江苏省赣榆县海头高级中学高一物理必修26.6《经典力学的局限性》教案
高中物理《力学的局限性》教案
高中物理《经典力学的局限性》优秀教案一、教学目标1. 让学生了解经典力学的基本原理和适用范围。
2. 使学生认识到经典力学的局限性，并能举例说明。
3. 引导学生了解相对论和量子力学等现代物理学理论，并认识其在解决经典力学局限性问题中的应用。
4. 培养学生的科学思维能力和创新意识。
二、教学重点与难点1. 教学重点：经典力学的基本原理和适用范围。
经典力学的局限性及其举例。
2. 教学难点：相对论和量子力学等现代物理学理论的内涵及其在解决经典力学局限性问题中的应用。
三、教学方法1. 采用问题驱动的教学模式，引导学生通过思考和讨论，探索经典力学的局限性。
2. 利用多媒体课件和实例，形象直观地展示经典力学的局限性。
3. 结合物理实验，让学生亲身体验经典力学的适用范围和局限性。
4. 引入相对论和量子力学等现代物理学理论，拓展学生知识视野。
四、教学准备1. 多媒体课件和实例。
2. 物理实验器材。
3. 相对论和量子力学等现代物理学教材或参考资料。
五、教学过程1. 导入：通过展示经典力学在日常生活和科技发展中的重要作用，激发学生的学习兴趣。
提出问题：“经典力学是否适用于所有物体和情况？”引发学生思考。
2. 经典力学的基本原理和适用范围：讲解牛顿三定律和万有引力定律。
分析经典力学的适用范围，如宏观、低速、弱引力等情况。
3. 经典力学的局限性及其举例：讲解经典力学在高速、强引力等特殊情况下的局限性。
举例说明，如黑体辐射、光电效应等。
4. 现代物理学理论的介绍：简要介绍相对论和量子力学等现代物理学理论的内涵。
阐述相对论和量子力学在解决经典力学局限性问题中的应用。
5. 物理实验：安排经典力学实验，如自由落体实验、斜面实验等。
让学生亲身体验经典力学的适用范围和局限性。
6. 课堂讨论：引导学生思考和讨论经典力学的局限性及其在实际应用中的解决方法。
鼓励学生提出问题和观点，培养学生的科学思维能力和创新意识。
布置作业，让学生进一步巩固和拓展所学知识。
高中物理6.6《经典力学的局限性》教案(新人教版必修2)
6.6经典力学的局限性★新课标要求（一）知识与技能1、了解经典力学的局限性，知道它只在宏观、低速现象领域成立。
2、知道狭义相对论的基本原理和强相互作用及弱相互作用。
（二）过程与方法牛顿通过思考物体在接近光速运动时的现象，认识到长度、质量和经过的时间，都随观察者的参考系（特定观察）而变化，这意味着绝对时间、绝对空间等都是错误的。
（三）情感、态度与价值观认识到牛顿力学的局限性，只适用低速，不适用于高速；只适用于宏观世界，不适用于微观世界。
经典力学具有局限性。
★教学片段一、提出问题：1、速度有无极限。
2、微观粒子的行为与宏观物体是否遵循相同的规律。
3、时间和空间是否是绝对一成不变的。
4、牛顿建立的经典力学已相当完善，爱因斯坦为什么还要提出相对论。
相对论是否全盘否定了牛顿的经典力学理论。
牛顿的局限1)绝对时空观，认为时间与空间无关，时空与运动无关，是绝对的物理量。
2)当一些问题牛顿解释不了时，它就只好用上帝的万能来解释，为此牛顿花费了后半生的心血，这正是牛顿的悲剧。
二、伽利略相对性原理:在彼此作匀速直线运动的惯性系中，一切力学现象都具有相同的规律。
一切彼此作匀速直线运动的惯性系,对于描述物理规律都是等价的。
或在所有惯性系中,物理规律都具有相同的形式。
三.狭义相对论的基本原理1905年，出生于德国的美籍物理学家阿尔伯特·爱因斯坦（1879──1955）发表了狭义相对论。
这个理论指出在宇宙中唯一不变的是光线在真空中的速度，其它任何事物──速度、长度、质量和经过的时间，都随观察者的参考系（特定观察）而变化。
这意味着绝对时间、绝对空间等都是错误的。
1、相对时间狭义相对论认为时间不是绝对的（即固定不变的）。
爱因斯坦指出，随着物体（观察者所见到的）线性运动速度的加快，时间会变慢。
使用同步原子钟已证实了这个结论的正确性，将一个钟表留在地面上，而携带另一个以很快速度移动（如在喷气式飞机上），随后进行比较，静止的钟表总比另一个稍微快一点。
高中物理必修二教案：6.6 经典力学的局限性
6.6 经典力学的局限性教学目标一、知识与技能1.了解牛顿运动定律及万有引力定律为基础的经典力学在广阔的领域里有着广泛的应用。
2.知道牛顿运动定律的适用范围。
3.知道物体的质量、长度、时间在高速运动中必须考虑它们随速度变化而变化。
4.明确相对论和量子力学跟经典力学的关系。
二、过程与方法1.通过互联网及教材对信息的收集和处理，逐步学会分析、解决问题以及提高与他人交流、合作的能力。
2.根据学习任务，能计划安排并调控自己的学习过程，有一定的自主学习能力。
三、情感态度与价值观1.培养学生交流合作、评价探究结果的初步能力。
2.培养学生对科学的好奇心与求知欲。
教学重点牛顿运动定律的适用范围。
教学难点高速运动的物体，速度和质量之间的关系。
教学过程一、引入新课教师：自从17世纪以来，以牛顿运动定律为基础的经典力学不断发展，如，在宏观、低速、弱引力的广阔领域，包括天体力学的研究中取得了巨大的成就。
经典力学在科学研究和生产技术中有了广泛的应用，如，从地面物体的运动到天体的运动，从大气的流动到地壳的变动，从拦河筑坝、修建桥梁到设计各种机械，从自行车到汽车、火车、飞机等各种交通工具，从投出的篮球到发射火箭、人造卫星、宇宙飞船……从而证明了牛顿运动定律的正确性。
但是，经典力学也不是万能的，像一切科学一样，它没有也不会穷尽一切真理，它也有自己的局限性。
它像一切科学理论一样，是一部“未完成的交响曲”。
那么经典力学在什么范围内适用呢？有怎样的局限性呢？这节课我们就来了解这方面的知识。
二、新课教学（一）从低速到高速教师：请同学们阅读教材“从低速到高速”部分。
