2019-2020学年高中物理必修2（通用版）（导学案+课后提升训练）第六章第5课时　经典力学的局限性 (2份打包)

第5课时　经典力学的局限性 学习指导,核心素养物理观念,科学思维1. 通过阅读课本，查阅资料，知道经典力学的适用范围和局限性；了解经典力学在科学研究和生产技术中的广泛应用，如多星模型和卫星变轨问题．,√,√2. 通过阅读课本，查阅资料，知道相对论、量子力学和经典力学的关系．,,√ 1. 牛顿运动定律和万有引力定律在________________的广阔领域，包括在________的研究中，经受了实践的检验，取得了巨大的成就． 2. ________建立了相对论，在相对论中，质量随着物体运动的速度的增大而增大，满足：________． 3. 电子、质子、中子等微观粒子不仅具有______性，同时具有________性，________力学能够正确地描述微观粒子的运动规律性． 4. 经典力学的适用范围和局限性 (1) 经典力学只适用于________运动，不适用于________运动． (2) 经典力学只适用于________世界，不适用于________世界． (3) 经典力学只适用于________力，不适用于________力． 5. 双星运动的问题 (1) 双星间的万有引力提供了它们做圆周运动的向心力，即＝m1ω2r1＝m2ω2r2. (2) 两星的运动轨道为同心圆，圆心是它们之间连线上的某一点，两星的轨道半径之和等于两星之间的距离，即r1＋r2＝L. (3) 两星的运动周期、角速度相同． 6. 卫星变轨的问题 (1) 卫星在圆轨道上做匀速圆周运动时，成立． ＝m (2) 当人造卫星减速时，卫星所需的向心力Fn＝m减小，万有引力大于所需的向心力，卫星将做近心运动，向低轨道变迁． 当人造卫星加速时，卫星所需的向心力Fn＝m增大，万有引力不足以提供卫星所需的向心力，卫星将做离心运动，向高轨道变迁． (3) 卫星到达椭圆轨道与圆轨道的切点时，卫星受到的万有引力相同，所以加速度相同． 一、 经典时空观和相对论时空观 1. 经典时空观 (1) 在经典力学中，物体的质量是不随运动状态而改变的． (2) 在经典力学中，同一物理过程发生的位移和对应时间的测量结果在不同的参考系中是相同的． 2. 相对论时空观 (1) 在狭义相对论中，物体的质量是随物体运动速度的增大而增大的，用公式表示为m＝. (2) 在狭义相对论中，同一物理过程发生的位移和对应时间的测量结果在不同的参考系中是不同的． 3. 狭义相对论的两条基本假设 (1) 相对性原理：在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的． (2) 光速不变原理：不管在哪个惯性系中，测得的真空中的光速都是不变的． 例1　(2019·河北石家庄一中检测)(多选)关于经典力学、狭义相对论和量子力学，下列说法中正确的是(　　) A. 狭义相对论和经典力学是相互对立的、互不相容的两种理论 B. 在物体高速运动时，物体的运动规律遵循狭义相对论理论，在低速运动时，物体的运动遵循牛顿运动定律 C. 经典力学适用于宏观物体的运动，量子力学适用于微观粒子的运动 D. 不论是宏观物体，还是微观粒子，经典力学和量子力学都是适用的 【思路分析】　经典力学是狭义相对论在低速(v≪c)条件下的近似，牛顿经典力学只考虑了空间，而狭义相对论既考虑了空间，也考虑了时间，牛顿经典力学只适用于宏观低速物体，而微观、高速物体适用于狭义相对论．量子力学适用于微观粒子运动，相对论适用于高速运动物体． 【解析】　相对论并没有否定经典力学，而是认为经典力学是相对论理论在一定条件下的特殊情况，A错；经典力学适用于宏观物体的低速运动，对于微观粒子的高速运动问题，经典力学不再适用，但相对论、量子力学适用，故B、C对，D错． 【答案】　BC 【点评】　理解经典力学、狭义相对论和量子力学的关系即可解答本题． 二、 多星模型和卫星变轨问题 1. 多星模型 ,两颗可视星构成 的双星系统,三星系统(正 三角形排列),三星系统(直 线等间距排列)示意图,,,向心力 来源,彼此给对方的万有引力,另外两星球对其万有引力的合力,另外两星球对其万有引力的合力　　2. 卫星变轨的实质 (1) 当卫星的速度突然增加时，G可知其运行速率比原轨道时减小． ，即万有引力不足以提供向心力，卫星将做离心运动，脱离原来的圆轨道，轨道半径变大，当卫星进入新的轨道稳定运行时由v＝<m (2) 当卫星的速率突然减小时，G可知其运行速率比原轨道时增大．卫星的发射和回收就是利用这一原理． ，即万有引力大于所需要的向心力，卫星将做近心运动，脱离原来的圆轨道，轨道半径变小，当卫星进入新的轨道稳定运行时由v＝>m 例2　(2019·北京昌平期末)如图所示，一颗卫星绕地球做椭圆运动，运动周期为T，图中虚线为卫星的运行轨迹，A、B、C、D是轨迹上的四个位置，其中A距离地球最近，C距离地球最远．B和D点是