新人教版高一物理必修二%3A6.6经典力学的局限性 (共20张PPT)
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同事物的本质与规律
练习
1．牛顿定律适用于下列哪些情况( BCD) A．研究原子中电子的运动 B．研究“神舟五号”飞船的高速发射 C．研究地球绕太阳的运动 D．研究飞机从北京飞往纽约的航线
练习
2．下列说法中正确的是( C ) 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．狭义相对论研究的是物体在高速运动时所
但是宇宙中有一些天体，例如白矮星，他们的质量接近 太阳，半径却与地球差不多，因此密度高达108～ 1010kg/m3;中子星的密度更是达1016～ 1019kg/m3。这些 天体表面的引力比我们常见的引力强的多，牛顿的引力 理论已经不适用了。
探究三 弱引力与强引力的区别
实际的天文观测，行星的运行 轨道并不是严格闭合的，它们 的近日点在不断地旋进．经典 力学的解释令人满意吗?用什 么理论来圆满地进行了解释?
探究三 弱引力与强引力的区别
天 假定一个球形天体的质量不变，通过压缩减小它的 体 半径，天体表面上的引力将会增加，半径减少到原 的 来的二分之一，引力增加到原来的4倍。这就是平常 引 说的“反平方”规律。爱因斯坦引力理论表明，这 力 个力实际上增加的更快些。天体半径越小，这种差 半 别越大。当引力趋于无穷大时，被压缩天体半径接 径 近的值——“引力半径”．
。2021年3月6日星期六2021/3/62021/3/62021/3/6
• 15、会当凌绝顶，一览众山小。2021年3月2021/3/62021/3/62021/3/63/6/2021
• 16、如果一个人不知道他要驶向哪头，那么任何风都不是顺风。2021/3/62021/3/6March 6, 2021
宇宙飞船
从 探究一速度对质量的影响 低 速 到 高 问题导思 速 1．低速、高速是如何界定的？
2．物体在高速状态下，质量与速度是什么关系？ 3．速度对物理规律有什么影响？
从
低 1.低速与高速的概念
速 到 高
(1)低速：远小于光速的速度为低速，通常所 见物体的运动，如行驶的汽车、发射的导弹、
速 人造地球卫星及宇宙飞船等物体的运动皆为
例题2 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；只适用于宏观物体，一般 不适用于微观粒子．这说明( ) A．随着认识的发展，经典力B学C已D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．人们应当不断地扩展认识，在更广阔的领域内掌握不
低速运动．
(2)高速：有些微观粒子在一定条件下其速度
可以与光速相接近，这样的速度称为高速
从
低 2．速度对质量的影响
速 到 高
(1)经典力学中，物体的质量不随速度而变．根据牛 顿第二定律知，物体在力作用下做匀变速运动，只
速 要时间足够长，物体的运动速度就可以增加到甚至
超过光速c.
(2)狭义相对论指出，物体质量随速度的增大而增大
Fra Baidu bibliotek
探究二 宏观世界与微观世界的区别 20世纪20年代，量子力学建立，它准确描述了微 观粒子运动的规律，并在现代科学技术中发挥了 重要作用。
3.经典力学的适用范围： 只适用与宏观世界，不适用与微观世界。
探究三 弱引力与强引力的区别
万有引力属于弱引力．利用万有引力定律可以解释 天体的运动，并预言和发现了海王星和冥王星，首 次把天上的星体运动规律与地面物体的运动规律统 一起来．
在太阳或行星的引力场中，由爱因斯坦和牛顿的理 论计算出的力的差异并不很大．但当天体的实际半 径接近引力半径时，这种差异将急剧增大．即在强 引力的情况下，牛顿的万有引力理论将不再适用．
经典力学的适用范围
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； 只适用于弱引力情况，不适用于强引力情况。 高速运动（速度接近真空中的光速），需应用爱因斯坦 的狭义相对论。 当物体的运动速度远小于真空中的光速时，相对论物理 学与经典物理学的结论没有区别。 对于微观世界，需要应用量子力学。 当普朗克常数可以忽略不计时，量子力学和经典力学的 结论没有区别。
m
m0
1
v c
2
m0为物体静止时的质量 m是物体速度为v时的长度 c是真空中的光速
高速运动时，质量的测量是与运动状态密切相关的．
从
低
速
到 3．速度对物理规律的影响
高 速
对于低速运动问题，一般用经典力学规律来
处理．对于高速运动问题，经典力学已不再
适用，需要用相对论知识来处理．
例题1
一个原来静止的电子，经电压加速后，获得的
•
THE END 17、一个人如果不到最高峰，他就没有片刻的安宁，他也就不会感到生命的恬静和光荣。2021/3/62021/3/62021/3/62021/3/6
谢谢观看
速度为v＝6×106 m/s.关于电子的质量的变化，
下列说法正确的是( )
A．不变
C B．减少
C．增大了0.02%
D．增大了0.2%
【审题指导】电子的速度6×106m/s已接近光速，由 爱因斯坦狭义相对论可知，电子的质量将有所增加， 越接近光速越显著．
探究二 宏观世界与微观世界的区别
1.宏观世界粒子的运动特点： 粒子具有确定的运动轨迹，根据质点的运动规律， 应用牛顿力学可以准确地预测质点在某时刻的位置。 2.微观粒子的运动特点： 就单个粒子来说，其运动没有确定的运动轨迹，微 观粒子既有粒子性，又有波动性。
