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新课标人教版高一物理必修二 第六章 第6节 经典力学的局限性


新课标人教版 高一物理 必修二 新知预习·巧设计 第 六 章 第 6 节 名师课堂 ·一点通 要点一 要点二 创新演练 ·大冲关 随堂检测归纳小结 课下作业综合提升 1.了解经典力学的适用范围。 2.了解相对论和量子力学理论。 3.认识到知识的变化性与无穷性,培养 献身于科学的精神。 [读教材· 填要点] 1.从低速到高速 (1)经典力学的基础是牛顿运动定律,牛顿运动定律和 万有引力定律 宏观、低速、 弱引力的广阔领域,包括 天 体力学 的研究中,经受了实践的检验,取得了巨大的成就。 (2)狭义相对论阐述物体以接近 光的速度运动时所遵从的 规律。 (3)在经典力学中,物体的质量是 不随运动状态改变的,而狭 义相对论指出,质量要随物体 运动速度的增大而增大,即 m = m0 v 1- 2 c 2 ,两者在速度远小于光速的条件下是统一的。 (4)经典力学认为位移和时间的测量与 参考系 无关,相对论认 为,同一过程的位移和时间的测量,在不同的 参考系 中不同。 2.从宏观到微观 经典力学能够很精确地描述宏观物体的运动规律,但对 微观粒子的波粒二象性无能为力,量子力学能够正确地描述 微观粒子运动的规律性。 以上事实说明,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。 3.从弱引力到强引力 1915年,爱因斯坦创立了广义相对论,这是一种新的 时空与引力的理论。 牛顿的万有引力定律认为:物体的半径减小到原来的 二分之一,引力增到原来的四倍,即符合“ 平方反比 ”规律。 爱因斯坦引力理论表明:物体间的距离减小时,它们间的 引力比“ 就越大。 平方反比 ”规律增加得更快,半径越小,这种差别 [试身手· 夯基础] 1.牛顿定律不适用于下列哪些情况 A.研究原子中电子的运动 ( ) B.研究“神舟”八号飞船的高速发射 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 解析:牛顿力学属于经典力学的研究范畴,适用于宏观、 低速运动的物体,并注意到低速和高速的标准是相对于 光速,可判定牛顿定律适用于B、C、D中描述的运动, 而A不适用。 答案:A 2.关于经典力学和量子力学,下列说法正确的是 ( ) A.不论是对宏观物体,还是微观粒子,经典力学和量子 力学都是适用的 B.量子力学适用于宏观物体的运动,经典力学适用于微 观粒子的运动 C.经典力学适用于宏观物体的运动,量子力学适用于微 观粒子的运动 D.上述说法均错误 解析:经典力学适用于宏观物体的运动,量子力学适用于 微观粒子的运动,所以C项正确。 答案:C 3.微观粒子的速度很高,它的质量明显 地大于静止质量。在研究制造回旋加 速器时必须考虑相对论效应的影响。 如图6-6-1所示,1988年中国第一 座高能粒子加速器——北京正负电子 图6-6-1 对撞机首次对撞成功。在粒子对撞中,有一个电子经过 高压加速,速度达到光速的0.5倍。试求此时电子的质量 变为静止时的多少倍? 解析:由公式 m= m0 v2 1- 2 c 得 m= m0 m0 2m0 = = ≈1.15m0。 3 1 3 1- 4 4 答案:1.15 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、人造地球卫星及宇宙飞船等。有些微观粒子在一定条件下其速 度可以与光速相接近,这样的速度称为高速。 2.速度对质量的影响 在经典力学中,物体的质量是不变的,

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