回答低速与高速的概念、质速关系、速度合成与两个公式。
学生：低速到高速的概念，通常所见的物体的运动皆为低速运动，如行驶的汽车，发射的导弹、人造卫星及宇宙飞船等。
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。
质速关系：在经典力学中，物体的质量是不变的，但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2201c vm m -=其中m0为静止质量，m是物体速度为v时的质量，c是真空中的光速。
人教版高一物理第6章第六节必修2《经典力学的局限性》教学设计
第6节经典力学的局限性【教材分析】本节是全章的终结性内容，也属于介绍性内容。
前面几节内容使学生对牛顿力学产生敬仰之时，来一个经典力学的局限性的介绍，其目的在于使学生拓展知识、开阔视野的同时，正确认识物理学理论发展与适用范围。
教科书从低速到高速、宏观到微观、弱引力到强引力三方面介绍了经典力学的局限性。
学过本节之后，要学生知道，尽管前面已经体会到了万有引力的辉煌成就，但是真理具有相对性，在新的领域还有新的规律等待我们去发现。
【学情分析】授课班级是一中理科实验班，学生思维相对比较敏捷、知识面相对比较广。
通过已有的知识和课前预习，对经典力学的局限性和相对论知识有一定的了解。
因此，注重人文、德育教育并适当拓宽知识面是这节课的宗旨。
【教学目标】1．知识与技能（1）了解经典力学的发展历程和伟大成就，知道经典力学发展历程中有哪些物理学家作出了突出贡献。
（2）认识经典力学的局限性和适用范围。
初步了解微观和高速世界中的奇妙现象。
（3）了解相对论、量子论的建立对人类深入认识客观世界的作用，知道物理学改变人们世界观的作用。
2．过程与方法（1）通过收集对经典力学建立作出重要贡献的物理学家的故事，把科学成果的发现过程展现为历史的过程，从而让学生认识到历史的发展有承接，科学的发展也一样。
（2）通过收集和交流具体实例来分析说明经典力学所取得的伟大成就，培养学生就某一观点或结论收集例证的能力，培养学生获取和评价信息的能力。
3．情感、态度与价值观（1）使学生领悟和感受科学研究方法的正确使用对科学发展的重要意义，体会经典力学在人类认识自然以及物理学发展中的重要影响和作用。
（2）感受物理学家充满着艰巨性和创造性的科学探究过程，从而让学生更好地把握科学探究的本质，领悟科学探究的真谛。
（3）感受物理学所揭示的自然规律中蕴藏着和谐、有序、简单、统一的科学美，培养学生对科学的审美能力，领悟自然界的内在秩序与和谐。
【教学重难点】1. 经典力学遇到的困难和现代物理学的新成就2. 情感、态度和价值观方面的教育。
最新人教版必修二6.6《经典力学的局限性》教案1.doc
第6节经典力学的局限性●导学天地学习要求●基本要求● 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.●发展要求● 1.初步了解微观和高速世界中的奇妙现象.● 2.初步了解相对论、量子论的建立对人类深入认识客观世界的作用.●说明● 1.不要求用相对论中质量随速度变化的公式进行计算.● 2.不要求识记证明经典力学局限性的有关事实.学法指导我们应该知道经典力学的基础是牛顿运动定律，万有引力定律，经典力学适用范围是：宏观、低速、弱引力问题，初步认识相对论和量子力学.自主学习●知识梳理●自主探究●经典力学局限性●（1）经典力学的基础是，牛顿运动定律和万有引力定律在、、的广阔区域，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时所遵从的规律.●（3）在经典力学中，物体的质量是的，而狭义相对论指出，质量要随物体运动速度的增大而，●相对论与量子力学的出现是否否定了经典力学？●即 .●（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，在不同的参考系中是 .●（5）经典力学有它的适用范围：只适用于●运动，不适用于运动；只适用于世界，不适用于世界.●（6）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 .当物体的运动速度远小于光速c（3×108 m/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“普朗克常数”（6.63×10-34 J·s）可以忽略不计时，量子力学和经典力学的结论，相对论与量子力学都没有否定经典力学，而是认为经典力学是自己在一定条件下的特殊情形.理解升华重点、难点、疑点解析1.经典力学的适用范围和局限性经典力学的基础是牛顿运动定律、万有引力定律.牛顿运动定律和万有引力定律在宏观、低速、弱引力的广阔区域，包括天体力学的研究中经受了实践的检验.比如研究地面物体的运动，天体的运动，各种交通工具的运动、发射导弹、人造卫星、宇宙飞船等等这些宏观、低速运动的物体都与经典力学相符合.经典力学的适用范围是：宏观，低速，弱引力等.但对于微观、高速、强引力问题却不适用.2.经典力学与近代物理比较（1）经典力学适用于低速运动的物体，不适用于高速（接近光速）运动的物体.狭义相对论阐述物体在以接近光的速度运动时所遵从的规律.例如：①经典力学中物体的质量是不随运动状态改变的.而在狭义相对论中，质量则随着运动速度的增大而增大.即m=2201c vm -.②时空观概念：经典力学认为位移和时间的测量与参考系无关，是定值.而狭义相对论则认为，同一过程的位移和时间的测量在不同的参考系中是不同的.比如测量月地间距离，坐在接近光速的飞船上测量与在地面上测量所得的数值是不相同的.（2）经典力学适用于宏观世界，一般不适用于微观粒子.而量子力学则能够正确描述微观粒子的运动规律.