经典力学的局限性 课件

2．微观世界粒子的运动特点． 微观粒子既有___粒__子__性_，又有___波__动__性_．就单个粒子而言， 运动没有确定的运动轨迹．
三、从弱引力到强引力
1．弱引力与强引力．
(1)每一个天体都有一个引力半径，半径的大小由天体的 ___质__量___决定；
(2)当天体间的距离远___大__于___引力半径时，它们间的引力 就是弱引力；
2．对于下列说法正确的是( ) A．经典力学的质量是不变的 B．经典力学的时间和空间是独立于物体运动的 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
解析：万有引力定律适用于弱作用，不适用于强作用力． 答案：AB
3．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
经典力学的局限性
一、从低速到高速
1．低速与高速的概念． 通常所见物体的运动皆为低速运动，如行驶的汽车、发射 的导弹、人造卫星及宇宙飞船等．有些微观粒子在一定条件下 其速度可以接近于__光__速____，这样的速度称为高速． 2．速度对质量的影响． 在经典力学中，物体的质量是不随运动状态改变的．
按照20世纪初著名物理学家爱__因__斯__坦__建立的狭义相对论，
解析：相对论的建立并没有否定经典力学，经典力学是相 对论在一定条件下的特殊情形，D正确．
答案：D
4．丹麦天文学家第谷连续20年详细记录了行星的运转过 程中的位置的变化．这些资料既丰富又准确，达到了肉眼所能 及的限度．但他并没有发现行星运动规律．对此，下列说法正 确的有( )
①占有大量感性材料是毫无意义的
代表
推动了物理、数学和哲学的发展
天体力学、材料力学和结构力学等得到了广泛 的应用
主要成就
18世纪60年代，力学和热力学的发展及应用， 引发了第一次工业革命
动量守恒定律、机械能守恒定律等，是航空航 天技术的理论基础
2.局限性．
(1)从低速到高速．
牛顿力学所研究的各种物体的速度远远小于真空中的光速， 物体的质量、时间、空间的存在和测量均与运动无关．而爱因 斯坦的狭义相对论阐述的物体在以接近光速运行时的运动规律 与经典力学是不同的．
(3)当天体间的距离远___小__于___引力半径时，它们间的引力 就是强引力．
2．经典力学与行星轨道的矛盾． 按照牛顿的万有引力理论，行星应该沿着一些__椭__圆__轨道 做周期性运动，而天文观测表明，行星的轨道并不是严格闭合 的，它们的近日点在不断地旋进，如水星的运动．
实际观测到的水星的运动情况与爱因斯坦广义相对论的计 算结果吻合得很好．
②第谷的工作为发现行星运动规律创造了前提
③说明第谷没有真正发挥主观能动性
④第谷缺少的是对感性材料的加工制作
A．②③
B．①②③ C．①④
D．②④
解析：第谷经过20年的观察发现了天体的运动情况，但 并没有总结形成理论，为开普勒、牛顿建立天体的运动规律 创造了前提．
(4)经典力学规律只能用于宏观、低速(与光速相比)的情形， 且只在______惯__性参考系中成立．
经典力学的成就有哪些？又有哪些局限性？
1．成就．
牛顿运动三定律和万有引力定律把天体的运动与地上物体 的运动统一起来，是人类对自然界认识的第一次大综合，是人 类认识史上的一次重大飞跃.
研究方法的 伽利略的“自然数学法”和牛顿的“归纳演绎法”
解析：经典力学理论具有一定的局限性，它只适用于低速、 宏观物体的运动，选项A错误，B正确；在经典力学中，物体的 质量不随运动状态的改变而改变，即物体的质量和物体运动的 速度无关，选项C正确；相对论和量子力学并没有否定过去的 科学，而是认为经典力学理论是在一定条件下的特殊情形，选 项D错误．
答案：BC
物体的质量随运动速度的增大而增大，物体的质量与运动速度
的关系是m＝___m_1－_0 _vc_22_.
.
其中m0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．
二、从宏观到微观
1．宏观世界物体的运动特点．
宏观物体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___．
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，质量要随着物体运动速度的增大而增大，即
m＝
m0 .
1－vc22 .
(2)从宏观世界到微观世界．
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微观世界粒子的运动特点． 就单个粒子来说，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． 名师提示：①经典力学的适应范围：低速、宏观物体的运 动；②量子力学的研究对象：高速、微观粒子的运动．
3．经典力学的适用范围和局限性． (1) 经 典 力 学 只 适 用 于 ___低__速___ 运 动 ， 不 适 用 于 __高__速__ 运 动．
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
(2) 经 典 力 学 只 适 用 于 ___宏__观___ 世 界 ， 不 适 用 于 _微__观___ 世 界．
(3)经典力学只适用于__弱__引__力__，不适用于_强__引__力___．
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”宇宙探测器的运动 D．微观粒子的波动性 解析：D项是微观粒子的运动，经典力学不适用于微观物 体的运动． 答案：D
对物理学史的考查
以下说法正确的是( ) A．经典力学理论普遍适用，大到天体，小到微观粒子均 适用 B．经典力学理论具有一定的局限性 C．在经典力学中，物体的质量不随运动状态改变而改变 D．相对论和量子力学否定了经典力学理论
名师归纳：解答有关物理学史的问题时，应在理解的基础 上记忆经典力学的成就和适用范围，以及经典力学与相对论和 量子力学的关系．
1．下列说法中正确的是( B ) A．牛顿运动定律就是经典力学 B．经典力学的基础是牛顿运动定律 C．牛顿运动定律可以解决自然界中的所有问题 D．经典力学可以解决自然界中的所有问题