6.6经典力学的局限性学案（人教版必修2）.docx

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1、6.6经典力学的局限性学案（人教版必修2）经典力学的局限性教案 物理必修26.6经典力学的局限性教案【学习目标】1.知道经典力学的正确性与局限性。2.知道经典力学的适用范围。3.了解相对论、量子力学的正确性。4.驾驭狭义相对论中物体质量与速度的关系。【学问梳理】1.从低速到高速在经典力学中，物体的质量是_（填改变特点）；在狭义相对论中，物体的质量是_（填改变特点），用公式表示为_；二者在_条件下是统一的。2.时间与空间（1）物体运动的特征就是它的位置随时间而发生改变，生活阅历告知我们：空间就像_；它给物体的运动供应一个_，它对物体的运动本身_。也就是说，空间是_而存在的。时间就像_；它计量着物

2、体_，而任何物体_。也就是说，时间是_而存在的。（2）爱因斯坦所提出的时空观认为，在探讨物体的_，即速度_时，物体的长度（即物体所占有的空间）以及物理过程、化学过程，甚至生命过程的持续时间，都_。3.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，_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：_。4.从弱引力到强引力相对论与量子力学都没有否定过去的科学，而只认为过去的科学是自己在肯定条件下的_。【小试身手】1.下列说法中正确的是（）A经典力学适用于任何状况下的任何物体B狭义相对论否定了经典力学C量子力学能够描述微观粒子运动的规

3、律性D万有引力定律也适用于强相互作用力2.经典力学不能适用下列哪些运动（）A火箭的放射B宇宙飞船绕地球的运动C“志气号”宇宙探测器D微观粒子的波动性3.对于下列说法正确的是（）A经典力学的质量是不变的B经典力学的时间和空间是独立于物体运动的C万有引力定律适用于强作用力D物体的速度可以是随意值4.下列说法正确的是（）A微观粒子的运动速度超过光速，因此经典力学不适用B微观粒子的质量是不确定的，因此经典力学不适用C微观粒子具有波粒二象性，因此经典力学不适用D量子力学仅适用于微观粒子的运动【基础训练】例地球以C=3104m/s的速度绕太阳公转，它的质量是静止质量的多少倍？当一个物体以v0.8C的速度运

4、动时，它的质量是静止质量的多少倍？解：由得地球绕太阳运转的动质量当v0.8C时，动质量5.经典力学只适用于“宏观世界”，这里的“宏观世界”是指（）A行星、恒星、星系等巨大的物质领域B地球表面上的物质世界C人眼能看到的物质世界D不涉及分子、原子、电子等微观粒子的物质世界6.关于经典力学和量子力学，下面说法中正确的是（）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上述说法都是错误的7.日常生活我们并没发觉物体的质量随物体的运动的速度改变而改变，其缘由是（）A运

5、动中物体无法称量质量B物体的速度远小于光速，质量改变微小C物体的质量太大D物体的质量不随速度的改变而改变8.以下说法正确的是（）A经典力学理论普遍适用，大到天体，小到微观粒子均适用B经典力学理论的成立具有肯定的局限性C在经典力学中，物体的质量不随运动状态而变更D相对论与量子力学否定了经典力学理论9.已知电子的静止质量为me，真空中的光速为c。现有一个视察者测出电子的质量为2me,则电子的速度为多大？ 10.假如真空中的光速为c3108m/s，当一个物体的运动速度为v12.4108m/s时，质量为3kg，当它的速度为v21.8108m/s时，质量为多少？ 【名师小结】一、以牛顿运动定律为基础的经

6、典力学有其局限性，经典力学适用于低速运动的物体，不适用于高速运动的物体。一、经典力学适用于宏观世界弱作用力问题，不适用于微观世界强作用力问题。 经典力学的局限性说课稿 经典力学的局限性说课稿 指导思想与理论依据 本节课体现了以老师为主导学生为主体的教学理念，从重视学问的传授转向重视实力的培育。依据多元智能理论注意在物理课堂中提升学生的审美实力、想象实力、类比实力、创新和质疑实力。在物理课堂中因材施教、以校为本、以生为本、以人为本、以终身发展为本，照看到艺术生的学习特点，注意提高学生的科学素养。同时尝试了双语教学。 教材分析 经典力学的局限性是人教版、物理必修二、第六章第六节的内容，物理必修课重