（3）在弱引力的情况下，牛顿万有引力定律与实验结果符合的很好，而在强引力的情况下，万有引力定律不再适用.而爱因斯坦的广义相对论则能够解释强引力情况下的作用规律.（4）相对论和量子力学并没有否定经典力学，经典力学是在一定条件下的特殊情形.● 自我反馈● 自主学习● 牛顿运动定律 宏观 低速 弱引力 天体力学 以接近光的速度运动 不变 增大 m=2201c vm - 无关 有关 不同的 低速 高速 宏观微观 广义相对论 不适用 没有区别 没有区别演练广场夯实基础1.像一切科学一样，经典力学没有也不会穷尽一切理论，它具有自己的性.人们认识到经典力学有它的适用范围；只适用于物体的运动，不适用于物体的运动，在的情况下，牛顿引力理论将不再适用.2.继哥白尼提出“太阳中心说”、开普勒提出行星运动三定律后，牛顿站在巨人的肩膀上，创立了经典力学，揭示了包括行星在内的宏观物体的运动规律；爱因斯坦既批判了牛顿力学的不足，又进一步发展了经典力学，创立了相对论，这说明（）①世界无限扩大，人不可能认识世界，只能认识世界的一部分②人的意识具有能动性，能够正确地反映客观世界③人对世界的每一个正确认识都有局限性，需要发展和深化④每一个认识都可能被后人推翻，人不可能获得正确的认识A.①②③④B.①②③C.①③④D.②③3.以下说法正确的是（）A.经典力学理论普遍适用，大到天体，小到微观粒子均适用B.经典力学理论的成立具有一定的局限性C.在经典力学中，物体的质量不随运动状态而改变D.相对论与量子力学否定了经典力学理论4.下列说法中正确的是（）A.在经典力学中，物体的质量不随运动状态而改变，在狭义相对论中，物体的质量也不随运动状态而改变B.在经典力学中，物体的质量随运动速度的增加而减小，在狭义相对论中，物体的质量随物体速度的增大而增大C.在经典力学中，物体的质量是不变的，在狭义相对论中，物体的质量随物体的速度的增大而增大D.上述说法都是错误的5.关于狭义相对论和经典力学，下面说法中正确的是（）A.狭义相对论和经典力学是相互对立，互不相容的两种理论B.狭义相对论和经典力学其实是同一理论C.在物体高速运动时，物体的运动服从狭义相对论理论，在低速运动时，物体的运动服从牛顿定律D.上述说法都是错误的拓展阅读“和平号”空间站1984年，美国总统里根宣布实施永久性宇宙空间站计划.愈来愈多的国家与美国交换了备忘录，对各国承担的任务作了规定，其中空间站的实验舱由欧洲国家提供，往返空间站和地球之间的航天飞机上的机械手和建造空间站所需的机械手装置均由加拿大提供，日本也开始了实验舱的设计.1992年，俄罗斯正式参与国际空间站计划.1995年，美国的航天飞机成功地与俄罗斯的“和平号”空间站对接.之后，俄罗斯航天员搭乘美国航天飞机进入“和平号”空间站，美国航天员“留宿”俄罗斯空间站，你来我往，不亦乐乎.国际空间站总质量为420 t，绕地球一圈约90 min.国际空间站轨道能观测到75%的地球表面，相当于90%的地球人口生活地域.多年来，科学家们利用太空环境失重生物学的实验研究，并取得了不少成果，如太空失重环境对生物生长的影响有一定的可逆性、太空失重环境影响生物的遗传性、失重环境会影响生物机体的形状和功能、太空失重环境使生物生长过程变化很大、失重与辐射的综合影响等.参考答案演练广场1.局限低速、宏观高速、微观强引力2.D3.BC4.C5.C。
人教版高中物理必修2第六章第6节经典力学的局限性
人教版高中物理必修2第六章第6节《经典力学的局限性》教案
1．经典力学的适用范围：低速、宏观、弱引力
2．高速运动需用相对论。
但当物体的运动速度远小于光速时，相对论与经典力学没有区别。
3．对于微观世界，需要应用量子力学，当普朗克常量（h=6.63×10-34J s ）可以忽略不计时，量子力学与经典力学没有区别。
4．强引力情况需要应用爱因斯坦的引力理论，当天体的实际半径远大于它们的引力半径时，爱因斯坦的引力理论和牛顿的引力理论计算出的力的差异并不大。
相对论和量子力学为我们打开了物理的更广泛的视野，它们包含了经典力学的内容，但没有否定经典力学，经典力学只是在一定条件下的特殊情况。
那么量子力学和相对论又是哪一种更广泛理论的特殊情形呢？霍金在这方面做了一些研究，但真象离我们还很远，有待同学们去研究单元（章、节）
第六章第6节课
题经典力学的局限性
第周第课时授课班级
教
学
目
的
知识与能力
1．通过回顾和阅读了解经典力学的发展历程
2．通过回顾和举例体会经典力学的伟大成就3．通过现象了解经典力学的局限性和适用范围4．通过对比知道量子力学，相对论不是对经典力学的否定，而是再发展渗透教育
1．真理具有相对性，在新的领域还有新的知识去发现2．科学探究有无限的可能
教学重点
经典力学的局限性和适用范围教学难点两种不同的时空观。
高中物理《经典力学的局限性》优秀教案
高中物理《经典力学的局限性》优秀教案{课前感知}1．经典力学认为，物体的质量与物体的运动状态；而狭义相对沦认为，物体的质量随着它的速度的增大而，若一个物体静止时的质量为，则当它以速度运动时，共质量m= 。
2．每一个天体都有一个引力半径，半径的大小由决定；只要天体实际半径它们的引力半径，那么由爱因斯坦和牛顿引力理论计算出的力的差异。
但当天体的实际半径接近引力半径时，这种差异。
{即讲即练}【典题例释】【我行我秀】【例1】20世纪以来，人们发现了一些事实，而经典力学却无法解释，经典力学只适用于解决物体的问题，不能用来处理运动问题，只适用于物体，一般不适用于粒子。
这说明人们对客观事物的具体认识在广度上是有的，人们应当。
【思路分析】人们对客观世界的认识要受到他所处的时代客观条件和科学水平的制约，所以人们只有不断扩展自己的认识，才能掌握更广阔领域内的不同事物的本质与规律。
