2019高中物理导学案 必修二 第六章万有引力与航天 6-6 经典力学的局限性

6-6 经典力学的局限性 导学案（无答案）
课前自主预习
1.经典力学的基础是牛顿运动定律，适用范围 、 、 。

2.经典力学是相对论与量子力学在 的特殊情形。

3.经典力学与近代物理学的比较：
（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已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；在狭义相对论中，质量要随着运动的增大而增大。

即m= 。

其中m 0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。

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。

狭义相对论认为，同一过程的位移和时间的测量在不同的参考系中是 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，量子力学能够正确描述 的运动规律。

（3）弱引力到强引力。

万有引力属于 引力。

在弱引力的情况下，牛顿引力理论与实践结果符合的很好，而在强引力的情况下，牛顿引力理论将不再适用。

爱因斯坦的广义相对论能够释强引力情况下的运动规律。

当物体运动速度远小于光速c （3×108m/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“普朗克常量”（6.63×10-34J ·s ）可以忽略不计时，量子力学和经典力
学的结论 。

重难点点拨 （一）经典力学的伟大成就和局限性
例1下列说法正确的是 （ ）
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
变式训练1-1经典力学不能适用于下列哪些运动 （ ）
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
（二）关于经典力学与相对论和量子力学的理解
例2一个原来静止的电子，经电压加速后，获得速度为v=6×106m/s.问电子的质量是增大了
还是减小了？改变了百分之几？
变式训练2-1 （多选）对于公式220
1c v
m m -=，下列说法正确的是 （ ）
A 、式中的m 0是物体以速度v 运动时的质量
B 、当物体的运动速度v ＞0时，物体的质量m ＞m 0，即物体的质量改变了，故经典力学不适用，是正确的。

C 、当物体以较小速度运动时，质量变化十分微弱，经典力学理论仍然适用，只有当物体以接近光速运动时，质量变化才明显，故经典力学适用于低速运动，而不适用于高速运动
D、通常由于物体的运动速度太小，故质量的变化引不起我们的感觉，在分析地球上物体的运动时，不必考虑质量的变化。

课堂知识演练
1.（多选）下列说法正确的是（）
A.经典力学中物体的质量是不变的
B.经典力学中的时间和空间是独立与物体及其运动的
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
2.关于经典力学和相对论，下列说法正确的是（）
A.经典力学和相对论是各自独立的学说,互不相容
B.相对论是在否定了经典力学的基础上建立起来的
C.相对论和经典力学是两种不同的学说,二者没有联系
D.经典力学包含于相对论之中,经典力学是相对论的特例
3.（多选）下列说法正确的是（）
A.当物体运动速度远小于光速时，相对论物理学和经典物理学的结论没有区别
B. 当物体运动速度接近光速时，相对论物理学和经典物理学的结论没有区别
C．当普朗克常量h（6.63×10-34J·s）可以忽略不计时，量子力学和经典力学的结论没有区别
D.当普朗克常量h（6.63×10-34J·s）不能忽略不计时，量子力学和经典力学的结论没有区别4．（多选）20世纪以来，人们发现了一些新的事实，而经典力学却无法解释。

经典力学只适用于解决物体的低速运动问题，不能用来处理高速运动问题，只是用于宏观物体，一般不适用于微观粒子。

这说明（）
A．随着认识的发展，经典力学已成了过时的理论
B．人们对客观事物的具体认识在广度上是有局限性的
C．不同领域的事物各有其本质与规律
D．人们应当不断扩展认识。

在更广阔的领域内掌握不同事物的本质与规律
5.大爆炸理论认为，我们的宇宙起源于137亿年前的一次大爆炸。

除开始瞬间外，在演化至今的大部分时间内，宇宙基本上是匀速膨胀的。

上世纪末，对1A型超新星的观测显示，宇宙正在加速膨胀。

面对这个出人意料的发现，宇宙学家探究其背后的原因，提出宇宙的大部分可能由暗能量组成，它们的排斥作用导致宇宙在近段天文时期内开始加速膨胀。

如果真是这样，则标志宇宙大小的宇宙半径R和宇宙年龄t的关系，大致是下面哪个图像（）
6.日常生活中，我们并没有发现物体的质量随着物体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。