1、1 经典力学的成就与局限性,第五章 经典力学的成就与局限性,学习目标,1.了解经典力学在科学研究及生产技术中的广泛应用. 2.知道经典力学的局限性和适用范围.,内容索引,重点探究 启迪思维 探究重点,达标检测 检测评价 达标过关,自主预习 预习新知 夯实基础,自主预习,一、经典力学的成就与局限性 1.经典力学：又称牛顿力学，经典力学体系是时代的产物，是许多科学家经过艰苦探索才完成的科学理论.它是整个现代 和 的基础，也是现代许多门类工程技术的理论基础. 2.经典力学的成就 英国物理学家牛顿在1687年出版的著作 中建立了一个完整的力学理论体系.经典力学只用几个基本的概念和原理就可以说明行星和卫
2、星的轨道、 运动定律、彗星运动、_运动、 、汽车的运动、足球的运动以及宏观世界中人们日常看到的种种运动.,物理学,天文学,自然哲学的数学原理,开普勒的行星,落,体,海洋的潮汐,3.牛顿的绝对时空观：时间、空间与物质及其运动 ，时间与空间也 . 4.经典力学的局限性：不能解释 领域的许多客观现象；不能解释 世界丰富多彩的现象. 二、经典力学的适用范围 经典力学只适用于 、 、 场，超出以上范围，经典力学失效，要由相对论、量子论等来取代.,完全无关,完全无关,高速运动,微观,宏观,低速,弱引力,判断下列说法的正误. (1)经典力学只适用于世界上普通的物体，研究天体的运动经典力学就无能为力了.( )
3、 (2)洲际导弹的速度可达到6 000 m/s，在这种高速运动状态下，经典力学不适用.( ) (3)受到很强的引力作用的物体的运动，不能用经典力学理论解释. ( ) (4)当物体的速度接近光速时，经典力学就不适用了.( ) (5)对于质子、电子的运动情况，经典力学同样适用.( ),即学即用,答案,重点探究,答案,经典力学的成就和局限性,如图1甲，质子束被加速到接近光速；如图乙，中子星是质量、密度非常大的星体.请思考： (1)经典力学是否适用于质子束的运动规律？(2)经典力学是否适用于中子星的引力规律？,图1,答案 不适用,导学探究,答案 不适用,1.经典力学的成就： (1)经典力学体系是时代的
4、产物，是现代机械、土木建筑、交通运输以至航空航天技术的理论基础. (2)经典力学的思想方法对艺术、政治、哲学等社会科学领域也有巨大影响. 2.经典力学的局限性及适用范围： (1)现代物理学已经揭示，超出宏观的、日常生活经验的领域，经典力学常常就不适用了. (2)牛顿的绝对时空观认为时间、空间与物质及其运动完全无关，时间与空间也完全无关，它割裂了时间、空间、物质及其运动之间的联系，不能解释高速运动领域的许多客观现象.,知识深化,(3)经典力学认为，一切运动都是连续变化的，能量也是连续变化的，经典力学的运动观虽然给出了一幅机械运动的图景，却不能解释微观世界丰富多彩的现象. (4)经典力学只适用于宏
5、观、低速、弱引力场的范围，经典力学对vc、受到很强的引力作用的物体或活动范围在1010 m以内的微观粒子的运动，不再适用.,经典力学与相对论、量子力学并不矛盾，相对论、量子力学也没有否定经典力学.经典力学是相对论、量子力学在宏观、低速、弱引力作用条件下的特殊情况.,例1 (多选)关于经典力学，下列说法正确的是 A.经典力学是科学家通过探索身边的物体的运动而总结出的运动规律 B.经典力学在理论和实践上取得了巨大的成功，从地面到天体的运动都服从经典力学的规律，因此，它是完全正确的 C.经典力学不适用于高速、微观领域，而自然界中又不存在惯性系，因此，它是完全错误的 D.经典力学是人类长期对自然运动规
6、律探索的一个发展阶段，随着探索的深入，视野的开阔，必然存在不完善的方面,解析,答案,解析 分析时既要看到经典力学的伟大成就，又要注意到经典力学的局限性及适用范围.由于认识水平的局限，科学家最早研究的是身边的事物，经典力学就是科学家通过探索身边事物的运动而总结出的运动规律，A正确. 经典力学在理论和实践上取得了巨大的成功，但随着人们探索的深入，视野的开阔，人们发现经典力学也有局限性，它不适用于高速、微观领域，所以B、C错误，D正确.,例2 (多选)经典力学能适用于下列哪些运动 A.火箭的发射 B.宇宙飞船绕地球的运动 C.“勇气号”宇宙探测器的运动 D.微观粒子的运动,解析,答案,解析 经典力学
7、只适用于低速运动，不适用高速运动，只适用于宏观世界，不适用于微观世界，所以不能适用于微观粒子的运动.,达标检测,1.(经典力学的成就与局限性)(多选)下列说法中正确的是 A.经典力学是以牛顿的三大定律为基础的 B.经典力学在任何情况下都适用 C.当物体的速度接近光速时，经典力学就不适用了 D.相对论和量子力学的出现，使经典力学失去了意义,解析 牛顿运动定律是经典力学的基础，A正确； 经典力学只适用于低速、宏观、弱引力场的范围，B错误，C正确； 相对论和量子力学的出现，并没有否定经典力学，只是说经典力学有一定的适用范围，D错误.,答案,解析,1,2,3,4,5,2.(经典力学的成就与局限性)(多
8、选)关于经典力学的局限性，下列说法正确的是 A.经典力学没有局限性 B.经典力学的应用受到物体运动速度的限制，当物体运动的速度接近于真空中的光速时，经典力学就不适用了 C.经典力学不适用于微观领域中物质结构和能量不连续的现象 D.经典力学的时间和空间分离的观点不准确,答案,解析,1,2,3,4,5,解析 经典力学仅适用于宏观、低速物体的运动以及弱引力作用时的情况，当物体运动的速度接近于真空中的光速时，经典力学就不再适用了，B对； 经典力学无法解释微观领域中物质结构和能量不连续的现象，C对； 同样D也对.,1,2,3,4,5,3.(经典力学的适用范围)牛顿力学的适用范围是 A.适用于宏观物体的低
9、速(与光速相比)运动 B.适用于微观粒子的运动 C.适用于宏观物体的高速(与光速相比)运动 D.适用于受到强引力作用的物体,答案,1,2,3,4,5,解析 牛顿力学属于经典力学，它只适用于低速、宏观物体的运动以及弱引力作用时的情况.故A对，B、C、D错.,解析,4.(经典力学的适用范围)以牛顿运动定律为基础的经典力学的适用范围是 A.低速、宏观、弱引力下的运动问题 B.高速、微观、弱引力下的运动问题 C.低速、微观、强引力下的运动问题 D.高速、宏观、强引力下的运动问题,答案,1,2,3,4,5,解析 经典力学适用于宏观、低速运动的物体，所以A、B、D正确； 当物体运动的速率接近于光速时，经典力学就不适用了，故C错误.,5.(经典力学的适用范围)(多选)下列服从经典力学规律的是 A.自行车、汽车、火车、飞机等交通工具的运动 B.发射导弹、人造卫星、宇宙飞船 C.物体运动的速率接近于真空中的光速 D.地壳的变动,答案,解析,1,2,3,4,5,