7、点讲解并描述了牛顿定律和万有引力定律以及机械能守恒定律，经典力学的局限性属于介绍性质的内容。但这节课并非不重要，它可以拓展学生的学问面、展示科学探究的无限可能，建立科学思想、科学的思维方法，培育科学精神，在情感、看法与价值观方面发挥应有的教化功能。对于我校的艺术学生而言，培育想象力和创新实力显得尤为重要，这也是我在本节课所力求达到的目标。 学情分析 我校是一所艺术中学，学生基础差，理科尤其如此。艺术特色中学的物理课程应当不同于一般中学，应当有自己的特点。通过对艺术中学物理课程合理删减、补充、整合、丰富和完善课程结构和学问结构，可以为学校素养教化发展创建良好条件。使学生形成良好的学习看法、学习习

8、惯、学习实力、具有更好的探究与创新精神是我始终努力的目标。 教学目标 1、学问与技能目标：了解经典力学在广泛领域取得成就，相识经典力学的局限性。 2、过程与方法目标：培育学生的想象力、类比推理实力、质疑和创新实力以及学问迁移实力。 3、情感看法和价值观目标：激励学生勇于探究未知世界的情感，开阔我校艺术学生的眼界，提高艺术修养，培育科学素养，重新谛视传统文化、文明和自己的世界观、人生观和价值观。 教学重点和难点 重点：开拓视野、培育科学精神。难点：相识经典力学的局限性。 教学流程示意 教学过程： （一）、类比激趣，引入课题 类比法律（Law）和经典力学定律如万有引力定律（Lawofunivers

9、algravitation）牛顿定律（Newtonlawsofmotion）是否都有自身的适用范围。 教学过程中我首先向艺术生们展示猫眼星云图片，并问同学们这是什么图片，是谁的杰作。此后又向同学们展示了其他星云和星系、以及细胞、分子结构等图片，那同学们体验到不同领域的自然之美。引导同学们擅长发觉和视察自然之美。同时让学生绽开联想，猫眼星云特别像猫眼睛，涡旋星系很类似太极图，细胞图更像一件艺术品。这在激发同学的爱好同时，培育了学生的想象力。依据图片上的英文注释使同学们了解星云和星系、以及细胞、分子的尺度相差悬殊，然后请同学猜想不同国家适用不同的法律（Law），在各方面相差悬殊的自然王国中经典力学

10、定律是否普遍适用呢？ （二）、立足课本，自主探究 使学生带着问题阅读课文，之后发表自己的见解。同时穿插多媒体视频讲解和学生分组探讨，各小组举荐代表共享沟通自己对新学问的理解。 1、同学阅读课文48页前三段，说出牛顿定律和万有引力的适用范围和局限性？ 2、请同学看书48页至49页，回答从低速到高速过程中，哪些物理量会发生改变？ 三、视频展示，直观答疑 1、请同学观看英文视频想象时间片段，老师用英文重复片段中的问题“Imagineifyoucouldsmashthetime,andstopplayingwithit.Ifyoucouldslowitdown,andspeeditup.Imagine

11、ifyoucouldstoptime,orevenreverseit.” 2、请同学们分组探讨使时间加速、减慢、停止甚至倒流是否可能？ 3、请同学们观看科教片宇宙与人片段，重新理解时间以及空间概念。 4、请同学们看书50页从宏观到微观内容，回答哪种力学能更好地说明微观粒子运动？ 5、请同学们看书50页至51页从弱引力到强引力内容，说出哪些现象经典力学不能很好地说明？ 6、请同学们观看视频片段弯曲的光线以及科教片宇宙与人中关于对中子星和黑洞介绍的视频片段，加深同学们对强引力场的感性相识。 （四）深挖重点、培育人文素养、提升内涵、重塑人生观、价值观： 1、请同学们阅读课本51页后三段，仔细思索“科

12、学总是从正确走向错误”这句话，小组探讨并就人们是否应当接着深化探讨“经典物理学”以外的内容派代表发表见解？ 2、请同学回答我国哪些古人的名言表达了自己不断探究、追求真理的决心？ “朝闻道夕死可矣”是哪位古人的名言，和我校的校内文化有何历史渊源？ （五）、课后作业： 1、看课本56页小字部分科学的踪迹。 2、谈一谈你对“一微尘映世界、一刹那含恒久”这句话的理解？ 3、每个人也有自己的局限性，你的局限性在哪？该如何突破？ 板书设计 经典力学的局限性 一、从低速到高速质量会变大，时间和空间会发生改变。 二、从宏观到微观经典力学不再适用。 三、从弱引力到强引力牛顿引力理论不再适用。 经典力学的局限性教