探究三 弱引力与强引力的区别
按牛顿的万有引力定律推算，行星 的运动应该是一些椭圆或圆，行星 沿着这些椭圆或圆做周期性运动， 与实际观测结果不符．经典力学也 能作出一些解释，但是，水星旋进 的实际观测值比经典力学的预言值 多．经典力学的解释不能令人满 意．
探究三 弱引力与强引力的区别
爱因斯坦根据广义相对论计算出水 星近日点的旋进还应有43’的附加值， 同时还预言了光线在经过大质量的 星体附近时，如经过太阳附近时会 发生偏转现象．并且都被观测证 实．
遵循的规律 D．狭义相对论对低速运动物体不适用
• 9、春去春又回，新桃换旧符。在那桃花盛开的地方，在这醉人芬芳的季节，愿你生活像春天一样阳光，心情像桃花一样美丽，日子像桃子一样甜蜜。 2021/3/62021/3/6Saturday, March 06, 2021
• 10、人的志向通常和他们的能力成正比例。2021/3/62021/3/62021/3/63/6/2021 4:42:48 PM • 11、夫学须志也，才须学也，非学无以广才，非志无以成学。2021/3/62021/3/62021/3/6Mar-216-Mar-21 • 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。2021/3/62021/3/62021/3/6Saturday, March 06, 2021 • 13、志不立，天下无可成之事。2021/3/62021/3/62021/3/62021/3/63/6/2021
第六章 万有引力与航天 6.6经典力学的局限性
从地面上物体的运动到天体的运动，从现代的 交通工具到人造卫星、宇宙飞船等，这些运动 都需要服从经典力学的规律。
火车
从地面上物体的运动到天体的运动，从现代的 交通工具到人造卫星、宇宙飞船等，这些运动 都需要服从经典力学的规律。
飞机
从地面上物体的运动到天体的运动，从现代的 交通工具到人造卫星、宇宙飞船等，这些运动 都需要服从经典力学的规律。
• 14、Thank you very much for taking me with you on that splendid outing to London. It was the first time that I had seen the Tower or any of the other famous sights. If I'd gone alone, I couldn't have seen nearly as much, because I wouldn't have known my way about.
练习
1．牛顿定律适用于下列哪些情况( BCD) A．研究原子中电子的运动 B．研究“神舟五号”飞船的高速发射 C．研究地球绕太阳的运动 D．研究飞机从北京飞往纽约的航线
练习
2．下列说法中正确的是( C ) 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．狭义相对论研究的是物体在高速运动时所
但是宇宙中有一些天体，例如白矮星，他们的质量接近 太阳，半径却与地球差不多，因此密度高达108～ 1010kg/m3;中子星的密度更是达1016～ 1019kg/m3。这些 天体表面的引力比我们常见的引力强的多，牛顿的引力 理论已经不适用了。
探究三 弱引力与强引力的区别
实际的天文观测，行星的运行 轨道并不是严格闭合的，它们 的近日点在不断地旋进．经典 力学的解释令人满意吗?用什 么理论来圆满地进行了解释?
探究三 弱引力与强引力的区别
天 假定一个球形天体的质量不变，通过压缩减小它的 体 半径，天体表面上的引力将会增加，半径减少到原 的 来的二分之一，引力增加到原来的4倍。这就是平常 引 说的“反平方”规律。爱因斯坦引力理论表明，这 力 个力实际上增加的更快些。天体半径越小，这种差 半 别越大。当引力趋于无穷大时，被压缩天体半径接 径 近的值——“引力半径”．
。2021年3月6日星期六2021/3/62021/3/62021/3/6
• 15、会当凌绝顶，一览众山小。2021年3月2021/3/62021/3/62021/3/63/6/2021
• 16、如果一个人不知道他要驶向哪头，那么任何风都不是顺风。2021/3/62021/3/6March 6, 2021
宇宙飞船
从 探究一速度对质量的影响 低 速 到 高 问题导思 速 1．低速、高速是如何界定的？
2．物体在高速状态下，质量与速度是什么关系？ 3．速度对物理规律有什么影响？
从
低 1.低速与高速的概念
速 到 高
(1)低速：远小于光速的速度为低速，通常所 见物体的运动，如行驶的汽车、发射的导弹、
速 人造地球卫星及宇宙飞船等物体的运动皆为
例题2 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；只适用于宏观物体，一般 不适用于微观粒子．这说明( ) A．随着认识的发展，经典力B学C已D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．人们应当不断地扩展认识，在更广阔的领域内掌握不
低速运动．
(2)高速：有些微观粒子在一定条件下其速度
可以与光速相接近，这样的速度称为高速
从
低 2．速度对质量的影响
速 到 高
(1)经典力学中，物体的质量不随速度而变．根据牛 顿第二定律知，物体在力作用下做匀变速运动，只
速 要时间足够长，物体的运动速度就可以增加到甚至
超过光速c.
