不好的书也像不好的朋友一样,可能会把你戕害。下面是课件范文网小编为您推荐高三物理教案:《经典力学的局限性》。
一、预习目标
(1)了解经典力学的发展历程和伟大成就。
(2)认识经典力学的局限性和适用范围。
二、预习内容
(1)学生阅读课文、课下上网查阅有关牛顿、爱因斯坦、霍金等科学家的资料。
(2)学生完成下列几填空。
1、牛顿运动定律和万有引力定律在_____________的广阔领域,包括____________的研究中,经受了实践的检验,取得了巨大的成就。
2、_______________________建立了相对论。
3、在相对论中,质量随着物体运动的速度的增大而增大,满足:_________________________________________;
4、电子、质子、中子等微观粒子不仅具有_________性,同时具有_____________性,_____________力学能够正确地描述微观粒子的运动规律性。
5、经典力学的适用范围和局限性为:
(1) 经典力学只适用于______运动,不适用于_______运动。
( 2 ) 经典力学只适用于_______世界,不适用于_______世界。
( 3) 经典力学只适用于_________力, 不适用于_______ 力。
课内探究学案
一、学习目标
(1)了解经典力学的发展历程和伟大成就。
(2)认识经典力学的局限性和适用范围。
(3)初步了解微观和高速世界中的奇妙现象。
(4)了解相对论、量子论的建立对人类深入认识客观世界的作用,知道物理学改变人们世界观的作用。
二、学习过程
引入新课
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”?
学生活动: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。
[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。
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。
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。质量随速度的变化关系可以用下列方程表达式:
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<
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)实例探究
[例1]以牛顿运动定律为基础的经典力学,在科学研究和生产技术中有哪些应用?
[例2]以牛顿运动定律为基础的经典力学的适用范围是什么?