【答案】低速运动高速宏观微观局限性不断扩展认识，在更广阔的领域内掌握不同事物的本质与规律【类题总结】历史的科学成就不会被新的科学成就所否定，它只能是新的科学在一定条件下的特殊情形【例2】继哥白尼提出“太阳中心说”、开普勒提出行星运动三定律后，牛顿站在世人的肩膀上，创立了经典力学，揭示了包括行星在内的宏观物体的运动规律；爱因斯坦既批判了牛顿力学的不足，又进一步发展了牛顿的经典力学，创立了相对论，这说明 ( )A.世界无限扩大，人不可能认识世界，只能认识世界的一部分B.人的意识具有能动性，能够正确地反映客观世界C.人对世界的每一个正确认识都有局限性，需要发展和深化D.每一个认识都可能被后人推翻，人不可能获得正确的认识【思路分析】发现总是来自于认识过程，观点总是为解释发现而提出的，主动认识世界，积极思考问题，追求解决(解释)问题，这是科学研究的基本轨迹。
爱因斯坦的相对理论是对牛顿力学的理论的发展和深化，但也有人正在向爱因斯坦理论挑战【答案】BC【类题总结】一切科学的发现都是人们主动认识世界的结果，而每个人的研究又都是建立在前人研究的基础上，通过自己的努力去发展和提高。
高中物理《力学的局限性》教案
高中物理《经典力学的局限性》优秀教案一、教学目标：1. 让学生了解经典力学的基本原理和适用范围。
2. 让学生认识到经典力学的局限性，并了解现代物理学的发展。
3. 培养学生的科学思维能力和创新意识。
二、教学内容：1. 经典力学的基本原理：牛顿三定律、万有引力定律。
2. 经典力学的适用范围：宏观、低速运动的物体。
3. 经典力学的局限性：无法解释高速、微观的物理现象。
4. 现代物理学的发展：相对论、量子力学。
三、教学重点与难点：重点：经典力学的基本原理和适用范围，经典力学的局限性。
难点：现代物理学的基本概念和理论。
四、教学方法：1. 采用问题导入法，引导学生思考经典力学的适用范围和局限性。
2. 通过案例分析，让学生了解经典力学在实际问题中的应用和局限性。
3. 利用多媒体课件，形象地展示现代物理学的基本理论和现象。
4. 开展小组讨论，培养学生的合作意识和科学思维能力。
五、教学过程：1. 导入：提问经典力学的基本原理和适用范围，引导学生思考经典力学的局限性。
2. 新课：讲解经典力学的基本原理，如牛顿三定律、万有引力定律，并通过实例分析其在实际问题中的应用。
3. 过渡：讲解经典力学的局限性，如无法解释高速、微观的物理现象，引出现代物理学的发展。
4. 现代物理学：介绍相对论、量子力学的基本概念和理论，并通过多媒体课件展示相关现象。
5. 案例分析：分析经典力学在实际问题中的应用和局限性，如行星运动、物体自由落体等。
6. 小组讨论：让学生围绕经典力学的局限性和现代物理学的发展展开讨论，培养学生的科学思维能力和创新意识。
7. 总结：对本节课的内容进行总结，强调经典力学的重要性以及其局限性，引导学生认识现代物理学的发展。
8. 作业布置：布置相关练习题，巩固所学知识。
9. 课后反思：对本节课的教学过程进行反思，总结经验教训，不断提高教学质量。
10. 教学评价：通过对学生的课堂表现、作业完成情况等方面进行评价，了解学生对经典力学局限性的掌握程度。
最新人教版高中物理必修2第六章《经典力学的局限性》教学建议
经典力学的局限性教学建议上课要再一次重复经典力学（以牛顿三个运动定律为基础，包括万有引力定律在内的力学体系，称为经典力学，又称古典力学、牛顿力学）的伟大成就和作用，特别要指出直到目前为止，包括航天技术在内，使用的仍主要是经典力学。
（1）从低速到高速的教学我们地面上的宏观物体的运动速度大致在什么范围呢？小的可以从零开始，而大的，例如1级方程式赛车的速度可达300km/h，磁悬浮列车速度可达400-500 km/h，更快的喷气式飞机可达11260 km/h。
小的物体，如优秀网球运动员发球的速度可达200 km/h，步枪射出子弹的速度可达3000 km/h，飓风的速度可达190 km/h，而人类发射的人造天体的速度可超过第一宇宙速度——7.9km/s，甚至超过第三宇宙速度——16.7km/s……这一切都只能称为低速运动，因为它们相对于光速而言，实在是太小了。
在低速宏观物体的运动中，牛顿定律，或说经典力学都是正确的。
但进入高速领域又如何呢。
在高速领域（指速度可与光速相比拟时的情况），首先出现问题的是有关速度叠加原理：按一般常识，如果火车的速度为v1，在火车上向前相对于火车以速度v2扔出一个石块，如果v2与v1方向相同，则石块对地面的速度v= v1+v2, 这就是经典的速度叠加原理。
但如果在火车上向前不是扔出石块，而是发射一束光，那么这束光的对地速度是否等于v1+c呢？更进一步，如果在以光速运动的物体上再向前发射一束光，那么这束光的速度是否是2倍光速呢？爱因斯坦认真思考了这些问题，他认为不论是从静止的物体上还是从运动的物体上发射的光束，其速度都等于光速c，既不会更大，也不会更小。
这条称为“光束不变原理”，爱因斯坦以这条作为基本原理，再加上另一条基本原理“爱因斯坦相对性原理”——一切物理规律在不同的惯性参考系中都是相同的——，于1905年建立了狭义相对论。
狭义相对论并不否认牛顿的经典力学，而是认为经典力学的规律是宏观物体在低速运动时的近似规律。
高中物理《经典力学的局限性》优秀教案
高中物理《经典力学的局限性》优秀教案一、教学目标1. 让学生了解经典力学的基本原理和适用范围。
2. 使学生认识到经典力学的局限性，并了解现代物理学的发展。
3. 培养学生的科学思维能力和创新意识。
二、教学内容1. 经典力学的基本原理：牛顿三定律、万有引力定律。
2. 经典力学的适用范围：宏观、低速运动的物体。
3. 经典力学的局限性：无法解释高速、微观的物理现象。
4. 现代物理学的发展：相对论、量子力学。
三、教学重点与难点1. 教学重点：经典力学的基本原理、适用范围及其局限性。
2. 教学难点：相对论和量子力学的基本概念及其对经典力学的超越。
