第一节 牛顿力学的成就与局限性（教学课件）物理粤教版必修第二册

第一节 牛顿力学的成就与局限性 粤教版（2019）高中物理必修第二册 第五章 牛顿力学的局限性与相对论初步 @HY 绝对时空观 局限性和 适用范围 牛顿力学成就 情景： 如图所示，在匀速直线前进的车厢顶部，有一个白色小球和一个黑色小球同时开始自由落下。甲同学相对于车厢保持静止，而乙同学相对于地面保持静止，则 问题： (1)白球相对于甲同学做的是什么运动? (2)白球相对于乙同学做的是什么运动? (3)白球相对于黑球做的是什么运动? 在上述三种参考系中，白球的运动都能够应用牛顿运动定律来描述吗？ 绝对时空观 局限性和 适用范围 牛顿力学成就 结论： 对于相对地面做匀速直线运动的甲同学和静止的乙同学，白球分别做的是自由落体运动和平抛运动，都能够用牛顿运动定律进行描述； 而对于黑球而言，同样做自由落体运动的白球虽然受到重力作用，却处于静止状态，并不能用牛顿运动定律来描述。 绝对时空观 局限性和 适用范围 牛顿力学成就 1、惯性参考系：在牛顿力学体系中，如果牛顿运动定律在某个参考系中成立，这个参考系就被称为惯性参考系。 2、非惯性参考系：牛顿运动定律不成立的参考系。 3、伽利略相对性原理：在所有的惯性参考系中，力学规律都具有相同的形式。 绝对时空观 局限性和 适用范围 牛顿力学成就 均匀 均匀 绝对时空观 局限性和 适用范围 牛顿力学成就 ①牛顿力学把宇宙中的天体和地面上得物体的运动统一起来，从力学上证明了自然界多样性的统一，实现了人类对自然界认识的第一次理论大综合； ②在研究方法上，人们把牛顿力学中行之有效的实验和数学相结合的方法推广到物理学的各个分支学科上，相继建立了热血、声学、光学、电磁学等，从而形成了完整的经典物理学体系。 ③牛顿力学与其他基础科学相结合产生了一些交叉性的分支学科，最早的是和天文学结合产生的天体力学，成为现代高度发达的航空航天技术的理论基础。 绝对时空观 局限性和 适用范围 牛顿力学成就 ①首先，牛顿力学的应用受到物体运动速度大小的限制。 ②牛顿运动定律不适用于微观领域物质结构和能量不连续的现象。 ③牛顿运动定律和万有引力定律对于受到强引力作用的物体的运动也不适用。 1.下列关于经典力学的说法正确的是（　　） A．经典力学适用于宏观、低速（远小于光速）运动的物体 B．经典力学适用于微观、高速（接近光速）运动的粒子 C．相对论和量子力学的出现，表明经典力学已被完全否定了 D．经典力学在理论和实践上取得了巨大的成功，从地面到天体的运动都服从经典力学的规律，因此任何情况下都适用 A 课堂练习 2.在物理学的发展过程中，许多物理学家都做出了重大贡献，他们也创造出了许多物理学研究方法，下列关于物理学史和物理学方法的叙述中正确的是（　　） A．牛顿发现了万有引力定律，他被称为“称量地球质量”第一人 B．卡文迪许为了检验万有引力定律的正确性，首次进行了“月-地检验” C．经典力学理论是普遍适用得，大到天体，小到微观粒子均适用 D．开普勒行星运动定律是开普勒在第谷留下的观测记录的基础上整理和研究出来的 D 课堂练习 3.许多科学家在物理学发展过程中做出了重要贡献，下列表述正确的是（　　） A．牛顿运动定律既适应于物体的低速运动，也适应于物体的高速运动 B．伽利略通过著名的扭秤实验测出了引力常量的数值 C．卡文迪许发现了万有引力定律，被称为“称量地球的质量”的人 D．开普勒行星运动三大定律揭示了行星的运动规律，为万有引力定律的发现奠定了基础 D 课堂练习 4.下列说法中正确的是（　　） A．伽利略发现了万有引力定律，并测得了引力常量 B．当r趋近于零时，两个物体间的万有引力趋近于无穷大 C．处于静电平衡状态的导体，其内部的电场强度不为零 D．相对论时空观认为在不同的惯性参考系中，一切物理规律相同 D 课堂练习 5.下列说法正确的是（　　） A．经典力学取得了巨大的成就，但在描述同步卫星的运动时不适用 B．经典力学可以很好地解释电子、质子和中子等微观粒子的运动规律 C．由哈勃的发现可知，我们所处的宇宙正在膨胀 D．所有的恒星最终都会变成更为神奇的天体——黑洞 C 课堂练习 4、绝对时空观：绝对的、真实的和数学的时间，由其特性决定自身 地流逝着，而与一切外界事物无关，绝对空间的自身特性与任何外界事物无关，它处处 ，永不移动。 $$