2017-2018学年沪科版必修二 经典力学的巨大成就和局限性 第1课时 教案
2017-2018学年沪科版必修二 经典力学的巨大成就和局限性 第1课时  教案第2页

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。

点评:让学生通过自主阅读获取信息,培养学生阅读理解能力,同时培养学生良好的自学习惯。

教师活动:待学生阅读教材后,倾听学生代表的发言,和其他学生一起点评、补充。

点评:可能学生回答的不完整,甚至很幼稚,这都无关紧要。重要的是给学生提供发表见解的机会,同学之间甚至可以争论,在相互讨论中,明辨真理,掌握知识。

[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。

教师总结:从上面讨论可知,经典力学在微观领域、高速运动的情况下不再适用.那么对这些领域的问题又应如何研究呢?下面给大家简单介绍一些近代物理知识。

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.长度、时间和质量随速度的变化关系可以用下列方程表达式:

l=l0(通称尺缩效应)