四、教学方法1. 采用问题驱动的教学模式，引导学生思考经典力学的适用范围和局限性。
2. 通过多媒体课件、实例分析等手段，生动展示经典力学和现代物理学的差异。
3. 组织小组讨论，培养学生的团队合作精神和科学思维能力。
五、教学过程1. 导入：以实例引发学生对经典力学的思考，如抛物运动、碰撞问题等。
2. 讲解：介绍经典力学的基本原理和适用范围，解释宏观、低速运动的物体。
3. 探讨：引导学生思考经典力学的局限性，如高速、微观物理现象。
4. 引入：介绍相对论和量子力学的基本概念，展示其对经典力学的超越。
5. 实践：分析实际问题，运用相对论和量子力学进行解答。
6. 总结：强调经典力学在生活和科学研究中的应用价值，认识其局限性。
7. 作业：布置相关习题，巩固所学知识。
六、教学评估1. 课堂提问：通过提问了解学生对经典力学基本原理和适用范围的理解程度。
2. 小组讨论：观察学生在讨论中的表现，评估其对经典力学局限性的认识。
3. 作业批改：检查学生作业，评估其对课堂所学知识的掌握情况。
七、教学拓展1. 组织学生进行科学实验，验证经典力学的原理。
2. 邀请物理学专家进行讲座，介绍现代物理学的发展趋势。
3. 引导学生阅读相关科普书籍，加深对经典力学局限性的理解。
八、教学反思1. 反思教学内容：确保教案内容符合教学目标，突出重点，化解难点。
高中物理人教版必修2经典力学的局限性教学设计
6.6经典力学的局限性教学设计
4．相对论和量子力学的出现，是否表示经典力学失去了意义?
探究点4：从弱引力到强引力P50-51页并讨论：
5．实际的天文观测，行星的运行轨道并不是严格闭合的，它们的近日点在不断地旋进．经典力学的解释令人满意吗?用什么理论来圆满地进行了解释?
6．归纳万有引力定律与爱因斯坦引力理论的主要差异。
7．历史上的科学成就与新的科学成就的关系是什么?
四、例题解析
例：一个静止质量m0=1 kg的物体，与地球一起绕太阳公转的速度是v=30 km/s，在相应的惯性系的观测者测得物体的质量为多大？
解析根据狭义相对论中质量与运动速度的关系得：
拓展：在物体的速度v=30km/s时，仍可以认为是低速运动，其质量仍认为是静止质量。
高中物理必修2《经典力学的局限性》教案
高中物理必修2《经典力学的局限性》教案教学目标1、知识与技能(1)知道牛顿运动定律的适用范围;(2)了解经典力学在科学研究和生产技术中的广泛应用;(3)知道质量与速度的关系，知道高速运动中必须考虑速度随时。
2、过程与方法：通过阅读课文体会一切科学都有自己的局限性，新的理论会不断完善和补充旧的理论，人类对科学的认识是无止境的。
3、情感、态度与价值观：通过对牛顿力学适用范围的讨论，使学生知道物理中的结论和规律一般都有其适用范围，认识知识的变化性和无穷性，培养献身于科学的时代精神。
教学重难点教学重点牛顿运动定律的适用范围。
教学难点高速运动的物体，速度和质量之间的关系。
教学过程新课导入自从17世纪以来，以牛顿定律为基础的经典力学不断发展，取得了巨大的成就，经典力学在科学研究和生产技术中有了广泛的应用，从而证明了牛顿运动定律的正确性.但是，经典力学也不是万能的，像其他科学一样，它也有一定的适用范围，有自己的局限性.那么经典力学在什么范围内适用呢?有怎样的局限性呢?这节课我们就来了解这方面的知识.一、经典力学及其局限性1.基本知识(1)从低速到高速①经典力学的基础是牛顿运动定律，牛顿运动定律和万有引力定律在宏观、低速、弱引力的广阔区域，包括天体力学的研究中，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接近光的速度运动时所遵从的规律.③在经典力学中，物体的质量是不变的，而狭义相对论指出，质量要随物体运动速度的增大而增大，即，两者在速度远小于光速的条件下是统一的.(2)从宏观到微观①19世纪末20世纪初，物理学研究深入到微观世界，发现了电子、质子、中子等微观粒子，而且发现它们不仅具有粒子性，同时还具有波动性.20世纪20年代，量子力学建立，它能够正确地描述微观粒子运动的规律性，并在现代科学技术中发挥了重要作用.②经典力学的适用范围，只适用于低速运动，不适用于高速运动;只适用于宏观世界，不适用于微观世界.(3)从弱引力到强引力①1915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，牛顿引力理论不再适用.②当物体的运动速度远小于光速c(3×108 m/s)时，相对论物理学与经典物理学的结论没有区别.2.思考判断(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加而变大.(√)探究交流(1)牛顿第二定律属经典力学理论，它在高速世界还适用吗?(2)相对论、量子力学否定了经典力学吗?【提示】(1)在高速世界中，物体的质量随着速度的增加而变大，物体的加速度不一定与它所受的外力成正比，牛顿第二定律不再适用.(2)相对论、量子力学没有否定经典力学，经典力学是相对论、量子力学在一定条件下的特例.二、速度对质量的影响【问题导思】1.低速、高速是如何界定的?2.物体在高速状态下，质量与速度是什么关系?3.速度对物理规律有什么影响?1.低速与高速的概念(1)低速：远小于光速的速度为低速，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的运动皆为低速运动.(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.2.速度对质量的影响(1)在经典力学中，物体的质量不随速度而变.根据牛顿第二定律F=ma知，物体在力F作用下做匀变速运动，只要时间足够长，物体的运动速度就可以增加到甚至超过光速c.