13、学反思 经典力学的局限性教学反思 本节是第六章的总结性的内容，也是介绍性质的内容，以万有引力定律的发觉为核心，向宇宙学发展历史的两头延长。经典力学的基础是牛顿运动定律，而万有引力定律更是建立在牛顿物理学的基础上。教学过程中应先向学生介绍什么是经典力学，就以前的学习内容，包括整个中学阶段所学习的范围都属于经典力学：宏观，低速，弱引力。考试要考的也就是这句话，学生驾驭就可以了，但作为扩展学问面的课还得细说。 从低速到高速，我们的世界就是低速世界即速度远小于光速世界，同时让学生了解物理学的体系中还有爱因斯坦的狭义相对论学问即接近光速甚至大于光速的世界，以故事趣味性让学生了解三大效应：质量增大，长度收

14、缩，时间延缓。 从宏观到微观，让学生了解还有量子力学的学问。经典力学是从日常生活中的机械运动中总结出来的规律,因此所视察到的物体都是宏观的.19世纪末到20世纪初,人们相继发觉了电子、质子、中子等微观粒子,超出宏观的日常生活阅历的领域,发觉它们不仅具有粒子性,而且具有波动性,它们的运动规律不能用经典力学描述.20世纪20年头,建立了量子力学,它能够正确地描述微观粒子运动的规律性,并在现代科技中发挥了重要作用.相对论和量子力学的出现,使人们相识到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. 从弱引力到强引力的内容中，引导学生了解爱因斯坦的广义相对论

15、，这是一种新的时空观与引力理论，这是对牛顿万有引力的修正，从而体会任何一个学问都是在修修补补中渐渐完善的。 课堂中需改进的：1.激励学生学生比照“科学闲逛”的内容查找课外读物扩展视野 2.对于找寻的资料学生上课共享，以学生主讲 3.多利用多媒体课件展示图片内容，生动形象 高三物理教案：经典力学的局限性教学设计 一、预习目标 （1）了解经典力学的发展历程和宏大成就。 （2）相识经典力学的局限性和适用范围。 二、预习内容 （1）学生阅读课文、课下上网查阅有关牛顿、爱因斯坦、霍金等科学家的资料。 （2）学生完成下列几填空。 1、牛顿运动定律和万有引力定律在_的广袤领域，包括_的探讨中，经受了实践的检

16、验，取得了巨大的成就。 2、_建立了相对论。 3、在相对论中，质量随着物体运动的速度的增大而增大，满意: _; 4、电子、质子、中子等微观粒子不仅具有_性，同时具有_性，_力学能够正确地描述微观粒子的运动规律性。 5、经典力学的适用范围和局限性为： （1） 经典力学只适用于_运动，不适用于_运动。 ( 2 ) 经典力学只适用于_世界，不适用于_世界。 ( 3) 经典力学只适用于_力, 不适用于_ 力。 课内探究学案 一、学习目标 （1）了解经典力学的发展历程和宏大成就。 （2）相识经典力学的局限性和适用范围。 （3）初步了解微观和高速世界中的奇异现象。 （4）了解相对论、量子论的建立对人类深化

17、相识客观世界的作用，知道物理学变更人们世界观的作用。 二、学习过程 引入新课 进行新课 请同学们阅读课文，阅读时考虑下列问题 1、经典力学取得了哪些辉煌的成就？举例说明。 2、经典力学在哪些领域不能适用？能说出为什么吗？举例说明。 3、经典力学的适用范围是什么？自己概括一下。 4、相对论和量子力学的出现是否否定了牛顿的经典力学？应当怎样相识？ 5、怎样理解英国剧作家萧伯纳的话“科学总是从正确走向错误”？ 学生活动：阅读教材，并思索上面的问题。分组探讨，代表发言。 学生A经典力学在微观领域和高速运动领域不再适用；在不同参考系中不能适用；在强引力的状况下，经典的引力理论也是不适用的。 学生B因为微

18、观粒子（如电子、质子、中子）在运动时不仅具有粒子性，而且还具有波动性，经典力学不能说明这种现象，所以它不再适用，同时在高速运动领域，由于物体运动速度太快，要导致质量发生改变，而经典力学认为质量是不变的，所以经典力学在高速运动领域内也不再适用。 学生C从上面分析知：牛顿运动定律的适用范围是：宏观物体，低速运动。 从经典力学到相对论的发展 以牛顿运动定律为基础的经典力学中，空间间隔（长度）s、时间t和质量m这三个物理量都与物体的运动速度无关。一根尺子静止时这样长，当它运动时还是这样长；一分钟不论处于静止状态还是处于运动状态，其快慢保持不变；一个物体静止时的质量和运动时的质量一样。这就是经典力学的肯

