高中物理 专题6.6 经典力学的局限性教学设计 新人教版必修2.doc

经典力学的局限性教材分析经典力学（又称牛顿力学）体系是时代的产物，是许多科学家经过一个多世纪的艰苦探索才完成的理论综合工作。它是整个现代物理学和天文学的基础，也是现代许多门类工程技术的理论基础。著名物理学家杨振宁曾赞颂到：“如果一定要选出某个人、某一天作为近代科学诞生的标志，我选牛顿自然哲学的数学原理在1687年出版的那一天。”从地面上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，从自行车到汽车、火车、飞机等现代交通工具的运动，从投出篮球到发射导弹、人造卫星、宇宙飞船所有这些都服从经典力学的规律。经典力学在如此广阔的领域里与实际相符合，显示了牛顿运动定律的正确性和经典力学的魅力。但是，像一切科学一样，经典力学没有也不会穷尽一切真理，它也有自己的局限性。它像一切科学理论一样，是一部“未完成的交响曲”。“经典力学的局限性”属于知识介绍性质，目的在于拓展学生的知识视野，在学习中体会真理的相对性和发展性，培养一分为二看问题的辩证思维。并体会科学研究方法对人民认识自然的重要作用，进一步认识物理 设计思想现在的学生接触面广，信息渠道宽，现代应用技术手段多，尤其是网络。很多的学生都能够熟练地运用网络来查阅各种信息、知识。鉴于这些，把这节课设计成一堂讨论课。教学目标【知识与能力】1知道牛顿运动定律的适用范围；2了解经典力 络资料撰写小论文，更多地了解经典力学的成就、局限性与适用范围，培养学生查阅文献的能力、筛选和组织信息的能力、交流和表述信息的能力。【情感态度价值观】1通过查阅、对比举例、交流等学习活动，培养学生自主学习的习惯和善于合作的意识；培养学生懂得尊重他人的成果、与他人合作交流的能力与习惯，锻炼学生在“讨论与交流”活动中敢于发表自己的感想和看法，共同探讨交流与合作学习的途径； 2以牛顿运动定律为基础的经典力学的适用范围是什么？参考答案：经典力学只适用于解决低速运动问题，不能用来处理高速运动问题，经典力学只适用于宏观物体，一般不适用于微观粒子：经典力学只适用于解决弱引力问题，不能用来处理强引力问题。【课堂练习】20世纪初，著名物理学家爱因斯坦提出了 ，改变了经典力学的一些结论，在经典力学中，物体的质量是 的，而相对论指出质量随着速度变化而 。20世纪初期，建立了 ，它能够正确地描述微观粒子的运动规律。经典力学只适用于解决 问题，不能用来处理问题，经典力学只适用于物体，一般不适用于 。微观粒子的运动不仅具有 性同时具有波动性它们的运动规律很多情况下不能用经典力学来说明要增强正确描述微观粒子的运动规律，需要用 。牛顿运动规律只适用于 物体的运动，狭义相对论阐述物体在以 的速度运动时所遵从的规律。参考答案狭义相对论，固定不变，变化； 量子力学； 低速运动，高速运动，宏观，微观粒子；粒子，量子力学； 宏观、低速，接近光速。小结本节学习了经典力学的局限性：（1）从低速到高速：在经典力学中，物体的质量m是不随运动状态改变的，而狭义相对论指出，质量要随着物体的运动速度的增大而增大。（2）从宏观到微观：相对论和量子力学的出现，并不说明经典力学失去了意义，只说明它有一定的适用范围：只适用于低速运动，不适用于高速运动；只适用于宏观世界，不适用于微观世界。（3）从弱引力到强引力：相对论物理学与经典物理学的结论没有区别相对论与量子力学都没有否定过去的科学，而只是认为科学在一定条件下有其特殊性，经典力学只适用于弱引力，不适用于强引力。布置作业略。板书设计6经典力学的局限性一、从低速到高速1低速与高速（1）低速运动物体运动的速度远小于光速的运动，称为低速运动。（2）高速运动有些微观粒子在一定条件下其速度可以与光速相接近，这样的速度称为高速。2质速关系3速度合成与时空观（1）速度合成公式v船岸v船水v水岸（2）时空观经典力学的绝对时空观经典力学认为时间和空间是相互独立的，对时间间隔和空间间隔的测量不会因为参考系的运动而改变。狭义相对论基本原理A爱因斯坦相对性原理：物理定律在所有惯性参考系内都是等价的。B光速不变原理：在所有惯性系中，光在真空中的速度恒等于。狭义相对论时空观A同时性的相对性B时间测量（间隔）的相对性时间延缓C空间测量的相对性长度收缩二、从宏观到微观假定一个球形天体的质量不变，并通过压缩减小它的半径，天体表面上的引力将会增加，当引力趋于无穷大时，被压缩天体半径接近的值“引力半径”。3历史上的科学成就与新的科学成就的关系教学反思