(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，即其中m0为物体静止时的质量，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.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.例：一个原来静止的电子，经电压加速后，获得的速度v=6×106 m/s.关于电子的质量的变化，下列说法正确的是( )A.不变B.减少C.增大了0.02%D.增大了0.2%【审题指导】电子的速度6×106 m/s已接近光速，由爱因斯坦狭义相对论可知，电子的质量将有所增加，越接近光速越显著.【答案】 C误区警示物体的质量与速度的关系从爱因斯坦的相对论可知：物体的速度越大，它的质量就越大.当物体的速度远小于光速时，其质量的变化可以忽略;当物体的速度接近光速时，质量变化将很明显，其质量变化不可忽略.三、经典力学与相对论、量子力学的比较【问题导思】1.经典力学与量子力学的适用范围一样吗?2.在经典力学与相对论中，速度对质量有什么影响?3.经典力学与相对论、量子力学有什么联系?例：以下说法正确的是( )A.经典力学理论普遍适用，大到天体，小到微观粒子均适用B.经典力学理论的成立具有一定的局限性C.在经典力学中，物体的质量不随运动状态的改变而改变D.相对论与量子力学否定了经典力学理论【答案】BC四、光速不变原理的应用例：设某人在以速度0.5c飞行的飞船上打开一个光源，则下列说法正确的是( )A.飞船正前方地面上的观察者看到这一光速为1.5cB.飞船正后方地面上的观察者看到这一光速为0.5cC.在垂直飞船前进方向地面上的观察者看到这一光速是0.5cD.在地面上任何地方的观察者看到的光速都是c【答案】 D规律总结1.光速不变原理：爱因斯坦的狭义相对论指出，在一切惯性参考系中，测量到的真空中的光速c都一样，即光在所有的惯性参考系中的传播速度均是光速.2.速度合成的关系式v船岸=v船水+v水岸只适用于低速运动的惯性参考系，对于接近光速的高速运动物体，该关系式已不再适用，此时应根据光速不变原理去解决问题.课后小结本节学习了经典力学的局限性：(1)从低速到高速：在经典力学中，物体的质量m是不随运动状态改变的，而狭义相对论指出，质量要随着物体的运动速度的增大而增大。
人教版高一物理必修二第六章 6.6《经典力学的局限性》教案设计
经典力学的局限性一、教学目标1、知识与技能（1）了解经典力学的内容、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2、情感态度与价值观了解相对论、量子论的建立对人类深入认识客观世界的作用，知道物理学改变人们世界观的作用二、教学重点与难点重点:牛顿运动定律的适用范围难点:相对论和量子力学的初步内容三、教学方法实例分析、交流讨论、自主归纳四、课时安排：1课时教学过程导入新课：【投影电影《星际穿越》的图片】教师向学生简单的介绍一下故事情节。
提出问题：用什么知识能解释影片中出现的奇怪的现象呢？引导学生思考我们学过哪些物理知识？通过提问，在学生回答的基础上，教师进行补充，共同得到结论。
牛顿运动定律是研究地面上物体的运动规律，万有引力定律是研究天上物体的运动。
教师小结：我们把研究地面上物体运动规律的牛顿运动定律和研究天上物体运动规律的万有引力定律组合起来，就够了经典力学的重要组成部分。
继续提问：经典力学还包括什么？师生共同来回顾万有引力定律的发现过程，得到万有引力定律的发现过程经历了推理猜想验证推广的过程，这是科学的思维方法，结论：牛顿运动定律，万有引力定律以及科学的思维方法它们构成了经典力学，板书：6.6节经典力学的局限性一、经典力学的内容牛顿运动定律、万有引力定律、科学思维方法【投影图片】教师：有了牛顿的经典力学，我们可以解释地面上物体的运动，例如博尔特起跑，冲刺，以及他在整个跑步中的任何一个环节，也可以解释天体运动，例如嫦娥一号卫星的发射，变轨，回收，再加上科学的思维方法，经典力学已经非常非常完美了。
所以在1900年英国皇家学会的新年晚会上，开尔文勋爵说物理学的大厦已经非常完美，剩下的只是做一些修修补补的工作。
可真的是这样吗，从刚才对经典力学的回顾我们可以看出，我们不能解释为什么女儿年龄会看上去比父亲大，这就说明经典力学还是有局限性的。
板书 二、经典力学的局限性教师直接告诉学生经典力学的局限性在牛顿经典力学的时空观里。
必修教材2第六章第6课时教案：经典力学的局限性
3、 阅读教材科学 漫步部分，体会时间 和空间是什么。
4、阅读教材“从 宏观到微观”部分，
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人教版物理必修教材②
(2)光速不变原理：在一切惯性参考系中，测量到的真空中的光速都一 样． 4、经典力学只适用于低速的物体 二、从宏观到微观 1、宏观与微观 微观：量子力学 宏观：经典力学 三、从弱引力到强引力 1、万有引力属于弱引力。解释了大量天体运动 2、强引力作用： ①若质量不变，半径变小时，引力会明显增大 ②黑洞 ③光线经过大质量物体时发生偏折 体的引力半径——假定一个球形天体的质量不变，并通过压缩减小它的 半径，天体表面上的引力将会增加，当引力趋于无穷大时，被压缩天体半径 接近的值——“引力半径” ． 只要天体的实际半径远大于它们的引力半径， 那么爱因斯坦和牛顿的理论计算出的力的差异并不很大．但当天体的实际半 径接近引力半径时，这种差异将急剧增大．这就是说，在强引力的情况下， 牛顿的万有引力理论将不再适用． 四、相对论与经典力学的关系 当物体速度远小于光速时，两者没有区别；当普朗克常数可以忽略不计 时，量子力学与经典力学没有区别。
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பைடு நூலகம்
