1、第五章 经典力学与物理学的革命,第一节 经典力学的成就与局限性,经典力学的发展历程,经典力学建立在丰富的科学经验之上，但经典力学的建立和牛顿的个人原因有不可分割的关系。 牛顿从青少年时代就对科学抱有浓厚的兴趣、极强的求知欲和探索欲望，学习非常勤奋。但他从不死读书，喜欢通过实验来取得真知，并亲自动手设计和制作了许多机械装置和用品，这使他打下了广博而扎实的知识基础，同时也具有创新意识和动手能力。虽然牛顿是天才，智力水平很高，但他的天才还来源于他的勤奋。他在研究中十分投入，而且常常夜以继日地学习、工作。这些都培养和锻炼了牛顿的科学精神，为日后的研究打下了坚实的基础。,力学体系得以建立的原因,经典力学
2、的发展历程,牛顿经典力学的建立，还与他所处的时代和社会有关。欧洲经过16世纪的宗教和政治改革的大变动之后，到17世纪下半叶进入了一个政治上安宁，经济上趋于繁荣的时期。生产实践为力学研究提出了许多问题，这就给科学的发展以动力。经过16世纪的宗教改革运动和17世纪中后期的资产阶级革命运动，英国科学家拥有了当时世界上最为宽松自由的学术环境。学术环境的改变，使得对力学的研究摆脱了不必要的束缚，催生了经典力学体系。 个人因素，前人经验，宽松的学术环境和生产实践的发展，构成了经典力学体系建立的基础。,力学体系得以建立的原因,经典力学体系创立的过程中作出贡献的科学家,牛顿经典力学体系的建立得益于已有的科学成
3、就。 哥白尼、伽利略、开普勒、笛卡尔等人在天文学、力学、光学、数学等方面的贡献，为经典力学奠定了坚实的基础，特别是伽利略与开普勒对牛顿经典力学体系的建立更是有着极其重要的影响。 伽利略通过对自由落体的研究，已经发现了惯性运动和在重力作用下的匀加速运动，奠定了牛顿第一定律和第二定律的基本思想。他关于抛体运动定律的发现，对牛顿万有引力的学说也有深刻的启示作用。 开普勒所发现的行星运动定律则是牛顿万有引力学说产生的最重要前提。牛顿非常善于汲取前人的科学成果并综合运用多方面的知识进行跨学科的研究，通过吸收前人的科学研究成果，牛顿为经典力学体系的建立充实的准备。 牛顿是近代理论物理学的创始人, 他所建立
4、的力学理论体系不仅能说明已有的理论已经说明的现象, 更重要的是, 经典力学理论能预见到新的物理现象和物理事实, 并能以天文观测或实验证实它们的正确性。,经典力学体系创立的过程中所涉及到的科学家及其理论贡献,哥白尼,惠更斯,笛卡尔,开普勒,牛顿,伽利略,力学发展的,三个阶段,第一阶段,伽利略、牛顿时代之前。人们对力学现象的研究大多直接反映在技术之中或完全融合在哲学之内，物理学就整体而言还没有成为独立的科学。这个阶段对力学作出突出贡献的是阿基米德。,第二阶段,从伽利略到牛顿。是经典力学从基本要领、基本定律到建成理论体系的阶段，在这一阶段有一系列的科学家为经典力学打下重要基础。,第三阶段,牛顿之后。
5、经典力学又有新的发展，这一阶段主要是后人对经典力学的表述形式和应用对象进行了拓展和完善。,谁能说出经典力学的伟大成就有哪些呢？,把人类对整个自然界的认识推进到一个新水平，牛顿从力学上证明了自然界的统一；经典力学的建立首次明确了一切自然科学理论应有的基本特征，这标志着近代理论自然科学的诞生，也成为其他各门自然科学的典范；经典力学的建立对自然科学和科技的发展、社会的进步具有深远影响：经典力学形成的科学研究方法的推广应用；经典力学与其他基础科学相结合产生了许多交叉学科，促进了自然科学的进一步发展；经典力学在科学技术上有广泛的应用，促进了社会文明的发展。,经典力学的局限性,定义牛顿力学( Newtons Mechanics )是以牛顿运动定律为基础，在17世纪以后发展起来的。直接以牛顿运动定律为出发点来研究质点系统的运动，这就是牛顿力学。它以质点为对象，着眼于力的概念，在处理质点系统问题时，须分别考虑各个质点所受的力，然后来推断整个质点系统的运动。牛顿力学认为质量和能量各自独立存在，且各自守恒，它只适用于物体运动速度远小于光速的范围。牛顿力学较多采用直观的几何方法，在解决简单的力学问题时，比分析力学方便简单。,经典力学的适用范围,
