6.6经典力学的局限性学案

6.6 经典力学的局限性 学案

1．经典力学的基础是________________，牛顿运动定律和万有引力定律在________、________、

__________的广阔领域，包括______________的研究中，经受了实践的检验，取得了巨大的成就．

2．狭义相对论阐述物体在以________________运动时所遵从的规律．

3．在经典力学中，物体的质量是________的，而狭义相对论指出，质量要随着物体运动速度的增大而__________，即m＝________________，两者在________________的条件下是统一的．

4．经典力学认为位移和时间的测量与参考系________，相对论认为，同一过程的位移和时间的测量与参考系________，在不同的参考系中________．

5．19世纪末20世纪初，物理学研究深入到微观世界，发现了电子、质子、中子等微观粒子，而且发现它们不仅具有__________，同时还具有__________.20世纪20年代， ______________建立，它能够很好地描述微观粒子运动的规律性，并在现代科学技术中发挥了重要作用．

6．经典力学的适用范围：只适用于__________运动，不适用于________运动；只适用于________世界，不适用于________世界．

7．1915年，爱因斯坦创立了广义相对论，这是一种新的时空与引力的理论．在强引力的情况下，牛顿引力理论__________．当物体的运动速度远小于光速c(3×108 m/s)时，相对论物理学与经典物理学的结

－论____________；当另一个重要常数即“普朗克常量”(6.63×1034 J·s)可以忽略不计时，量子力学和经典

力学的结论____________．

【概念规律练】

知识点一 经典力学

1．下列说法正确的是( )

A．牛顿定律就是经典力学

B．经典力学的基础是牛顿运动定律

C．牛顿运动定律可以解决自然界中所有的问题

D．经典力学可以解决自然界中所有的问题

2．17世纪末，采用归纳与演绎、综合与分析的方法，建立了完整的经典力学体系，使物理学从此成为一门成熟的自然科学的科学家是( )

A．牛顿 B．开普勒

C．笛卡儿 D．伽利略

3．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一定的局限性

C．在经典力学中，物体的质量不随运动状态而改变

D．相对论与量子力学否定了经典力学理论

4．在物理学发展的过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步．在对以下几位物理学家所作科学贡献的叙述中，正确的说法是( )

A．爱因斯坦创立了“日心说”

B．哥白尼提出了“地心说”

C．伽利略发现了行星运动定律

D．牛顿总结出了万有引力定律

知识点二 相对论

5．下列说法中正确的是( )

A．爱因斯坦的狭义相对论研究的是物体在低速运动时所遵循的规律

B．爱因斯坦的狭义相对论研究了物体在高速运动时所遵循的规律

C．牛顿物理学的运动定律研究的是物体在低速运动时所遵循的规律

D．牛顿物理学的运动定律研究的是物体在高速运动时所遵循的规律

m6．对于公式m＝，下列说法中正确的是( ) 1c

A．式中的m是物体以速度v运动时的质量

B．当物体的运动速度v>0时，物体的质量m>m0，即物体的质量改变了，故经典力学不适用，所以是不正确的

C．当物体以较小速度运动时，质量变化非常小，经典力学理论仍然适用，只有当物体以接近光速的速度运动时，质量变化才明显，故经典力学适用于低速运动，而不适用于高速运动物体

D．通常由于物体的运动速度太小，故质量的变化引不起我们的感觉，在分析地球上物

体的运动时，不必考虑质量的变化

【方法技巧练】

经典力学与相对论的区别与联系

7．关于经典力学、狭义相对论和量子力学，下面说法中正确的是( )

A．狭义相对论和经典力学是相互对立，互不相容的两种理论

B．在物体高速运动时，物体的运动规律服从狭义相对论理论，在低速运动时，物体的运动服从牛顿定律

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．不论是宏观物体，还是微观粒子，经典力学和量子力学都是适用的

8．下列说法正确的是( )