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教学目标
过程与方法目标 情感态度价值观
教学方法 教学重点
阅读、自学、探究、交流、练习 牛顿定律的适用范围
教学设计：
教学内容与教师活动 一、从低速到高速 1、低速与高速 通常所见的物体的运动皆为低速运动，如行驶的汽车，发射的导弹、人 造卫星及宇宙飞船等．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． 2、质速关系是：在经典力学中，物体的质量是不变的，但爱因斯坦的 狭义相对论指出，物体的质量随速度的增大而增大，即 m
最新高中经典力学的局限性物理说课稿
最新高中经典力学的局限性物理说课稿最新高中经典力学的局限性物理说课稿
经典力学的局限性物理说课稿指导思想与理论依据
本节课体现了以教师为主导学生为主体的教学理念，从重视知识的传授转向重视能力的培养。
依据多元智能理论注重在物理课堂中提升学生的审美能力、想象能力、类比能力、创新和质疑能力。
在物理课堂中因材施教、以校为本、以生为本、以人为本、以终身发展为本，照顾到艺术生的学习特点，注重提高学生的科学素养。
同时尝试了双语教学。
教材分析
《经典力学的局限性》是人教版、物理必修二、第六章第六节的内容，物理必修课重点讲述了牛顿定律和万有引力定律以及机械能守恒定律，《经典力学的局限性》属于介绍性质的内容。
但这节课并非不重要，它可以拓展学生的知识面、展示科学探究的无限可能，建立科学思想、科学的思维方法，培养科学精神，在情感、态度与价值观方面发挥应有的教育功能。
对于我校的艺术学生而言，培养想象力和创新能力显得尤为重要，这也是我在本节课所力求达到的目标。
学情分析。
高中物理《经典力学的局限性》优质课教案、教学设计
新课导入自从17 世纪以来，以牛顿定律为基础的经典力学不断发展，取得了巨大的成就，经典力学在科学研究和生产技术中有了广泛的应用，从而证明了牛顿运动定律的正确性．但是，经典力学也不是万能的，像其他科学一样，它也有一定的适用范围，有自己的局限性．那么经典力学在什么范围内适用呢？有怎样的局限性呢？这节课我们就来了解这方面的知识．一、经典力学及其局限性1.基本知识（1）从低速到高速①经典力学的基础是牛顿运动定律，牛顿运动定律和万有引力定律在宏观、低速、弱引力的广阔区域，包括天体力学的研究中，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接近光的速度运动时所遵从的规律．③在经典力学中，物体的质量是不变的，而狭义相对论指出，质量要随物体运动速度的增大而增大，即，两者在速度远小于光速的条件下是统一的．（2）从宏观到微观① 19 世纪末20 世纪初，物理学研究深入到微观世界，发现了电子、质子、中子等微观粒子，而且发现它们不仅具有粒子性，同时还具有波动性.20 世纪20 年代，量子力学建立，它能够正确地描述微观粒子运动的规律性，并在现代科学技术中发挥了重要作用．②经典力学的适用范围，只适用于低速运动，不适用于高速运动；只适用于宏观世界，不适用于微观世界．（3）从弱引力到强引力① 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，牛顿引力理论不再适用．②当物体的运动速度远小于光速c(3×108 m/s)时，相对论物理学与经典物理学的结论没有区别．2.思考判断（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加而变大．(√)探究交流（1）牛顿第二定律属经典力学理论，它在高速世界还适用吗？（2）相对论、量子力学否定了经典力学吗？【提示】（1）在高速世界中，物体的质量随着速度的增加而变大，物体的加速度不一定与它所受的外力成正比，牛顿第二定律不再适用．（2）相对论、量子力学没有否定经典力学，经典力学是相对论、量子力学在一定条件下的特例.二、速度对质量的影响【问题导思】1.低速、高速是如何界定的？2.物体在高速状态下，质量与速度是什么关系？3.速度对物理规律有什么影响？1.低速与高速的概念（1）低速：远小于光速的速度为低速，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的运动皆为低速运动．（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．2.速度对质量的影响（1）在经典力学中，物体的质量不随速度而变．根据牛顿第二定律F＝ma 知，物体在力F 作用下做匀变速运动，只要时间足够长，物体的运动速度就可以增加到甚至超过光速c.（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，即其中m0 为物体静止时的质量，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．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．例：一个原来静止的电子，经电压加速后，获得的速度v＝6×106 m/s.关于电子的质量的变化，下列说法正确的是( )A．不变B．减少C．增大了0.02% D．增大了0.2%【审题指导】电子的速度6×106 m/s 已接近光速，由爱因斯坦狭义相对论可知，电子的质量将有所增加，越接近光速越显著．【答案】C误区警示物体的质量与速度的关系从爱因斯坦的相对论可知：物体的速度越大，它的质量就越大．当物体的速度远小于光速时，其质量的变化可以忽略；当物体的速度接近光速时，质量变化将很明显，其质量变化不可忽略．三、经典力学与相对论、量子力学的比较【问题导思】1.经典力学与量子力学的适用范围一样吗？2.