6.6 经典力学的局限性追寻守恒量 28张PPT
文档属性
| 名称 | 6.6 经典力学的局限性追寻守恒量 28张PPT |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 955.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2019-03-13 15:04:05 | ||
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文档简介
第6章第6节 经典力学的局限性
人教版 高中物理必修2
★重难点一：从低速到高速★
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。
2．狭义相对论阐述物体以__________的速度运动时所遵从的规律。
牛顿运动定律
宏观
低速
天体力学
接近光
※知识点一、从低速到高速
3．在经典力学中，物体的质量是不变的，而狭义相对论指出，质量要随物体运动速度的增大而__________，两者在速度__________光速的条件下是统一的。
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______。
增大
远小于
无关
有关
(1)狭义相对论中，物体在静止时质量最小，随着运动速度的增加，它的质量也在不断变大，对于高速运动物体，牛顿定律已不再适用。
(2)根据相对论的质速关系，若某物体的运动速度达到光速c，它的质量应是无穷大，这显然不符合事实，光速c是所有物体的最大速度。
【典型例题】经典力学有一定的适用范围和局限性，不适合用经典力学描述的运动是 （ ）
A. 子弹的飞行 B. 粒子接近光速的运动
C. 列车的运行 D. 飞船绕地球的运行
【答案】 B
★重难点二：从宏观到微观★
1．电子、质子、中子等微观粒子不仅具有__________，同时还具有波动性，它们的运动规律有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。
粒子性
量子力学
低速
高速
宏观
微观
★从宏观世界到微观世界
1．宏观世界粒子的运动特点
粒子具有确定的运动轨迹，根据质点的运动规律，应用牛顿力学可以准确地预测质点在某时刻的位置。
2．微观粒子的运动特点
就单个粒子来说，运动没有确定的运动轨迹，微观粒子既有粒子性，又有波动性。
3．适用范围
经典力学只适用于宏观世界不适用于微观世界。
1915年，爱因斯坦创立了____________，这是一种新的时空与引力的理论。在强引力的情况下，牛顿引力理论不再适用。当物体的运动速度远小于光速c(3×108m/s)时，相对论物理学与经典物理学的结论__________，当另一个重要常数即“普朗克常量”可以忽略不计时，量子力学和经典力学的结论__________。
广义相对论
没有区别
没有区别
【典型例题】关于经典力学和相对论、量子力学的关系，下列说法正确的是 （ ）
A. 经典力学和相对论、量子力学是各自独立的学说，互不相容
B. 相对论、量子力学是在否定了经典力学的基础上建立起来的
C. 经典力学包括在相对论、量子力学中，经典力学是相对论、量子力学的特殊情形
D. 经典力学包括相对论、量子力学，相对论、量子力学是经典力学的特殊情形
【答案】 C
★重难点三：从弱引力到强引力★
1．经典力学与行星轨道的矛盾
按牛顿的万有引力理论，行星应该沿着一些椭圆或圆做周期性运动，而天文观测表明，行星的轨道并不是严格闭合的，它们的近日点在不断地旋进，如水星的运动。
实际观测到的水星的运动情况与爱因斯坦广义相对论的计算结果吻合的很好。
2．适用范围
经典力学只适用于弱引力，而不适用于强引力。
【典型例题】下列说法正确的是 （ ）
A. 经典力学中物体的质量是可变的
B. 经典力学中的时间和空间是独立于物体及其运动的
C. 万有引力定律适用于强引力作用
D. 物体的速度可以是任意数值
【答案】 B
1、追寻守恒量—能量
有一个事实，如果你愿意也可以说是一条定律，支配着至今所知的一切现象……这条定律就是能量守恒定律，它指出有某个量，我们把它称为能量，在自然界经历的多种多样的变化中它不变化，那是一个最抽象的概念。。
1965年 诺贝尔物理奖获得者
理查德·费恩曼
伽利略理想实验
等 高
小球“记得”原来的高度
在伽利略的斜面理想实验中，是否存在守恒量？
关于小球运动过程的描述
1、小球从一个斜面的某一高度由静止滑下，并运动到另一个斜面的同一高度，经历了哪几个运动过程？
2、这些过程各有什么特点？
可见，如果斜面是光滑的，当小球滑上另一个斜面的相同高度时，速度为零，小球好像“记得”自己起始的高度，然后重复前面的运动。
现在我们将过程的物理过程抽象化
1、小球由加速过程过渡到减速过程，恢复到原来的高度
2、加速过程与减速过程中与高度有关的一个物理量在变化的同时，一个与速度有关的物理量也在变化