A．在经典力学中，物体的质量不随运动状态而改变，在狭义相对论中，物体的质量也不随运动状态而改变

B．在经典力学中，物体的质量随运动速度的增加而减小，在狭义相对论中，物体的质量随物体速度的增大而增大

C．在经典力学中，物体的质量是不变的，在狭义相对论中，物体的质量随物体速度的增大而增大

D．上述说法都是错误的

9．物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步，下列表述正确的是( )

A．牛顿发现了万有引力定律

B．牛顿通过实验证实了万有引力定律

C．相对论的创立表明经典力学已不再适用

D．爱因斯坦建立了狭义相对论，把物理学推到高速领域

10．下面说法中正确的是( )

①当物体运动速度远小于光速时，相对论物理学和经典物理学的结论没有区别

②当物体运动速度接近光速时，相对论物理学和经典物理学的结论没有区别

－③当普朗克常量h(6.63×1034J·s)可以忽略不计时，量子力学和经典力学的结论没有区别

－34④当普朗克常量h(6.63×10J ·s)不能忽略不计时，量子力学和经典力学的结论没有区别

A．①③ B．②④

C．①④ D．②③

11．20世纪以来，人们发现了一些新的事实，而经典力学却无法解释，经典力学只适用于解决物体低速运动的问题，不能用来处理高速运动的问题；只适用于宏观物体，不适用于微观粒子．这说明( )

A．随着认识的发展，经典力学已成了过时的理论

B．人们对客观事物的具体认识，在广度上是有局限性的

C．不同领域的事物各有其本质与规律

D．人们应当不断扩展认识，在更广阔的领域内掌握不同事物的本质与规律

参考答案

课前预习练

1．牛顿运动定律 宏观 低速 弱引力 天体力学

2．接近光的速度

m03．不变 增大 速度远小于光速 1－c

4．无关 有关 不同

5．粒子性 波动性 量子力学

6．低速 高速 宏观 微观

7．不再适用 没有区别 没有区别

课堂探究练

1．B [经典力学并不等于牛顿运动定律，牛顿运动定律只是经典力学的基础；经典力学并非万能，也有其适用范围，并不能解决自然界中所有的问题．因此只有搞清牛顿运动定律和经典力学的隶属关系，明确经典力学的适用范围，才能正确解答此类问题．]

方法总结 经典力学不能用来解决微观世界和高速运动中的一些问题．

2．A

3．BC [经典力学理论只适用于宏观、低速的物体，A错，B对．在经典力学中，物体的速度v≪c，所以物体的质量不随运动状态而改变，但相对论和量子力学并不否定经典力学理论，认为它是在一定条件下的特殊情形，C正确，D错误．]

4．D [“日心说”由哥白尼提出，爱因斯坦创立了相对论理论，A、B错．行星运动定律是开普勒发现的，C错．万有引力定律是牛顿总结提出的，D对．]

5．BC [牛顿经典力学适用于宏观物体的低速运动；爱因斯坦的狭义相对论适用于微观粒子的高速运动，在低速时得出的结论与经典力学基本一致．]

6．ACD [根据公式可得A正确；由公式可知，v≪c时，物体质量基本不变，只有当v接近c时，质量才发生较大变化，故B错误，C、D正确．]

7．BC [相对论并没有否定经典力学，而是认为经典力学是相对论理论在一定条件下的特殊情况，A错．经典力学适用于宏观物体的低速运动，对于微观粒子的高速运动问题经典力学不再适用 ，但相对论、量子力学适用，故B、C对，D错．]

8．C

9．AD [万有引力定律是牛顿发现的，但在实验室里加以验证是卡文迪许进行的，A对、B错．相对论并没有否定经典力学，经典力学对于低速、宏观运动仍适用，C错．狭义相对论的建立，是人类取得的重大成就，从而把物理学推到更高领域，D对．]

10．A

11．BCD [人们对客观世界的认识，要受到他所处时代的客观条件和科学水平的制约，所以形成的看法也具有一定的局限性，人们只有不断扩展自己的认识，才能掌握更广阔领域内的不同事物的本质与规律；新的科学的诞生，并不意味着对原来科学的全盘否定，只能认为过去的科学是新的科学在一定条件下的特殊情形．所以A错，B、C、D对．]