人教版高中物理必修经典力学的局限性-全国优质课一等奖
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二、经典力学与狭义相对论
物体的质量随物体的运行速度而变化;物体运动的位移与时间与参考系的选择有关
当物体的速度远小于光速C(3×108)时两者结论是一致的。
三、经典力学与量子力学:微观粒子运动的波动性不能用经典力学来解释,但量子力学能正确地描述微观粒子的运动规律。
四、经典力学与广义相对论
牛顿引力理论在强引力作用下不适用,只能用广义相对论的引力场理论来解释强引力作用。
但是,经典力学也不是万能的,向其它科学一样,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。
进行新课:请同学们阅读课文,阅读时考虑下列问题
1、经典力学取得了哪些辉煌的成就举例说明。2、经典力学在哪些领域不能适用能说出为什么吗举例说明。3、经典力学的适用范围是什么自己概括一下。4、相对论和量子力学的出现是否否定了牛顿的经典力学应该怎样认识5、怎样理解英国剧作家萧伯纳的话“科学总是从正确走向错误”
到了19世纪末,面对高速运动的微观粒子发生的现象,经典力学遇到了困难在新事物面前,爱因斯坦打破了传统的时空观,于1905年发表了题为《论运动物体的电动力学》的论文,提出了狭义相对性原理和光速不变原理,创建了狭义相对论狭义相对论指出:长度、时间和质量都是随物体的运动速度而变化的长度、时间和质量随速度的变化关系可以用下列方程表达式:
l=l0 (通称尺缩效应)t= (钟慢效应)
m= (质—速效应)上式中,各式里的v都是物体的运动速度,c是真空中的光速,l0和l分别为在相对静止和运动系统中沿速度方向测得的物体的长度;t和t0分别为在相对静止和运动的系统中测得的时间;m0和m分别为在相对静止和运动系统中测得的物体质量
但是,当宏观物体的运动速度远小于光速时(v<<c),则上面的一些结果就变为l≈l0,t≈t0,m≈m0,因而对于宏观低速运动的物体,使用牛顿定律来处理问题,还是足够精确的
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
二次备课
引入新课: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。
课 题
经典力学的局限性
备课时间
上课时间
总课时数
课程目标
知识与
技能
知道牛顿运动定律的适用范围。了解经典力学在科学研究和生产技术中的广泛应用。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间的变化。
过Hale Waihona Puke 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。
继狭义相对论之后,1915年爱因斯坦又建立了广义相对论,指出空间——时间不可能离开物质而独立存在,空间的结构和性质取决于物质的分布,使人类对于时间、空间和引力现象的认识大大深化了“狭义相对论”和“广义相对论”统称为相对论
四、课堂小结:让学生概括总结本节的内容。
五、作业:
【板书设计】
一、经典力学的广泛应用:经典力学在两次工业革命中发挥出巨大作用。
[学生C]从上面分析知:牛顿运动定律的适用范围是:宏观物体,低速运动。
教师总结:经典力学在微观领域、高速运动的情况下不再适用那么对这些领域的问题又应如何研究呢下面给大家简单介绍一些近代物理知识。
从经典力学到相对论的发展
以牛顿运动定律为基础的经典力学中,空间间隔(长度)s、时间t和质量m这三个物理量都与物体的运动速度无关一根尺子静止时这样长,当它运动时还是这样长;一分钟不论处于静止状态还是处于运动状态,其快慢保持不变;一个物体静止时的质量和运动时的质量一样这就是经典力学的绝对时空观
五、经典力学的适用范围:宏观、低速、弱力情况下适用
教学后记:
主备人:
学生阅读教材,并思考上面的问题。分组讨论,代表发言。
[学生A]经典力学在微观领域和高速运动领域不再适用;在不同参考系中不能适用;在强引力的情况下,经典的引力理论也是不适用的。
[学生B]因为微观粒子(如电子、质子、中子)在运动时不仅具有粒子性,而且还具有波动性,经典力学不能说明这种现象,所以它不再适用,同时在高速运动领域,由于物体运动速度太快,要导致质量发生变化,而经典力学认为质量是不变的,所以经典力学在高速运动领域内也不再适用
