6.6 经典力学的局限性（课件）-2018版步步高学案导学与随堂笔记物理（人教版必修2）

第六章　 6　经典力学的局限性 学习 目标 1.了解经典力学的发展历程和伟大成就. 2.认识经典力学的局限性和适用范围. 3.初步了解微观和高速世界中的奇妙 现象. 4.了解相对论、量子力学和经典力学的关系. 考试 要求 必考 a 内容索引 Ⅰ自主预习梳理 Ⅱ 重点知识探究 Ⅲ 当堂达标检测 自主预习梳理 Ⅰ 1.经典力学的基础是 ，牛顿运动定律和万有引力定律在 、 、 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. 2.狭义相对论阐述的是物体以 的速度运动时所遵从的规律. 3.在经典力学中，物体的质量是不随运动状态改变的，而狭义相对论指 出，质量要随物体运动速度的增大而 ，即m＝ ，两者在 的条件下是统一的. 一、从低速到高速 牛顿运动定律 宏观 低速 弱引力 天体力学 接近光 增大 速度远小于光速 4.经典力学认为位移和时间的测量与参考系 ，相对论认为，同一过程的位移和时间的测量与参考系 ，在不同的参考系中测量结果 . 有关 无关 不同 1.电子、质子、中子等微观粒子不仅具有 ，同时还具有波动性，它们的运动规律在很多情况下不能用经典力学来说明，而 能够正确地描述微观粒子的运动规律. 2.经典力学的适用范围：只适用于 运动，不适用于 运动；只适用于 世界，不适用于 世界. 二、从宏观到微观 粒子性 量子力学 低速 高速 微观 宏观 1915年，爱因斯坦创立了广义相对论，这是一种新的时空与引力的理论.在强引力的情况下，牛顿的引力理论 . 三、从弱引力到强引力 不再适用 判断下列说法的正误. (1)洲际导弹的速度有时可达到6 000 m/s，此速度在相对论中属于高速.( ) (2)质量是物体的固有属性，任何时候都不会变.( ) (3)对于高速运动的物体，它的质量随着速度的增大而增大.( ) (4)对于宏观物体的低速运动问题，相对论、量子力学与经典力学是一致的.( ) (5)光线经过任何物体附近时都是沿直线传播的.( ) 即学即用 × √ × × √ Ⅱ 重点知识探究 一、从低速到高速 导学探究 (1)在经典力学和狭义相对论中，物体的质量有何不同？ 答案 答案　在经典力学中，物体的质量不随运动状态的改变而改变，而在狭义相对论中，质量要随着物体运动速度的增大而增大. (2)在经典力学和狭义相对论中，位移和时间的测量结果在不同参考系中有何区别？ 答案 答案　在经典力学中，同一过程的位移和时间的测量结果在不同参考系中是相同的；在狭义相对论中，同一过程的位移和时间的测量结果在不同参考系中是不同的. 1.低速与高速 (1)低速：通常所见物体的运动，如行驶的汽车、发射的导弹、人造地球卫星及宇宙飞船等物体皆为低速运动物体. (2)高速：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. 知识深化 2.速度对质量的影响 (1)在经典力学中，物体的质量不随运动状态的改变而改变. (2)爱因斯坦的狭义相对论指出，物体的质量随速度的增大而增大，即 m＝ ，其中m0是物体静止时的质量，m是物体速度为v时的质量， c是真空中的光速.在高速运动时，质量的测量结果是与运动状态密切相关的. 3.速度对物理规律的影响 对于低速运动问题，一般用经典力学规律来处理.对于高速运动问题，经典力学已不再适用，需要用相对论知识来处理. 4.位移、时间与参考系的关系 经典力学认为位移和时间的测量与参考系无关，相对论认为，同一过程的位移和时间的测量与参考系有关，在不同的参考系中测量结果不同. 例1　关于物体的质量，下列说法不正确的是 A.在经典力学中，物体的质量是保持不变的 B.在经典力学中，物体的质量随物体的速度变化而变化 C.在狭义相对论中，物体静止时的质量最小 D.在狭义相对论中，物体的质量随物体速度的增大而增大 √ 解析　在经典力学中，物体的质量是保持不变的，故选项A正确，B错误； 在狭义相对论中，由于物体的速度v不可能达到光速c，所以 答案 解析 二、从宏观到微观 导学探究 1.粒子对撞机可以把质子加速到接近于光速.如图1，经典力学是否适用