5.1经典力学的成就与局限性学案3(粤教版必修2)

§5.1 经典力学的成就与局限性
【学习目标】
知识与技能：
1、了解经典力学的发展历程，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、了解经典力学所取得的伟大成就及其对当时自然科学、社会发展的影响．
3、认识经典力学的局限性和适用范围．
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，即科学家是如何在前人的基础上进行求索的，并将科学家的成果放在特定的历史背景下去评说，从而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，培养就某一观点或结论收集例证的能力，培养获取和评价信息的能力．
情感、态度与价值观：
1、通过查阅、对比、举例、交流等学习活动，培养自主学习的习惯和善于合作的意识；培养懂得尊重他人的成果、与他人合作交流的能力与习惯，锻炼在讨论与交流活动中敢于发表自己的感想和看法，共同探讨交流与合作学习的途径．
2、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．
【学习重点】
1、经典力学的概念，研究范围。

2、经典力学渗透的研究方法。

【知识要点】
一、经典力学的发展历程
1.古代，和其他自然科学一样，物理学融合在哲学之中，并没有成为独立的科学.
2.15世纪，随着欧洲的文艺复兴运动，经典力学发展迅速.伽利略发展了观察实验、抽象思维和数学相结合的研究方法，最早发现了落体定律.笛卡儿、惠更斯、开普勒等都对经典力学的建立作出了重要的贡献.
3.17世纪,牛顿在前人研究成果的基础上，采用归纳与演绎、综合与分析的方法，总结出普遍适用的力学运动规律，建立起完整的经典力学体系，使物理学从此成为一门成熟独立的自然科学.牛顿的成果主要汇集在他的名著《自然哲学的数学原理》一书中.经典力学的主要内容是牛顿三大运动定律和万有引力定律.
二、经典力学的伟大成就
1.经典力学的建立，标志着近代自然科学的诞生，对人们的思想、观念、方法，对整个自然科学的发展都产生了极其深远的影响.
2.经典力学为自然科学的研究提供了方法指引.
3.在经典力学的基础上，建立了门类齐全的工程技术体系.
4.在经典力学的基础上，发展建立了许多交叉边缘学科.
三、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．即
(2)从宏观到微观：相对论和量子力学的出现，并不说明经典力学失去了意义．只说明它有一定的适用范围：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：相对论物理学与经典物理学的结论没有区别．相对论与量子力学都没有否定过去的科学，而只是认为科学在一定条件下有其特殊性．经典力学只适用于弱引力，不适用于强引力．
【问题探究】
经典力学的成功，一方面为人们创造了巨大的物质财富，另一方面也改变了人们对自然界的看法，改变了人们的思维方式、生活方式.请就这两方面各举出一些具体事例加以说明. 我的思路:利用图书馆查阅文献资料、上网查找，结合力学规律在生活、生产中的应用及生活中的物理现象等举例说明.
【典型例题】
［例1］以牛顿运动定律为基础的经典力学，在科学研究和生产技术中有哪些应用?
【提示】经典力学在科学研究和生产技术中有广泛的应用.经典力学与天文学相结合建立了天体力学；经典力学和工程实际相结合，建立了应用力学，如水利学、材料力学、结构力学等从地面上各种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、飞机等现代交通工具的运动;从投出篮球到发射导弹、卫星、宇宙飞船，等等，所有这些都服从经典力学规律.
［例2］以牛顿运动定律为基础的经典力学的适用范围是什么?
【提示】经典力学只适用于解决低速运动问题；不能用来处理高速运动问题，经典力学只适用于宏观物体，一般不适用于微观粒子.
【当堂反馈】
1、为经典物理学的建立做出重要贡献的科学家除了我们熟知的牛顿、伽利略和哥白尼外，还有（）
A、开普勒
B、笛卡儿
C、惠更斯
D、爱因斯坦
2、经典力学的建立（）
A、标志着近代自然科学的诞生
B、实现了人类对自然界认识的第一次理论大综合
C、确立了一切自然科学理论应有的基本特征
D、成为量子力学的基础
3、经典力学适用于解决（）
A、宏观高速问题
B、微观低速问题
C、宏观低速问题
D、微观高速问题
4、经典软科学的局限性表现在（）
A、认为物体的质量恒定不变
B、认为物体的质量和能量之间存在着密切的联系
C、认为微观粒子的能量只能取分立的数值
D、认为微观粒子的速度和位置具有不确定性
5、牛顿曾谦虚地说过：他比别人看得更远是因为站在巨人的肩上，这里所指的巨人是（）。

A、亚里士多德
B、伽利略
C、笛卡儿
D、卡文迪许
【参考答案】
1、ABC
2、ABC
3、C
4、A
5、BC
【。