2019-2020年高中物理 6.6《經(jīng)典力學(xué)的局限性》同步教案 新人教版必修2.doc

2019-2020年高中物理 6.6經(jīng)典力學(xué)的局限性同步教案 新人教版必修2課題6.6經(jīng)典力學(xué)的局限性備課時(shí)間上課時(shí)間總課時(shí)數(shù)課程目標(biāo)知識(shí)與技能知道牛頓運(yùn)動(dòng)定律的適用范圍。了解經(jīng)典力學(xué)在科學(xué)研究和生產(chǎn)技術(shù)中的廣泛應(yīng)用。知道質(zhì)量與速度的關(guān)系，知道高速運(yùn)動(dòng)中必須考慮速度隨時(shí)間的變化。過(guò)程與方法通過(guò)閱讀課文體會(huì)一切科學(xué)都有自己的局限性，新的理論會(huì)不斷完善和補(bǔ)充舊的理論，人類對(duì)科學(xué)的認(rèn)識(shí)是無(wú)止境的。情感態(tài)度與價(jià)值觀通過(guò)對(duì)牛頓力學(xué)適用范圍的討論，使學(xué)生知道物理中的結(jié)論和規(guī)律一般都有其適用范圍，認(rèn)識(shí)知識(shí)的變化性和無(wú)窮性，培養(yǎng)獻(xiàn)身于科學(xué)的時(shí)代精神。教學(xué)重點(diǎn)牛頓運(yùn)動(dòng)定律的適用范圍教學(xué)難點(diǎn)高速運(yùn)動(dòng)的物體，速度和質(zhì)量之間的關(guān)系教學(xué)過(guò)程二次備課引入新課：自從17世紀(jì)以來(lái)，以牛頓定律為基礎(chǔ)的經(jīng)典力學(xué)不斷發(fā)展，取得了巨大的成就，經(jīng)典力學(xué)在科學(xué)研究和生產(chǎn)技術(shù)中有了廣泛的應(yīng)用，從而證明了牛頓運(yùn)動(dòng)定律的正確性。但是，經(jīng)典力學(xué)也不是萬(wàn)能的，向其它科學(xué)一樣，它也有一定的適用范圍，有自己的局限性。那么經(jīng)典力學(xué)在什么范圍內(nèi)適用呢？有怎樣的局限性呢？這節(jié)課我們就來(lái)了解這方面的知識(shí)。進(jìn)行新課：請(qǐng)同學(xué)們閱讀課文，閱讀時(shí)考慮下列問(wèn)題1、經(jīng)典力學(xué)取得了哪些輝煌的成就？舉例說(shuō)明。2、經(jīng)典力學(xué)在哪些領(lǐng)域不能適用？能說(shuō)出為什么嗎？舉例說(shuō)明。3、經(jīng)典力學(xué)的適用范圍是什么？自己概括一下。4、相對(duì)論和量子力學(xué)的出現(xiàn)是否否定了牛頓的經(jīng)典力學(xué)？應(yīng)該怎樣認(rèn)識(shí)？5、怎樣理解英國(guó)劇作家蕭伯納的話“科學(xué)總是從正確走向錯(cuò)誤”？學(xué)生閱讀教材，并思考上面的問(wèn)題。分組討論，代表發(fā)言。學(xué)生A經(jīng)典力學(xué)在微觀領(lǐng)域和高速運(yùn)動(dòng)領(lǐng)域不再適用；在不同參考系中不能適用；在強(qiáng)引力的情況下，經(jīng)典的引力理論也是不適用的。學(xué)生B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)領(lǐng)域，由于物體運(yùn)動(dòng)速度太快，要導(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.學(xué)生C從上面分析知：牛頓運(yùn)動(dòng)定律的適用范圍是：宏觀物體，低速運(yùn)動(dòng)。教師總結(jié)：經(jīng)典力學(xué)在微觀領(lǐng)域、高速運(yùn)動(dòng)的情況下不再適用.那么對(duì)這些領(lǐng)域的問(wèn)題又應(yīng)如何研究呢？下面給大家簡(jiǎn)單介紹一些近代物理知識(shí)。從經(jīng)典力學(xué)到相對(duì)論的發(fā)展以牛頓運(yùn)動(dòng)定律為基礎(chǔ)的經(jīng)典力學(xué)中，空間間隔（長(zhǎng)度）s、時(shí)間t和質(zhì)量m這三個(gè)物理量都與物體的運(yùn)動(dòng)速度無(wú)關(guān).