19、定时空观。 到了19世纪末，面对高速运动的微观粒子发生的现象，经典力学遇到了困难。在新事物面前，爱因斯坦打破了传统的时空观，于1905年发表了题为论运动物体的电动力学的论文，提出了狭义相对性原理和光速不变原理，创建了狭义相对论。狭义相对论指出：长度、时间和质量都是随物体的运动速度而改变的。质量随速度的改变关系可以用下列方程表达式： 上式中，各式里的v都是物体的运动速度，c是真空中的光速，l0和l分别为在相对静止和运动系统中沿速度方向测得的物体的长度；t和t0分别为在相对静止和运动的系统中测得的时间；m0和m分别为在相对静止和运动系统中测得的物体质量。 但是，当宏观物体的运动速度远小于光速时（v

20、 继狭义相对论之后，1915年爱因斯坦又建立了广义相对论，指出空间时间不行能离开物质而独立存在，空间的结构和性质取决于物质的分布，使人类对于时间、空间和引力现象的相识大大深化了。“狭义相对论”和“广义相对论”统称为相对论。 （四）实例探究 例1以牛顿运动定律为基础的经典力学，在科学探讨和生产技术中有哪些应用? 例2以牛顿运动定律为基础的经典力学的适用范围是什么? (四)当堂检测 1、20世纪初，闻名物理学家爱因斯坦提出了 ，变更了经典力学的一些结论。在经典力学中，物体的质量是 的，而相对论指出质量随着速度改变而 。 2、20世纪初期，建立了 ，它能够正确地描述微观粒子的运动规律。 3、经典力学

21、只适用于解决 问题，不能用来处理 问题，经典力学只适用于 物体，一般不适用于 。 4、牛顿运动定律和万有引力定律在 、 、 的广袤的领域，包括天体力学的探讨中经受了实践的检验，取得了巨大的成就。 5、经典力学的适用范围：只适合于低速运动， ；只适合于宏观世界， 。 6、经典力学认为时间是 ，质量是 ，空间是 。经典力学深化到高速领域将被 所代替，深化到微观领域将被 所代替。 课后练习与提高 1、关于经典力学和狭义相对论，下列说法中正确的是（ ） A经典力学只适用于低速运动，不适用于与高速运动（速度接近于真空中的光速） B狭义相对论只适用于高速运动（速度接近于真空中的光速），不适用于低速运动 C

22、经典力学既适用于低速运动，也适用与高速运动（速度接近于真空中的光速） D狭义相对论既适用于高速运动（速度接近于真空中的光速），也适用于低速运动 2、相对论告知我们，物体运动时的质量与其静止时的质量相比：（ ） A、运动时的质量比静止时的质量大 B、运动时的质量比静止时的质量小 C、运动时的质量与静止时的质量相等 D、是两个不同的概念无法比较 3、经典力学不能适用下列哪些运动（ ） A、火箭的放射 B、宇宙飞船绕地球的运动 C、“志气号”宇宙探测器 D、微观粒子的波动性 4、日常生活我们并没发觉物体的质量随物体的运动的速度改变而改变，其缘由是（ ） A、运动中物体无法称量质量 B、物体的速度远小

23、于光速，质量改变微小 C、物体的质量太大 D、物体的质量不随速度的改变而改变 5、以下关于物体的质量的说法中正确的是（ ） A质量是物体固有的属性，其大小与物体运动的速度无关 B只有当物体运动的速度远小于光速时，才可以认为质量不变 C只有当物体运动的速度远小于光速时，物体的质量才增大 D物体速度大，说明受力大，同时物体的质量也增大 6、下列说法正确的是（ ） A、物质、时间、空间是紧密联系的统一体 B、在某参考系中视察某一物理现象是同时发生的，但在另一参考系中，仍视察该物理现象也肯定是同时发生 C、关经过大质量的星体旁边时会发生偏转等现象 D、当天体的半径接近“引力半径”时，引力趣于无穷大，牛

24、顿引力理论只要在实际半径大于他们的“引力半径”时才适应 7、相对论给出了物体在 状态下所遵循的规律，量子力学给出了 世界所遵循的规律，爱因斯坦引力理论解决了 作用下的相关问题，而经典力学只适用于 ，不适用于 。 参考答案 1.AD 2。 A 3。 D 4。 B 5。 B 6。 ACD 7。高速运动，微观世界所遵循的规律，强引力，低速运动、宏观世界和弱引力作用，高速运动、微观世界和强引力作用。 第16页 共16页第 16 页 共 16 页第 16 页 共 16 页第 16 页 共 16 页第 16 页 共 16 页第 16 页 共 16 页第 16 页 共 16 页第 16 页 共 16 页第 16 页 共 16 页第 16 页 共 16 页第 16 页 共 16 页