物体的质量随物体的运行速度而变化;物体运动的位移与时间与参考系的选择有关
当物体的速度远小于光速C(3×108)时两者结论是一致的。
三、经典力学与量子力学:微观粒子运动的波动性不能用经典力学来解释,但量子力学能正确地描述微观粒子的运动规律。
四、经典力学与广义相对论
牛顿引力理论在强引力作用下不适用,只能用广义相对论的引力场理论来解释强引力作用。
但是,经典力学也不是万能的,向其它科学一样,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。
进行新课:请同学们阅读课文,阅读时考虑下列问题
1、经典力学取得了哪些辉煌的成就举例说明。2、经典力学在哪些领域不能适用能说出为什么吗举例说明。3、经典力学的适用范围是什么自己概括一下。4、相对论和量子力学的出现是否否定了牛顿的经典力学应该怎样认识5、怎样理解英国剧作家萧伯纳的话“科学总是从正确走向错误”
到了19世纪末,面对高速运动的微观粒子发生的现象,经典力学遇到了困难在新事物面前,爱因斯坦打破了传统的时空观,于1905年发表了题为《论运动物体的电动力学》的论文,提出了狭义相对性原理和光速不变原理,创建了狭义相对论狭义相对论指出:长度、时间和质量都是随物体的运动速度而变化的长度、时间和质量随速度的变化关系可以用下列方程表达式:
l=l0 (通称尺缩效应)t= (钟慢效应)
m= (质—速效应)上式中,各式里的v都是物体的运动速度,c是真空中的光速,l0和l分别为在相对静止和运动系统中沿速度方向测得的物体的长度;t和t0分别为在相对静止和运动的系统中测得的时间;m0和m分别为在相对静止和运动系统中测得的物体质量
但是,当宏观物体的运动速度远小于光速时(v<<c),则上面的一些结果就变为l≈l0,t≈t0,m≈m0,因而对于宏观低速运动的物体,使用牛顿定律来处理问题,还是足够精确的
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
二次备课
引入新课: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。
课 题
经典力学的局限性
备课时间
上课时间
总课时数
课程目标
知识与
技能
知道牛顿运动定律的适用范围。了解经典力学在科学研究和生产技术中的广泛应用。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间的变化。
过Hale Waihona Puke 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。
继狭义相对论之后,1915年爱因斯坦又建立了广义相对论,指出空间——时间不可能离开物质而独立存在,空间的结构和性质取决于物质的分布,使人类对于时间、空间和引力现象的认识大大深化了“狭义相对论”和“广义相对论”统称为相对论
四、课堂小结:让学生概括总结本节的内容。
五、作业:
【板书设计】
一、经典力学的广泛应用:经典力学在两次工业革命中发挥出巨大作用。
[学生C]从上面分析知:牛顿运动定律的适用范围是:宏观物体,低速运动。
教师总结:经典力学在微观领域、高速运动的情况下不再适用那么对这些领域的问题又应如何研究呢下面给大家简单介绍一些近代物理知识。
从经典力学到相对论的发展
以牛顿运动定律为基础的经典力学中,空间间隔(长度)s、时间t和质量m这三个物理量都与物体的运动速度无关一根尺子静止时这样长,当它运动时还是这样长;一分钟不论处于静止状态还是处于运动状态,其快慢保持不变;一个物体静止时的质量和运动时的质量一样这就是经典力学的绝对时空观
五、经典力学的适用范围:宏观、低速、弱力情况下适用
教学后记:
主备人:
学生阅读教材,并思考上面的问题。分组讨论,代表发言。
[学生A]经典力学在微观领域和高速运动领域不再适用;在不同参考系中不能适用;在强引力的情况下,经典的引力理论也是不适用的。
[学生B]因为微观粒子(如电子、质子、中子)在运动时不仅具有粒子性,而且还具有波动性,经典力学不能说明这种现象,所以它不再适用,同时在高速运动领域,由于物体运动速度太快,要导致质量发生变化,而经典力学认为质量是不变的,所以经典力学在高速运动领域内也不再适用