一根尺子靜止時(shí)這樣長(zhǎng)，當(dāng)它運(yùn)動(dòng)時(shí)還是這樣長(zhǎng)；一分鐘不論處于靜止?fàn)顟B(tài)還是處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，其快慢保持不變；一個(gè)物體靜止時(shí)的質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)時(shí)的質(zhì)量一樣.這就是經(jīng)典力學(xué)的絕對(duì)時(shí)空觀.到了19世紀(jì)末，面對(duì)高速運(yùn)動(dòng)的微觀粒子發(fā)生的現(xiàn)象，經(jīng)典力學(xué)遇到了困難.在新事物面前，愛因斯坦打破了傳統(tǒng)的時(shí)空觀，于1905年發(fā)表了題為論運(yùn)動(dòng)物體的電動(dòng)力學(xué)的論文，提出了狹義相對(duì)性原理和光速不變?cè)?，?chuàng)建了狹義相對(duì)論.狹義相對(duì)論指出：長(zhǎng)度、時(shí)間和質(zhì)量都是隨物體的運(yùn)動(dòng)速度而變化的.長(zhǎng)度、時(shí)間和質(zhì)量隨速度的變化關(guān)系可以用下列方程表達(dá)式：l=l0（通稱尺縮效應(yīng)）t= （鐘慢效應(yīng)）m=（質(zhì)速效應(yīng)） 上式中，各式里的v都是物體的運(yùn)動(dòng)速度，c是真空中的光速，l0和l分別為在相對(duì)靜止和運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)中沿速度方向測(cè)得的物體的長(zhǎng)度；t和t0分別為在相對(duì)靜止和運(yùn)動(dòng)的系統(tǒng)中測(cè)得的時(shí)間；m0和m分別為在相對(duì)靜止和運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)中測(cè)得的物體質(zhì)量.但是，當(dāng)宏觀物體的運(yùn)動(dòng)速度遠(yuǎn)小于光速時(shí)（v<<c），則上面的一些結(jié)果就變?yōu)閘l0，tt0，mm0，因而對(duì)于宏觀低速運(yùn)動(dòng)的物體，使用牛頓定律來(lái)處理問(wèn)題，還是足夠精確的.繼狹義相對(duì)論之后，1915年愛因斯坦又建立了廣義相對(duì)論，指出空間時(shí)間不可能離開物質(zhì)而獨(dú)立存在，空間的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)取決于物質(zhì)的分布，使人類對(duì)于時(shí)間、空間和引力現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)大大深化了.“狹義相對(duì)論”和“廣義相對(duì)論”統(tǒng)稱為相對(duì)論.【板書設(shè)計(jì)】一、經(jīng)典力學(xué)的廣泛應(yīng)用：經(jīng)典力學(xué)在兩次工業(yè)革命中發(fā)揮出巨大作用。二、經(jīng)典力學(xué)與狹義相對(duì)論物體的質(zhì)量隨物體的運(yùn)行速度而變化；物體運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間與參考系的選擇有關(guān)當(dāng)物體的速度遠(yuǎn)小于光速C（3108）時(shí)兩者結(jié)論是一致的。三、經(jīng)典力學(xué)與量子力學(xué)：微觀粒子運(yùn)動(dòng)的波動(dòng)性不能用經(jīng)典力學(xué)來(lái)解釋，但量子力學(xué)能正確地描述微觀粒子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。四、經(jīng)典力學(xué)與廣義相對(duì)論牛頓引力理論在強(qiáng)引力作用下不適用，只能用廣義相對(duì)論的引力場(chǎng)理論來(lái)解釋強(qiáng)引力作用。五、經(jīng)典力學(xué)的適用范圍：宏觀、低速、弱力情況下適用