2019-2019学年高中物理 第六章 第6节 经典力学的局限性课件 新人教版必修2要点

图中的每 一个点都 是一个星 系，是由 数以十亿 计的恒星 组成的。
我们的故 乡——银 河系。
本星系团 中一个普 通的星系。
由大约 1000亿颗 恒星组成 的螺旋状 的银河系 缓慢的旋 转。
图中太阳 所在的区 域，每3 亿年围绕 银河的中 心转动一 圈。
我们的太 阳系位于 银河系螺 旋翼内侧 的边缘， 距离银河 系中心大 约2.5万光 年。
水星近日点的进动
广义相对论——从弱引力到强引力
广义相对论——从弱引力到强引力

太阳
我们有可能 观测到太阳后面 的恒星，最好的 观测时间是发生 日全食的时候．
1919年5月29日，发生日全食，英国考察队分赴几内亚湾和巴西进 行观测，证实了爱因斯坦的预言，这是对相对论的最早证实．
μ子穿越大气层
跋山涉水 呀，千辛 万苦呀，
终于看到 了我们的 太阳系。 中间是太 阳，一个 个圈是几 大行星的 轨道。
按照到 太阳的 距离排 序：
水星、 金星
地球、 火星
木星、 土星
天王星
海王星
冥王星
数一数， 在方框 中间的 是哪个 行星的 轨道？
一个天 文单位 ＝从地 球到太 阳的距 离
图中的 绿色轨 道是地 球从九 月初到 十月份 的六个 星期在 天空中 经过的 轨道。
这就是传说 中的染色体 了
（DNA）！
100埃
埃是长度单 位，指10-10 米。100埃 的数量级就 能度量某些 有机大分子 的物质了。
在纳米这样 的数量级下， 我们连原子 都可以数清 了。
图中是组成 DNA分子的 原子们，
生命就在这 种复杂的结 合中得以体 现。
原子尺度 中量子力 学成为主 要的理论 依据，根 据量子力 学电子以 概率云的 形式出现。
1飞米 （10的－ 15次方米）
原子核内 部夸克的 运动和相 互作用， 这是我们 正在研究 的领域。
1016
10 25
粒子物理学
宇宙学
我想知道为什么 我想知道为什么 我想知道为什么我想知道为什么 我想知道究竟为什么我非要知道为什么我想知道为什么 我想知道为什么
——费曼
弱引力 强引力
经
典 力
从 1025m 到 1016m
—— 我们周围的世界
从10亿光 年以外来 看,宇宙是 平坦的,没 有什么中 心.图中的 小点都是 由银河系 等星系组 成的超星 系团.
当尺度放 大十倍， 我们看到 星系集中 在一起， 组成星系 团。图中 为室女座 星系团， 它和银河 系所在的 本星系团 组成一个 本超星系 团。
低速
高速
学
宏观
微观
广义相对论
狭义相对论
？
量子力学
经典力学的局限性
第一章 运动的描述 第二章 匀变速直线运动的研究 第三章 相互作用 第四章 牛顿运动定律
第五章 曲线运动 第六章 万有引力与航天
经典力学
牛顿运动定律
万有引力定律
运动原因
牛顿运动定律
静止：
F合 ＝ 0 v0
静止
匀速直线运动： F合 ＝ 0 v0
直
匀变速直线运动： F合 0且恒定
我们考察一万米高空大气 产生的大约以0.99c运动的
μ子。
大家估算一下它到达地面 所用的时间？
大约33微秒。
μ子寿命：2微秒 。
Hale Waihona Puke 狭义相对论——从低速到高速
小球穿越略大于球的孔
——
量 子 力 学
从 宏 观 到 微 观
弱引力 强引力
经
典 力
低速
高速
学
宏观
微观
广义相对论 狭义相对论 量子力学
科学的探索是无止境的，我们来看看我们周围需要探索的世界。
这是地 球在四 天内运 行的轨 迹，方 框中的 小圈是 什么呢？
原来是 月亮的 轨道， 地球在 哪里？
回家啦！！
25－8＝ 17，缩 小17次 以后， 我们终 于见到 自己的 家了。
从1961年 以后，人 类才可以 从这个角 度看到我 们生活的 地球。
终于回 到我们 熟悉的 尺度了。
我看到了： 有房子、街 道、公园…
万有引力
F
m F r2
F’
M F’ r 2
月—地检验 万有引力定律
卡文迪许测G
F

Mm r2
推理 猜想 验证 推广
宇宙航行
从地面上物体的运动到 天体的运动，经典力学 在广阔的领域里与实际 相符合，显示了牛顿运 动定律的正确性和经典 力学的魅力。
到19世纪末，发现了许多 经典力学无法解释的现象。
匀加速直线运动 匀减速直线运动
线 运
F合与v0同一直线 匀变速往复直线运动 动
平抛运动： F合＝mg v0水平方向曲
线
运
匀速圆周运动： F合 v且大小恒定
动
万有引力定律
天体运动的原因 称量天体的质量 发现未知天体
研究方法
落体运动
下落的一样快吗？ 自由落体运动是匀变速运动吗 ？
逻辑推理 猜想与假说 实验验证 修正和推广
好像还有汽 车！
一副都市 生活照片
左边是高 速公路上 飞驰的汽 车，右边 是等待出 发的轮船， 绿油油的 草地上是 什么？
原来是两 个人在晒 太阳睡觉！
醒醒啊！ 会感冒 的！
现在的 距离是 1米， 我们熟 悉的单 位和我 们熟悉 的画面。
分米，我 们常用的 另一个单 位，因为 我们的手 就这么大。
手上的皮 肤放大了 看，原来， 挺恶心的。
显微镜 的发展 使得我 们可以 走进微 观的世 界，这 是汗毛 的毛孔。
皮下组 织
我是淋巴球
一个细胞的 数量级一般 来说就是10 微米。
世界上最大 的细胞是鸵 鸟蛋，它是 一个单独的 卵细胞，数 量级是分米 级的，厉害 吧。
细胞核 的表面
人体的 细胞数 量是银 河系中 恒星数 量的几 百倍！
好像回到 了宇宙？ 不！这是 在原子的 内部。
由于电磁 力、强相 互作用和 弱相互作 用的影响， 原子核周 围空荡荡 的。世界 终于清静 了！
10-12米叫 做一皮米。 在0.1皮 米的数量 级下看原 子核就可 以看出很 多个球球 来，它们 是带正电 的质子和 不带电的 中子。
碳原子 核由6个 质子和6 个中子 组成。
我看到旁 边有好多 星星啊！
太阳啊 太阳，
您在哪 里呀？
在这个尺 度上，相 对于我们 的地球， 这些星星 在天空的 位置基本 上不随时 间变化， 所以叫做 恒星。
因为距离我 们最近，所 以看起来最 亮。就是您， 太阳，出现 了。
（此时距太 阳约一光年）
后面的是 恒星的背 景，晚上 看到的就 是它们了。