66力学的成就与局限.pptx

6.6 6.6 经典力学的经典力学的局限性局限性教学目标教学目标知识与技能知识与技能知识与技能知识与技能1 1、了解经典力学的发展历程和伟大成就、了解经典力学的发展历程和伟大成就2 2、认识经典力学的局限性和使用范围、认识经典力学的局限性和使用范围3 3、初步了解微观和高速世界中的奇妙现象、初步了解微观和高速世界中的奇妙现象过程与方法过程与方法情感、态度与价值观情感、态度与价值观了解相对论、量子论的建立对人类深入认识客观世界的作用，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知道物理学改变人们世界观的作用教学重点、难点教学重点、难点1 1、认识经典力学的局限性和使用范围、认识经典力学的局限性和使用范围2 2、初步了解微观和高速世界中的奇妙现象、初步了解微观和高速世界中的奇妙现象3 3、知道相对论、量子论、知道相对论、量子论一、经典力学的发展过程及伟大成就一、经典力学的发展过程及伟大成就经经 典典 力力 学学 经典物理学体系：经典力学，热学、声学、光学、电磁学伽利略发现：惯性定律、自由落体规律、力学相对性原理 经经 典典 力力 学学第一次比较完整第一次比较完整表述了惯性定律表述了惯性定律解决了完全弹性解决了完全弹性碰撞问题碰撞问题发现了行星运发现了行星运动规律动规律儿儿经经 典典 力力 学学 牛顿创立了完整的经典力学 经典力学之父经典力学经典力学力力动量动量能量能量生物力学生物力学热弹性力学热弹性力学磁流体力学磁流体力学化学流体动力学化学流体动力学等离子体动力学等离子体动力学地质力学地质力学天体力学天体力学塑性力学塑性力学流体力学流体力学弹性力学弹性力学刚体力学刚体力学 天地四方,古往今来发生的一切现象都能够用力学来描述.？儿儿二、经典力学局限性：二、经典力学局限性：1 1、不能解决、不能解决高速运动高速运动问题（问题（接近光速接近光速）2 2、不适用于、不适用于微观领域中微观领域中物质结构物质结构和和能量不连能量不连续续的现象的现象三、经典时空观三、经典时空观（绝对时空观）：（1）同时同时的绝对性（2）时间间隔时间间隔的绝对性（3）空间距离空间距离的绝对性超新星爆发的持续时间：超新星爆发的持续时间：实际：实际：2年年！？！？牛顿：牛顿：25年年。时间、长度和质量这三者都与参考系的运动时间、长度和质量这三者都与参考系的运动无无关。关。四、相对论时空观四、相对论时空观:（1）同时是相对的相对的（3）动尺变短短（4）运动的物体质量变大大（1）不同惯性参考系惯性参考系惯性参考系惯性参考系，物理规律相同规律相同1、两条基本假设：、两条基本假设：（2）任何惯性系，光速不变光速不变2、狭义相对论结论：、狭义相对论结论：（2）动钟变慢慢 时间、长度和质量这三者都与参考系的运动时间、长度和质量这三者都与参考系的运动有有关。关。光速光速同时同时时间与空间时间与空间质量质量经典时空观经典时空观狭义相对论时空观狭义相对论时空观相对的相对的绝对的（不变）绝对的（不变）绝对的绝对的与运动无关，绝对的与运动无关，绝对的与运动无关，不变的与运动无关，不变的相对的相对的与运动有关，相对的与运动有关，相对的随速度增加而增大随速度增加而增大经典时空观经典时空观与与相对论时空观相对论时空观按照狭义相对论，不仅按照狭义相对论，不仅“同时同时”是相对的，有时是相对的，有时候，甚至事情的先后也都是相对的。举一个例子，候，甚至事情的先后也都是相对的。举一个例子，一节长为一节长为1010米的列车，米的列车，A A在车后部，在车后部，B B在车前部。在车前部。当列车以当列车以0.6c0.6c的高速度通过一个站台的时候的高速度通过一个站台的时候,突然突然站台上的人看到站台上的人看到A A先向先向B B开枪开枪,过了过了12.512.5毫微秒毫微秒,B,B又又向向A A发射。因而站台上的人作证：这场枪战是由发射。因而站台上的人作证：这场枪战是由A A挑起的。但是，车上的乘客却提供相反的情况，挑起的。但是，车上的乘客却提供相反的情况，他们说，是他们说，是B B先开枪，过了先开枪，过了1010毫微秒，毫微秒，A A才动手。才动手。事件是由事件是由B B发动的。发动的。到底是谁先动手呢？没有绝对的答案。在这个具到底是谁先动手呢？没有绝对的答案。在这个具体事件中，谁先谁后是有相对性的。在列车参考体事件中，谁先谁后是有相对性的。在列车参考系中，系中，B先先A后，而在车站参考系中则是后，而在车站参考系中则是A先先B后。后。选择的参考系不同，对运动的描述就不同：选择的参考系不同，对运动的描述就不同：例如：让两小球从同一高度同时自由下落。例如：让两小球从同一高度同时自由下落。符合牛顿运动定律符合牛顿运动定律不符合牛顿运动定律不符合牛顿运动定律惯性系惯性系非非惯性系惯性系阿尔伯特爱因斯坦创立狭义相对论.伦琴发现X射线汤姆生发现电子贝克勒耳发现天然放射线宏观领域宏观领域微观世界微观世界普朗克 创立量子力学 经典物理对物理学思想和科学方法作了重点总结，它只适用于宏观低速的物体；相对论和量子论则适用于微观高速粒子的运动。因此，相对论和量子力学的建立,并不是对经典力学的否定。检测题 有关科学家和涉及的事实，正确的说法是 A哥白尼创立了日心说 B伽利略发现了行星运动规律 C.惠更斯解决了弹性碰撞问题 D爱因斯坦提出了量子论(A C )检测题检测题 有三个完全相同的时钟，时钟A放在地面上，时钟B、C分别放在两个火箭上，以速度vB和vC朝同一方向飞行，vBvC 对于地面上的观察者来说，则以下说法中正确的是 A时钟A走得最慢 B时钟B走得最慢 C时钟C走得最慢 D时钟C走得最快(C)检测题如果有一支静止时长30 m的火箭，以光速的二分之一的速度从观察者的身边掠过，以下说法中正确的是A地面上的观察者测得的火箭长为30 mB地面上的观察者测得的火箭长小于30 mC地面上的观察者测得的火箭长大于30 mD火箭上的观察者测得的火箭长为30 m(BD)检测题检测题 有关物体的质量与速度的关系的说法,正确的是 A物体的质量与物体的运动速度无关 B物体的质量随物体的运动速度增大而增大 C物体的质量随物体的运动速度增大而减少 D当物体的运动速度接近光速时，质量趋于零(B)