经典力学的局限性 课件
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（1）对证据的质疑：水星旋进数据 观测值：43秒/百年 爱因斯坦计算相对论值：43.03秒/百年 最新相对论值（太阳非正球体）：39.6秒/百年
（2）对共设的质疑：光速不可超越吗？ 哲学：光速是否只是某一时空层次的极限速度？随着目前认 识的宇观世界更大结构层次的发现，光速是否会被超越？
例如：量子力学就不会错吗？ 新的理论会代替量子力学吗？
例如：生活经验：空间如大房间，提供运动舞台，但不 干扰演出，空间独立于物体及其运动存在。
例如：生活经验：时间如长河，均匀流逝，任何都影 响不了它，时间也是独立的。
所以：不管选什么参考系，不管物体怎么运动，物 体的位移、时间、长度、质量等等的测量结果肯定 是一样的，这是天经地义的。
物体高的速质量世随界速度（的接增大近而光增大速）
人教版必修2
第六章 万有引力与航天
第六节 经典力学的局限性
教学目标：
• 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. • 4.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．
时间和空间没有联系，相互独立，与物体及其运动状态都没有关系。
物体的相关物理量（位移、质量、大小等）与物体的运动状态都无关。
当一些问题(如微观领域的深入)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。
例如：船在水中流，水速2m/s，船相对于水顺流而下 1m/s，则船相对于岸3m/s.
一、经典力学模块分类：
静力学（描述静止物体） 运动学（描述物体运动） 动力学（描述物体受力作
用下的运动）
经典力学
（牛顿力学）
二、牛顿主要贡献 牛顿
牛顿三大定律 万有引力定律
牛顿所说：“如果说我看得远，那是因为我站在巨人们的肩上。”
经
牛顿
典
力 学
笛卡尔、胡 克、哈雷等
金
字
wk.baidu.com
开普勒
塔
的
建
伽利略、第谷
立
哥白尼、亚里士多德
经典力学的基础是牛顿运动定律，万有引力
定律更确立了牛顿的地位，牛顿运动定律和万有引 力定律在宏观、低速、弱引力的广阔领域，经受实 践检验。
三、经典力学的困境： 低速世界(经典力学) 高速世界（相对论）
在宏观低速的世界：一切都理所当然？
宏观物体低速运动（远小于光速），经典力学完全适用。
不敢相信图中的横线是平行的，不过它就是平行的
两个位于中心的圆哪个大？其实一样大的！
四、从宏观到微观
19世纪末-20世纪初，深入到微观领域， 发现电子、质子、中子等微观粒子不仅 具有粒子性，同时还具有波动性，很多 情况下经典力学说明不了。
量子力学
五、从弱引力到强引力
物体间的万有引力是弱引力，经典力学适用
随着物体速度的加快 ，时间会变慢。将一 个钟表留在地面上， 而携带另一个以很快 速度移动，随后进行 比较，地上的钟表总 比快速移动的快。
物体以接近光速运行时 所表现出的长度会比它 静止时更短。
爱因斯坦指出，任何物 体以光速运动时，其长 度将会缩短为零。
1905年，爱因斯坦提出，物体高速时（接近光 速），物体所占空间（如长度），物理、化学过 程，生命持续时间，都与运动状态有关，时空都 与运动相关联了------------狭义相对论
天体半径减小到一定程度时(太阳的引力半径为3 km，地球的引力半 径为1 m,如白矮星)，天体间的引力就趋于无穷大 ，强引力。
爱因斯坦广义相对论
经典力学与相对论互为补充，互不矛盾，互 不否定共同支撑起物理学科的骨架。
高速
狭义相对论
广义相对论
经典力学
宏观低速
量子力学
微观世界
强引力
科学的发展是在曲折中不断上升的 例如：相对论是一定正确的吗？
（2）对共设的质疑：光速不可超越吗？ 哲学：光速是否只是某一时空层次的极限速度？随着目前认 识的宇观世界更大结构层次的发现，光速是否会被超越？
例如：量子力学就不会错吗？ 新的理论会代替量子力学吗？
例如：生活经验：空间如大房间，提供运动舞台，但不 干扰演出，空间独立于物体及其运动存在。
例如：生活经验：时间如长河，均匀流逝，任何都影 响不了它，时间也是独立的。
所以：不管选什么参考系，不管物体怎么运动，物 体的位移、时间、长度、质量等等的测量结果肯定 是一样的，这是天经地义的。
物体高的速质量世随界速度（的接增大近而光增大速）
人教版必修2
第六章 万有引力与航天
第六节 经典力学的局限性
教学目标：
• 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. • 4.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．
时间和空间没有联系，相互独立，与物体及其运动状态都没有关系。
物体的相关物理量（位移、质量、大小等）与物体的运动状态都无关。
当一些问题(如微观领域的深入)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。
例如：船在水中流，水速2m/s，船相对于水顺流而下 1m/s，则船相对于岸3m/s.
一、经典力学模块分类：
静力学（描述静止物体） 运动学（描述物体运动） 动力学（描述物体受力作
用下的运动）
经典力学
（牛顿力学）
二、牛顿主要贡献 牛顿
牛顿三大定律 万有引力定律
牛顿所说：“如果说我看得远，那是因为我站在巨人们的肩上。”
经
牛顿
典
力 学
笛卡尔、胡 克、哈雷等
金
字
wk.baidu.com
开普勒
塔
的
建
伽利略、第谷
立
哥白尼、亚里士多德
经典力学的基础是牛顿运动定律，万有引力
定律更确立了牛顿的地位，牛顿运动定律和万有引 力定律在宏观、低速、弱引力的广阔领域，经受实 践检验。
三、经典力学的困境： 低速世界(经典力学) 高速世界（相对论）
在宏观低速的世界：一切都理所当然？
宏观物体低速运动（远小于光速），经典力学完全适用。
不敢相信图中的横线是平行的，不过它就是平行的
两个位于中心的圆哪个大？其实一样大的！
四、从宏观到微观
19世纪末-20世纪初，深入到微观领域， 发现电子、质子、中子等微观粒子不仅 具有粒子性，同时还具有波动性，很多 情况下经典力学说明不了。
量子力学
五、从弱引力到强引力
物体间的万有引力是弱引力，经典力学适用
随着物体速度的加快 ，时间会变慢。将一 个钟表留在地面上， 而携带另一个以很快 速度移动，随后进行 比较，地上的钟表总 比快速移动的快。
物体以接近光速运行时 所表现出的长度会比它 静止时更短。
爱因斯坦指出，任何物 体以光速运动时，其长 度将会缩短为零。
1905年，爱因斯坦提出，物体高速时（接近光 速），物体所占空间（如长度），物理、化学过 程，生命持续时间，都与运动状态有关，时空都 与运动相关联了------------狭义相对论
天体半径减小到一定程度时(太阳的引力半径为3 km，地球的引力半 径为1 m,如白矮星)，天体间的引力就趋于无穷大 ，强引力。
爱因斯坦广义相对论
经典力学与相对论互为补充，互不矛盾，互 不否定共同支撑起物理学科的骨架。
高速
狭义相对论
广义相对论
经典力学
宏观低速
量子力学
微观世界
强引力
科学的发展是在曲折中不断上升的 例如：相对论是一定正确的吗？