高中物理（新人教必修二）：第六章 6《经典力的局限性》

欢迎进入物理课堂 6 经典力学的局限性 1 经典力学的基础是 牛顿运动定律和万有引力定律在 弱引力的广阔领域 包括 的研究中 经受了实践的检验 取得了巨大的成就 牛顿运动定律 宏观 低速 天体力学 2 在经典力学中 物体的质量是 的 而狭义相对论指出 质量要随物体运动速度的增大而 公式为 不变 增大 3 1915年 爱因斯坦创立了 这是一种新的时空与引力理论 在强引力的情况下 牛顿引力理论 当物体的运动速度远小于光速时 相对论与经典物理学的结论 当另一个重要常数即 普朗克常数 可以忽略不计时 量子力学和经典力学的结论 相对论与量子力学都没有否定经典力学 而是认为经典力学是在一定条件下的近似 广义相对论 不适用 没有区别 没有区别 知识点 牛顿定律的经典性和局限性 欧洲核子研究中心曾在2011年宣布发现了速度大于光速的粒子 这在科学界引起了不小的轰动 但次年2月 研究人员在对该实验系统重新进行测试后 揪出了两个疑似故障 则这一结果很有可能是在实验存在异常因素的情况下所得到的 根据爱因斯坦提出的狭义相对论 任何物体的速度都不可能超过光速 如果超光速粒子被证实存在 那么支撑现代物理学的相对论将会被颠覆 不过目前尚无法下定论 一切仍待进一步求证 这也是对待科学应有的严谨和质疑态度 讨论 光速 参考系 空间 时间 运动状态 1 狭义相对论阐述物体在以速度接近 运动时所遵从的规律 2 狭义相对论认为 同一过程的位移和时间的测量在不同 中是不同的 3 爱因斯坦提出了一种崭新的时空观念 指出 和物体及其 之间相互联系 而非独立存在 1 经典力学在科学研究和生产技术中有广泛的应用 经典力学与天文学相结合建立了天体力学 经典力学和工程实际相结合 建立了应用力学 如水利学 材料力学 结构力学等 从地面上各种物体的运动到天体的运动 从大气的流动到地壳的变动 从拦河筑坝 修建桥梁到设计各种机械 从自行车到火车 飞机等现代交通工具的运动 从投出篮球到发射导弹 卫星 宇宙飞船等 所有这些都服从经典力学规律 2 因为微观粒子 如电子 质子 中子 在运动时不仅具有粒子性 而且还具有波动性 经典力学不能说明这种现象 所以它不再适用 同时在高速运动的领域内 由于物体运动速度太快 导致质量发生变化 而经典力学认为质量是不变的 所以经典力学在高速运动领域内也不再适用 3 量子力学的建立 并不是对经典力学的否定 对于宏观物体的运动 量子现象并不显著 经典力学仍然适用 所以现代物理学的发展 并没有使经典力学失去价值 而是更好地完善了物理学体系 例题 经典力学不能适用于下列哪些运动 A 火箭的发射B 宇宙飞船绕地球运动C 勇气号 宇宙探测器D 微观粒子的波动性解析 经典力学中不适用于高速物体 高速 指的是接近光速 而火箭 宇宙飞船和宇宙探测器的速度均远小于光速 对选项A B C所叙述的物体 经典力学均适用 对于微观粒子 一般情况下 经典力学不适用 答案 D 触类旁通 1 下列说法正确的是 B A 牛顿运动定律就是经典力学B 经典力学的基础是牛顿运动定律C 牛顿运动定律可以解决自然界中的所有问题D 经典力学可以解决自然界中的所有问题解析 经典力学并不等于牛顿运动定律 牛顿运动定律只是经典力学的基础 经典力学并非万能 有其适用范围 并不能解决自然界中的所有问题 也没有哪个理论可以解决自然界中的所有问题 2 经典力学有一定的适用范围和局限性 下列现象不适合 用经典力学描述的是 D A 飞行的子弹B 绕地球运行的飞船C 运行的列车D 接近光速运动的粒子 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全