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(-)引入新课 教师活动:自从17世纪以来,以牛顿定律为基础的经典力学不断发展,取得了 巨大的成就,经典力学在科学研究和生产技术中有了广泛的应用,从而证明 了牛顿运动定律的正确性 但是,经典力学也不是万能的,向其它科学一样,它也有一定的适用 范围,有自己的局限性。那么经典力学在什么范围内适用呢?有怎样的局限 性呢?这节课我们就来了解这方面的知识。 (二)进行新课 教师活动:请同学们阅读课文,阅读时考虑下列问题[用投影片出示]: 、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?应该怎样认识? 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,并思考上面的问题。分组讨论,代表发言 点评 教师活动:待学生阅读教材后,倾听学生代表的发言,和其他学生一起点评、补 充 [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:在强引力的情况下,经典的引力理论也是不适用的 教学过 [学生B]因为微观粒子(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,要导致质量发生变化,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 教师总结 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 程 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 绝对时空观 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 运动速度而变化的长度、时间和质量随速度的变化关系 可以用下列方程表达式: =l0 (通称尺缩效应)教 学 过 程 (一)引入新课 教师活动:自从 17 世纪以来,以牛顿定律为基础的经典力学不断发展,取得了 巨大的成就,经典力学在科学研究和生产技术中有了广泛的应用,从而证明 了牛顿运动定律的正确性。 但是,经典力学也不是万能的,向其它科学一样,它也有一定的适用 范围,有自己的局限性。那么经典力学在什么范围内适用呢?有怎样的局限 性呢?这节课我们就来了解这方面的知识。 (二)进行新课 教师活动:请同学们阅读课文,阅读时考虑下列问题[用投影片出示]: 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?应该怎样认识? 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,并思考上面的问题。分组讨论,代表发言。 点评: 教师活动:待学生阅读教材后,倾听学生代表的发言,和其他学生一起点评、补 充。 点评: [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;在强引力的情况下,经典的引力理论也是不适用的。 [学生 B]因为微观粒子(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,要导致质量发生变化,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。 教师总结: 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 绝对时空观. 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 运动速度而变化的.长度、时间和质量随速度的变化关系 可以用下列方程表达式: l=l0 2 2 1 c v − (通称尺缩效应)
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