3、与高度有关的物理量的变化引起了另一个与速度有关的物理量的变化
结 论
伽利略斜面实验表明：
小球在运动过程中，“有某一量是守恒的”，这个量叫能量。
相互作用的物体凭借其位置而具有的能量叫做势能。
物体由于运动而具有的能量叫做动能。
人教版 高中物理必修2
★重难点一：从低速到高速★
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。
2．狭义相对论阐述物体以__________的速度运动时所遵从的规律。
牛顿运动定律
宏观
低速
天体力学
接近光
※知识点一、从低速到高速
3．在经典力学中，物体的质量是不变的，而狭义相对论指出，质量要随物体运动速度的增大而__________，两者在速度__________光速的条件下是统一的。
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______。
增大
远小于
无关
有关
(1)狭义相对论中，物体在静止时质量最小，随着运动速度的增加，它的质量也在不断变大，对于高速运动物体，牛顿定律已不再适用。
(2)根据相对论的质速关系，若某物体的运动速度达到光速c，它的质量应是无穷大，这显然不符合事实，光速c是所有物体的最大速度。
【典型例题】经典力学有一定的适用范围和局限性，不适合用经典力学描述的运动是 （ ）
A. 子弹的飞行 B. 粒子接近光速的运动
C. 列车的运行 D. 飞船绕地球的运行
【答案】 B
★重难点二：从宏观到微观★
1．电子、质子、中子等微观粒子不仅具有__________，同时还具有波动性，它们的运动规律有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。
粒子性
量子力学
低速
高速
宏观
微观
★从宏观世界到微观世界
1．宏观世界粒子的运动特点
粒子具有确定的运动轨迹，根据质点的运动规律，应用牛顿力学可以准确地预测质点在某时刻的位置。
2．微观粒子的运动特点
就单个粒子来说，运动没有确定的运动轨迹，微观粒子既有粒子性，又有波动性。
3．适用范围
经典力学只适用于宏观世界不适用于微观世界。
1915年，爱因斯坦创立了____________，这是一种新的时空与引力的理论。在强引力的情况下，牛顿引力理论不再适用。当物体的运动速度远小于光速c(3×108m/s)时，相对论物理学与经典物理学的结论__________，当另一个重要常数即“普朗克常量”可以忽略不计时，量子力学和经典力学的结论__________。
广义相对论
没有区别
没有区别
【典型例题】关于经典力学和相对论、量子力学的关系，下列说法正确的是 （ ）
A. 经典力学和相对论、量子力学是各自独立的学说，互不相容
B. 相对论、量子力学是在否定了经典力学的基础上建立起来的
C. 经典力学包括在相对论、量子力学中，经典力学是相对论、量子力学的特殊情形
D. 经典力学包括相对论、量子力学，相对论、量子力学是经典力学的特殊情形
【答案】 C
★重难点三：从弱引力到强引力★
1．经典力学与行星轨道的矛盾
按牛顿的万有引力理论，行星应该沿着一些椭圆或圆做周期性运动，而天文观测表明，行星的轨道并不是严格闭合的，它们的近日点在不断地旋进，如水星的运动。
实际观测到的水星的运动情况与爱因斯坦广义相对论的计算结果吻合的很好。
2．适用范围
经典力学只适用于弱引力，而不适用于强引力。
【典型例题】下列说法正确的是 （ ）
A. 经典力学中物体的质量是可变的
B. 经典力学中的时间和空间是独立于物体及其运动的
C. 万有引力定律适用于强引力作用
D. 物体的速度可以是任意数值
【答案】 B
1、追寻守恒量—能量
有一个事实，如果你愿意也可以说是一条定律，支配着至今所知的一切现象……这条定律就是能量守恒定律，它指出有某个量，我们把它称为能量，在自然界经历的多种多样的变化中它不变化，那是一个最抽象的概念。。
1965年 诺贝尔物理奖获得者
理查德·费恩曼
伽利略理想实验
等 高
小球“记得”原来的高度
在伽利略的斜面理想实验中，是否存在守恒量？
关于小球运动过程的描述
1、小球从一个斜面的某一高度由静止滑下，并运动到另一个斜面的同一高度，经历了哪几个运动过程？
2、这些过程各有什么特点？
可见，如果斜面是光滑的，当小球滑上另一个斜面的相同高度时，速度为零，小球好像“记得”自己起始的高度，然后重复前面的运动。
现在我们将过程的物理过程抽象化
1、小球由加速过程过渡到减速过程，恢复到原来的高度
2、加速过程与减速过程中与高度有关的一个物理量在变化的同时，一个与速度有关的物理量也在变化
3、与高度有关的物理量的变化引起了另一个与速度有关的物理量的变化
结 论
伽利略斜面实验表明：
小球在运动过程中，“有某一量是守恒的”，这个量叫能量。
相互作用的物体凭借其位置而具有的能量叫做势能。
物体由于运动而具有的能量叫做动能。