在经典力学与相对论中，速度对质量有什么影响？3.经典力学与相对论、量子力学有什么联系？例：以下说法正确的是( )A．经典力学理论普遍适用，大到天体，小到微观粒子均适用B．经典力学理论的成立具有一定的局限性C．在经典力学中，物体的质量不随运动状态的改变而改变D．相对论与量子力学否定了经典力学理论【答案】BC四、光速不变原理的应用例：设某人在以速度0.5c 飞行的飞船上打开一个光源，则下列说法正确的是( )A.飞船正前方地面上的观察者看到这一光速为1.5cB.飞船正后方地面上的观察者看到这一光速为0.5cC.在垂直飞船前进方向地面上的观察者看到这一光速是0.5cD．在地面上任何地方的观察者看到的光速都是c【答案】D规律总结1.光速不变原理：爱因斯坦的狭义相对论指出，在一切惯性参考系中，测量到的真空中的光速c 都一样，即光在所有的惯性参考系中的传播速度均是光速．2.速度合成的关系式v 船岸＝v 船水＋v 水岸只适用于低速运动的惯性参考系，对于接近光速的高速运动物体，该关系式已不再适用，此时应根据光速不变原理去解决问题．。
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【学习目标】
1.知道经典力学的正确性与局限性。
2.知道经典力学的适用范围。
3.了解相对论、量子力学的正确性。
4.掌握狭义相对论中物体质量与速度的关系。
【知识梳理】
1.从低速到高速
在经典力学中，物体的质量是_____________（填变化特点）；在狭义相对论中，物体的质量是_____________（填变化特点），用公式表示为_____________；二者在_____________条件下是统一的。
2.时间与空间
（1）物体运动的特征就是它的位置随时间而发生变化，生活经验告诉我们：
①空间就像_____________；它给物体的运动提供一个_____________，它对物体的运动本身_____________。
也就是说，空间是_____________而存在的。
②时间就像_____________；它计量着物体_____________，而任何物体_____________。
也就是说，时间是____________而存在的。
（2）爱因斯坦所提出的时空观认为，在研究物体的_____________，即速度_____________时，物体的长度（即物体所占有的空间）以及物理过程、化学过程，甚至生命过程的持续时间，都_____________。
3.从宏观到微观
经典力学能够很精确地描述宏观物体的运动规律，但对微观粒子的波粒二象性无能为力，_____________能够正确地描述微观粒子运动的规律性。
以上事实说明，经典力学的适用范围：_____________。
4.从弱引力到强引力
相对论与量子力学都没有否定过去的科学，而只认为过去的科学是自己在一定条件下的________。
【小试身手】
1.下列说法中正确的是（）
A．经典力学适用于任何情况下的任何物体
B．狭义相对论否定了经典力学
C．量子力学能够描述微观粒子运动的规律性
D．万有引力定律也适用于强相互作用力
2.经典力学不能适用下列哪些运动（）
A．火箭的发射 B．宇宙飞船绕地球的运动
C．“勇气号”宇宙探测器 D．微观粒子的波动性
3.对于下列说法正确的是（）
A．经典力学的质量是不变的
B．经典力学的时间和空间是独立于物体运动的
C．万有引力定律适用于强作用力
D．物体的速度可以是任意值
4.下列说法正确的是（）
A．微观粒子的运动速度超过光速，因此经典力学不适用
B．微观粒子的质量是不确定的，因此经典力学不适用
C．微观粒子具有波粒二象性，因此经典力学不适用
D．量子力学仅适用于微观粒子的运动
【基础训练】
例 地球以C=3×104
m/s 的速度绕太阳公转，它的质量是静止质量的多少倍？当一个物体以v ＝0.8C 的速度运动时，它的质量是静止质量的多少倍？
解 ： 由2
2
01c v m m -=得 地球绕太阳运转的动质量02
840
)
100.3103(1m m m ≈⨯⨯-=地
当v ＝0.8C 时，动质量02
07.1)8.0(1m c c
m m ≈-=
5.经典力学只适用于 “宏观世界”，这里的“宏观世界”是指（ ）
A ．行星、恒星、星系等巨大的物质领域
B ．地球表面上的物质世界
C ．人眼能看到的物质世界
D ．不涉及分子、原子、电子等微观粒子的物质世界
6.关于经典力学和量子力学，下面说法中正确的是（ ）
A ．不论是对宏观物体，还是微观粒子，经典力学和量子力学都是适用的
B ．量子力学适用于宏观物体的运动；经典力学适用于微观粒子的运动
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 ．上述说法都是错误的
7.日常生活我们并没发现物体的质量随物体的运动的速度变化而变化，其原因是（
） A ．运动中物体无法称量质量
B ．物体的速度远小于光速，质量变化极小
C．物体的质量太大
D．物体的质量不随速度的变化而变化
8.以下说法正确的是（）
A．经典力学理论普遍适用，大到天体，小到微观粒子均适用
B．经典力学理论的成立具有一定的局限性
C．在经典力学中，物体的质量不随运动状态而改变
D．相对论与量子力学否定了经典力学理论
9.已知电子的静止质量为m e，真空中的光速为c。
现有一个观察者测出电子的质量为2m e,则电子的速度为多大？
10.如果真空中的光速为c＝3×108m/s，当一个物体的运动速度为v1＝2.4×108 m/s时，质量为3kg，当它的速度为v2＝1.8×108m/s时，质量为多少？
【名师小结】
1.以牛顿运动定律为基础的经典力学有其局限性，经典力学适用于低速运动的物体，不适用于高速运动的物体。
2.经典力学适用于宏观世界弱作用力问题，不适用于微观世界强作用力问题。