《經(jīng)典力學(xué)的局限性》PPT課件

6經(jīng)典力學(xué)的局限性 1經(jīng)典力學(xué)的基礎(chǔ)是 _，牛頓運(yùn)動(dòng)定律和 萬(wàn)有引力定律在 _ 、 _ 、弱引力的廣闊領(lǐng)域，包括 _的研究中，經(jīng)受了實(shí)踐的檢驗(yàn)，取得了巨大的成就 牛頓運(yùn)動(dòng)定律 宏觀 低速 天體力學(xué) 2在經(jīng)典力學(xué)中，物體的質(zhì)量是 _的，而狹義相對(duì) 論指出，質(zhì) 量要隨物體運(yùn)動(dòng)速度的增大而 _，公式為 _ 不變 增大 m m 0 1 v 2 c 2 3 1915 年，愛因斯坦創(chuàng)立了 _，這是一 種新的時(shí)空與引力理 論在強(qiáng)引力的情況下，牛頓引力理論 _當(dāng)物體的運(yùn)動(dòng)速度遠(yuǎn)小于光速時(shí)，相 對(duì)論與經(jīng)典物理學(xué)的結(jié)論 _；當(dāng)另一個(gè)重要常數(shù) 即“普朗克常數(shù)”可以忽略不計(jì)時(shí)，量子力 學(xué)和經(jīng)典力學(xué)的結(jié) 論 _；相對(duì)論與量子力學(xué)都沒有否定經(jīng)典力學(xué)，而 是認(rèn)為經(jīng)典力學(xué)是在一定條件下的近似 廣義相對(duì)論 不適用 沒有區(qū)別 沒有區(qū)別 知識(shí)點(diǎn) 牛頓定律的經(jīng)典性和局限性 歐洲核子研究中心曾在 2011 年宣布發(fā)現(xiàn)了速度大于光速的粒 子，這在科學(xué)界引起了不小的轟動(dòng)，但次年 2 月，研究人員在對(duì) 該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)重新進(jìn)行測(cè)試后，揪出了兩個(gè)疑似故障，則這一結(jié)果 很有可能是在實(shí)驗(yàn)存在異常因素的情況下所得到的 根據(jù)愛因斯坦提出的狹義相對(duì)論，任何物體的速度都不可能 超過光速，如果超光速粒子被證實(shí)存在，那么支撐現(xiàn)代物理學(xué)的 相對(duì)論將會(huì)被顛覆不過目前尚無(wú)法下定論，一切仍待進(jìn)一步求 證，這也是對(duì)待科學(xué)應(yīng)有的嚴(yán)謹(jǐn)和質(zhì)疑態(tài)度 討論： 光速 參考系 空間 時(shí)間 運(yùn)動(dòng)狀態(tài) (1)狹義相對(duì)論闡述物體在以速度接近 _ 運(yùn)動(dòng)時(shí)所 遵從的規(guī)律 (2)狹義相對(duì)論認(rèn)為，同一過程的位移和時(shí)間的測(cè)量在不同 _中是不同的 (3)愛因斯坦提出了一種嶄新的時(shí)空觀念，指出 _、 _和物體及其 _之間相互聯(lián)系，而非獨(dú)立存 在 1經(jīng)典力學(xué)在科學(xué)研究和生產(chǎn)技術(shù)中有廣泛的應(yīng)用，經(jīng)典 力學(xué)與天文學(xué)相結(jié)合建立了天體力學(xué)；經(jīng)典力學(xué)和工程實(shí)際相 結(jié)合，建立了應(yīng)用力學(xué)，如水利學(xué)、材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)等 從地面上各種物體的運(yùn)動(dòng)到天體的運(yùn)動(dòng)，從大氣的流動(dòng)到地殼 的變動(dòng)，從攔河筑壩、修建橋梁到設(shè)計(jì)各種機(jī)械，從自行車到 火車、飛機(jī)等現(xiàn)代交通工具的運(yùn)動(dòng)，從投出籃球到發(fā)射導(dǎo)彈、 衛(wèi)星、宇宙飛船等，所有這些都服從經(jīng)典力學(xué)規(guī)律 2因?yàn)槲⒂^粒子 (如電子、質(zhì)子、中子 )在運(yùn)動(dòng)時(shí)不僅具有 粒子性，而且還 具有波動(dòng)性，經(jīng)典力學(xué)不能說(shuō)明這種現(xiàn)象，所 以它不再適用；同時(shí)在高速運(yùn)動(dòng)的領(lǐng)域內(nèi)，由于物體運(yùn)動(dòng)速度 太快，導(dǎo)致質(zhì)量發(fā)生變化，而經(jīng)典力學(xué)認(rèn)為質(zhì)量是不變的，所 以經(jīng)典力學(xué)在高速運(yùn)動(dòng)領(lǐng)域內(nèi)也不再適用 3量子力學(xué)的建立，并不是對(duì)經(jīng)典力學(xué)的否定對(duì)于宏觀 物體的運(yùn)動(dòng)，量子現(xiàn)象并不顯著，經(jīng)典力學(xué)仍然適用所以現(xiàn) 代物理學(xué)的發(fā)展，并沒有使經(jīng)典力學(xué)失去價(jià)值，而是更好地完 善了物理學(xué)體系 【 例題 】 經(jīng)典力學(xué)不能適用于下列哪些運(yùn)動(dòng) ( ) A火箭的發(fā)射 B宇宙飛船繞地球運(yùn)動(dòng) C“勇氣號(hào)”宇宙探測(cè)器 D微觀粒子的波動(dòng)性 解析 ： 經(jīng)典力學(xué)中不適用于高速物體， “高速” 指的是接 近光速，而火箭、宇宙飛船和宇宙探測(cè)器的速度均遠(yuǎn)小于光速， 對(duì)選項(xiàng) A、 B、 C 所敘述的物體，經(jīng)典力學(xué)均適用，對(duì)于微觀粒 子，一般情況下，經(jīng)典力學(xué)不適用 答案： D 【 觸類旁通 】 1下列說(shuō)法正確的是 ( ) B A牛頓運(yùn)動(dòng)定律就是經(jīng)典力學(xué) B經(jīng)典力學(xué)的基礎(chǔ)是牛頓運(yùn)動(dòng)定律 C牛頓運(yùn)動(dòng)定律可以解決自然界中的所有問題 D經(jīng)典力學(xué)可以解決自然界中的所有問題 解析 ： 經(jīng)典力學(xué)并不等于牛頓運(yùn)動(dòng)定律，牛頓運(yùn)動(dòng)定律只 是經(jīng)典力學(xué)的基礎(chǔ)，經(jīng)典力學(xué)并非萬(wàn)能，有其適用范圍，并不 能解決自然界中的所有問題，也沒有哪個(gè)理論可以解決自然界 中的所有問題 2經(jīng)典力學(xué)有一定的適用范圍和局限性下列現(xiàn)象不適合 用經(jīng)典力學(xué)描述的是 ( ) D A飛行的子彈 B繞地球運(yùn)行的飛船 C運(yùn)行的列車 D接近光速運(yùn)動(dòng)的粒 子