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2019-2020年高中物理 6.6《經(jīng)典力學(xué)的局限性》教案 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1. 知道經(jīng)典力學(xué)的正確性與局限性。 2. 知道經(jīng)典力學(xué)的適用范圍。 3. 了解相對(duì)論、量子力學(xué)的正確性。 4. 掌握狹義相對(duì)論中物體質(zhì)量與速度的關(guān)系。 【知識(shí)梳理】 1.從低速到高速 在經(jīng)典力學(xué)中，物體的質(zhì)量是_____________（填變化特點(diǎn)）；在狹義相對(duì)論中，物體的質(zhì)量是_____________（填變化特點(diǎn)），用公式表示為_____________；二者在_____________條件下是統(tǒng)一的。 2.時(shí)間與空間 （1）物體運(yùn)動(dòng)的特征就是它的位置隨時(shí)間而發(fā)生變化，生活經(jīng)驗(yàn)告訴我們： ①空間就像_____________；它給物體的運(yùn)動(dòng)提供一個(gè)_____________，它對(duì)物體的運(yùn)動(dòng)本身_____________。也就是說，空間是_____________而存在的。 ②時(shí)間就像_____________；它計(jì)量著物體_____________，而任何物體_____________。也就是說，時(shí)間是____________而存在的。 （2）愛因斯坦所提出的時(shí)空觀認(rèn)為，在研究物體的_____________，即速度_____________時(shí)，物體的長(zhǎng)度（即物體所占有的空間）以及物理過程、化學(xué)過程，甚至生命過程的持續(xù)時(shí)間，都_____________。 3.從宏觀到微觀 經(jīng)典力學(xué)能夠很精確地描述宏觀物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，但對(duì)微觀粒子的波粒二象性無能為力，_____________能夠正確地描述微觀粒子運(yùn)動(dòng)的規(guī)律性。 以上事實(shí)說明，經(jīng)典力學(xué)的適用范圍：_____________。 4.從弱引力到強(qiáng)引力 相對(duì)論與量子力學(xué)都沒有否定過去的科學(xué)，而只認(rèn)為過去的科學(xué)是自己在一定條件下的________。 【小試身手】 1.下列說法中正確的是（ ） A．經(jīng)典力學(xué)適用于任何情況下的任何物體 B．狹義相對(duì)論否定了經(jīng)典力學(xué) C．量子力學(xué)能夠描述微觀粒子運(yùn)動(dòng)的規(guī)律性 D．萬有引力定律也適用于強(qiáng)相互作用力 2.經(jīng)典力學(xué)不能適用下列哪些運(yùn)動(dòng)（ ） A．火箭的發(fā)射 B．宇宙飛船繞地球的運(yùn)動(dòng) C．“勇氣號(hào)”宇宙探測(cè)器 D．微觀粒子的波動(dòng)性 3.對(duì)于下列說法正確的是（ ） A．經(jīng)典力學(xué)的質(zhì)量是不變的 B．經(jīng)典力學(xué)的時(shí)間和空間是獨(dú)立于物體運(yùn)動(dòng)的 C．萬有引力定律適用于強(qiáng)作用力 D．物體的速度可以是任意值 4.下列說法正確的是（ ） A．微觀粒子的運(yùn)動(dòng)速度超過光速，因此經(jīng)典力學(xué)不適用 B．微觀粒子的質(zhì)量是不確定的，因此經(jīng)典力學(xué)不適用 C．微觀粒子具有波粒二象性，因此經(jīng)典力學(xué)不適用 D．量子力學(xué)僅適用于微觀粒子的運(yùn)動(dòng) 【基礎(chǔ)訓(xùn)練】 例 地球以C=3104m/s的速度繞太陽公轉(zhuǎn)，它的質(zhì)量是靜止質(zhì)量的多少倍？當(dāng)一個(gè)物體以v＝0.8C的速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，它的質(zhì)量是靜止質(zhì)量的多少倍？ 解 ： 由得 地球繞太陽運(yùn)轉(zhuǎn)的動(dòng)質(zhì)量 當(dāng)v＝0.8C時(shí)，動(dòng)質(zhì)量 5.經(jīng)典力學(xué)只適用于 “宏觀世界”，這里的“宏觀世界”是指（ ） A．行星、恒星、星系等巨大的物質(zhì)領(lǐng)域 B．地球表面上的物質(zhì)世界 C．人眼能看到的物質(zhì)世界 D．不涉及分子、原子、電子等微觀粒子的物質(zhì)世界 6.關(guān)于經(jīng)典力學(xué)和量子力學(xué)，下面說法中正確的是（ ） A．不論是對(duì)宏觀物體，還是微觀粒子，經(jīng)典力學(xué)和量子力學(xué)都是適用的 B．量子力學(xué)適用于宏觀物體的運(yùn)動(dòng)；經(jīng)典力學(xué)適用于微觀粒子的運(yùn)動(dòng) C．經(jīng)典力學(xué)適用于宏觀物體的運(yùn)動(dòng)；量子力學(xué)適用于微觀粒子的運(yùn)動(dòng) D．上述說法都是錯(cuò)誤的 7.日常生活我們并沒發(fā)現(xiàn)物體的質(zhì)量隨物體的運(yùn)動(dòng)的速度變化而變化，其原因是（ ） A．運(yùn)動(dòng)中物體無法稱量質(zhì)量 B．物體的速度遠(yuǎn)小于光速，質(zhì)量變化極小 C．物體的質(zhì)量太大 D．物體的質(zhì)量不隨速度的變化而變化 8.以下說法正確的是（ ） A．經(jīng)典力學(xué)理論普遍適用，大到天體，小到微觀粒子均適用 B．經(jīng)典力學(xué)理論的成立具有一定的局限性 C．在經(jīng)典力學(xué)中，物體的質(zhì)量不隨運(yùn)動(dòng)狀態(tài)而改變 D．相對(duì)論與量子力學(xué)否定了經(jīng)典力學(xué)理論 9.已知電子的靜止質(zhì)量為me，真空中的光速為c?，F(xiàn)有一個(gè)觀察者測(cè)出電子的質(zhì)量為2me,則電子的速度為多大？ 10.如果真空中的光速為c＝3108m/s，當(dāng)一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)速度為v1＝2.4108 m/s時(shí)，質(zhì)量為3kg，當(dāng)它的速度為v2＝1.8108m/s時(shí)，質(zhì)量為多少？ 【名師小結(jié)】 1. 以牛頓運(yùn)動(dòng)定律為基礎(chǔ)的經(jīng)典力學(xué)有其局限性，經(jīng)典力學(xué)適用于低速運(yùn)動(dòng)的物體，不適用于高速運(yùn)動(dòng)的物體。 2. 經(jīng)典力學(xué)適用于宏觀世界弱作用力問題，不適用于微觀世界強(qiáng)作用力問題。