《黑龍江省哈爾濱市木蘭高級中學(xué)高中物理 牛頓運動定律的適用范圍教案2 新人教版必修1》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《黑龍江省哈爾濱市木蘭高級中學(xué)高中物理 牛頓運動定律的適用范圍教案2 新人教版必修1(4頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、牛頓運動定律的適用范圍 二、教學(xué)重點牛頓運動定律的適用范圍。三、教學(xué)難點物體的質(zhì)量隨速度的變化。教學(xué)過程以牛頓定律為基礎(chǔ)的經(jīng)典力學(xué)在很廣闊的領(lǐng)域里與實際相符合,但在研究變速運動的物體和微觀粒子時遇到了困難,這說明牛頓運動定律與一切物理定律一樣,有它實用的范圍。(一) 牛頓運動定律具有極其廣泛的應(yīng)用1. 牛頓運動定律基于廣泛的生活實踐,大量的科學(xué)實驗,是對客觀現(xiàn)實的反映。2. 牛頓運動定律是解決大量實際問題的基礎(chǔ)。隨著人類對自然界認識的深入和科研水平的進一步提高,以牛頓定律為基礎(chǔ)的經(jīng)典力學(xué)已不能適應(yīng)新的要求。(二) 牛頓運動定律的適用范圍1.牛頓運動定律只在慣性系中成立2.牛頓運動定律只適用于宏
2、觀低速運動的物體 宏觀物體是指相對于電子、質(zhì)子、中子等微觀粒子而言。 低速運動是指相對光速而言。對于微觀高速運動的問題,經(jīng)典力學(xué)出現(xiàn)了困難。為此,20世紀以來,科學(xué)家創(chuàng)立了相當論和量子力學(xué)。(三) 相對論和量子力學(xué)1. 相對論解決高速運動的問題 愛因斯坦提出了狹義相對論,由此建立了相當論力學(xué)。 物體的質(zhì)量m隨物體的速度v增大而增大。其中:m0是指物體靜止時的質(zhì)量(簡稱靜質(zhì)量),c是真空中的光速。對于一般物體的運動vc,所以mm02. 量子力學(xué)的建立解決了微觀粒子運動的問題。 微觀粒子(電子、質(zhì)子、中子等)不僅具有粒子性,同時具有波動性。 量子力學(xué)正確地描述了微觀粒子的規(guī)律性,而經(jīng)典力學(xué)不適用于
3、微觀粒子。3. 相對論、量子力學(xué)與經(jīng)典力學(xué)的關(guān)系 說明人類認識自然界更加深入,它是科學(xué)的進步,并不表示經(jīng)典力學(xué)失去意義。 不同的物理規(guī)律有不同的適用范圍,在各自的適用范圍內(nèi),我們可以充分發(fā)揮物理規(guī)律的應(yīng)用。 啟發(fā)我民主遇到新的問題時,只要不斷探索,就可以找到新的解決方法,鼓勵青年人樹立遠大志向,勇攀科學(xué)的新高峰。(四) 牛頓三個運動定律的關(guān)系牛頓提出的三個運動定律是一個整體,它回答了力與物體運動的關(guān)系這一最基本、最重要的問題。第一定律解決了物體在不受外力作用條件下的運動狀態(tài)問題,同時指出物體具有慣性,確定了力的概念,是后兩個運動定律的基礎(chǔ)。第二定律在第一定律的基礎(chǔ)上,進一步研究了物體在受力作用
4、條件下的物體運動狀態(tài),確定了力、質(zhì)量以及加速度的瞬時對應(yīng)關(guān)系,是牛頓三個運動定律的核心。第三定律則反映了物體作用的相互性,闡明了物體在作用過程中的相互聯(lián)系問題,使人們能夠更加全面地分析、認識物體的力的作用與運動的關(guān)系問題。【例1】有人認為“牛頓第一定律是牛頓第二定律的特例,即合外力為零的情況,所以牛頓第一定律意義不大”這個說法是否正確?【解析】這種設(shè)法不對。牛頓的三個運動定律,各有它們內(nèi)在物理意義,是互相獨立的。雖然從牛頓第二定律F=ma可以得出當物體受到F合=0時a=0的結(jié)論,但牛頓第一定律提出“一切物體在沒有受到外力作用的時候,總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài),直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止”,從這里可以看出牛頓第一定律有它自身的物理意義和地位,首先牛頓第一定律闡明了物體不受外力作用時的運動規(guī)律,同時還引出了物體的慣性的概念,即物體具有保持原來運動狀態(tài)的性質(zhì), 同時牛頓第一定律還引入了力的概念,但是定律雖然引入了力的概念,卻沒有說明力是怎樣改變物體的運動狀態(tài)的,