(2)狭义相对论指出，物体质量随速度的增大而增大
Fra Baidu bibliotek
探究二 宏观世界与微观世界的区别 20世纪20年代，量子力学建立，它准确描述了微 观粒子运动的规律，并在现代科学技术中发挥了 重要作用。
3.经典力学的适用范围： 只适用与宏观世界，不适用与微观世界。
探究三 弱引力与强引力的区别
万有引力属于弱引力．利用万有引力定律可以解释 天体的运动，并预言和发现了海王星和冥王星，首 次把天上的星体运动规律与地面物体的运动规律统 一起来．
在太阳或行星的引力场中，由爱因斯坦和牛顿的理 论计算出的力的差异并不很大．但当天体的实际半 径接近引力半径时，这种差异将急剧增大．即在强 引力的情况下，牛顿的万有引力理论将不再适用．
经典力学的适用范围
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； 只适用于弱引力情况，不适用于强引力情况。 高速运动（速度接近真空中的光速），需应用爱因斯坦 的狭义相对论。 当物体的运动速度远小于真空中的光速时，相对论物理 学与经典物理学的结论没有区别。 对于微观世界，需要应用量子力学。 当普朗克常数可以忽略不计时，量子力学和经典力学的 结论没有区别。
m
m0
1
v c
2
m0为物体静止时的质量 m是物体速度为v时的长度 c是真空中的光速
高速运动时，质量的测量是与运动状态密切相关的．
从
低
速
到 3．速度对物理规律的影响
高 速
对于低速运动问题，一般用经典力学规律来
处理．对于高速运动问题，经典力学已不再
适用，需要用相对论知识来处理．
例题1
一个原来静止的电子，经电压加速后，获得的
•
THE END 17、一个人如果不到最高峰，他就没有片刻的安宁，他也就不会感到生命的恬静和光荣。2021/3/62021/3/62021/3/62021/3/6
谢谢观看
速度为v＝6×106 m/s.关于电子的质量的变化，
下列说法正确的是( )
A．不变
C B．减少
C．增大了0.02%
D．增大了0.2%
【审题指导】电子的速度6×106m/s已接近光速，由 爱因斯坦狭义相对论可知，电子的质量将有所增加， 越接近光速越显著．
探究二 宏观世界与微观世界的区别
1.宏观世界粒子的运动特点： 粒子具有确定的运动轨迹，根据质点的运动规律， 应用牛顿力学可以准确地预测质点在某时刻的位置。 2.微观粒子的运动特点： 就单个粒子来说，其运动没有确定的运动轨迹，微 观粒子既有粒子性，又有波动性。
探究三 弱引力与强引力的区别
按牛顿的万有引力定律推算，行星 的运动应该是一些椭圆或圆，行星 沿着这些椭圆或圆做周期性运动， 与实际观测结果不符．经典力学也 能作出一些解释，但是，水星旋进 的实际观测值比经典力学的预言值 多．经典力学的解释不能令人满 意．
探究三 弱引力与强引力的区别
爱因斯坦根据广义相对论计算出水 星近日点的旋进还应有43’的附加值， 同时还预言了光线在经过大质量的 星体附近时，如经过太阳附近时会 发生偏转现象．并且都被观测证 实．
遵循的规律 D．狭义相对论对低速运动物体不适用
• 9、春去春又回，新桃换旧符。在那桃花盛开的地方，在这醉人芬芳的季节，愿你生活像春天一样阳光，心情像桃花一样美丽，日子像桃子一样甜蜜。 2021/3/62021/3/6Saturday, March 06, 2021
• 10、人的志向通常和他们的能力成正比例。2021/3/62021/3/62021/3/63/6/2021 4:42:48 PM • 11、夫学须志也，才须学也，非学无以广才，非志无以成学。2021/3/62021/3/62021/3/6Mar-216-Mar-21 • 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。2021/3/62021/3/62021/3/6Saturday, March 06, 2021 • 13、志不立，天下无可成之事。2021/3/62021/3/62021/3/62021/3/63/6/2021
第六章 万有引力与航天 6.6经典力学的局限性
从地面上物体的运动到天体的运动，从现代的 交通工具到人造卫星、宇宙飞船等，这些运动 都需要服从经典力学的规律。
火车
从地面上物体的运动到天体的运动，从现代的 交通工具到人造卫星、宇宙飞船等，这些运动 都需要服从经典力学的规律。
飞机
从地面上物体的运动到天体的运动，从现代的 交通工具到人造卫星、宇宙飞船等，这些运动 都需要服从经典力学的规律。
• 14、Thank you very much for taking me with you on that splendid outing to London. It was the first time that I had seen the Tower or any of the other famous sights. If I'd gone alone, I couldn't have seen nearly as much, because I wouldn't have known my way about.