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高中物理必修2《经典力学的局限性》教案

高中物理必修2教案 经典力学的局限性教案 高一物理教案

  高中物理必修2《经典力学的局限性》教案

  教学目标

  1、知识与技能

  (1)知道牛顿运动定律的适用范围;

  (2)了解经典力学在科学研究和生产技术中的广泛应用;

  (3)知道质量与速度的关系,知道高速运动中必须考虑速度随时。

  2、过程与方法:通过阅读课文体会一切科学都有自己的局限性,新的理论会不断完善和补充旧的理论,人类对科学的认识是无止境的。

  3、情感、态度与价值观:通过对牛顿力学适用范围的讨论,使学生知道物理中的结论和规律一般都有其适用范围,认识知识的变化性和无穷性,培养献身于科学的时代精神。

  教学重难点

  教学重点

  牛顿运动定律的适用范围。

  教学难点

  高速运动的物体,速度和质量之间的关系。

  教学过程

  新课导入

  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,像其他科学一样,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.

  一、经典力学及其局限性

  1.基本知识

  (1)从低速到高速

  ①经典力学的基础是牛顿运动定律,牛顿运动定律和万有引力定律在宏观、低速、弱引力的广阔区域,包括天体力学的研究中,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以接近光的速度运动时所遵从的规律.

  ③在经典力学中,物体的质量是不变的,而狭义相对论指出,质量要随物体运动速度的增大而增大,即,两者在速度远小于光速的条件下是统一的.

  (2)从宏观到微观

  ①19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粒子性,同时还具有波动性.20世纪20年代,量子力学建立,它能够正确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.

  ②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.

  (3)从弱引力到强引力

  ①1915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,牛顿引力理论不再适用.

  ②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没有区别.

  2.思考判断

  (1)洲际导弹的速度有时可达到6 000 m/s,此速度在相对论中属于高速.(×)

  (2)质量是物体的固有属性,任何时候都不会变.(×)

  (3)对于高速运动的物体,它的质量随着速度的增加而变大.(√)

  探究交流

  (1)牛顿第二定律属经典力学...

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