高二物理经典力学的成就与局限性

经典力学的局限性一.经典力学的成就和局限性1：主要有哪些物理学家作出了哪些突出的贡献？2：经典力学有哪些局限性？经典力学的成就与局限性重大成就时间阿基米德发现浮力定律公元前三世纪开普勒发现行星运动定律1609，1619伽利略阐明了运动的相对性原理1632伽利略发现了自由落体运动规律、惯性原理1638帕斯卡发现帕斯卡原理1653马德堡半球实验、验证大气压力1663发现胡克定律——弹簧弹力和形变的关系1678牛顿发表《自然哲学的数学原理》，阐明了运动定律和万有引力定律1687收集整理经典力学发展过程中重大成就事件，并按时间顺序由远及近排列，你是否发现取得重大成就的时间间隔越来越短？这说明了什么？一.经典力学的发展历程亚里士多德伽利略笛卡儿惠更斯牛顿国别生活年代古希腊，约公元前384～公元前322年意大利，1564～1642年法国，1596～1650年荷兰，1629～1695年英国，1642～1727年主要的科学研究方法观察、思维、推理观察实验、假设、数学推理三者相结合实验观察、数学推理实验、数学推理归纳与演绎、综合与分析、实验观察等力学方面的主要成就两个反面的结论：①力是维持物体运动的原因。②重的物体比轻的物体下落得快。①自由落体运动规律②力学相对性原理惯性定律①制成了世界上第一架计时摆钟。②测量出重力加速度的值。①三大运动定律、②万有引力定律。请分析比较下列科学家对经典力学的贡献经典力学发展的三个阶段第一阶段：伽利略、牛顿时代之前。人们对力学现象的研究大多直接反映在技术之中或完全融合在哲学之内，物理学就整体而言还没有成为独立的科学。这个阶段对力学作出突出贡献的是阿基米德。第二阶段：从伽利略到牛顿。是经典力学从基本要领、基本定律到建成理论体系的阶段，在这一阶段有一系列的科学家为经典力学打下重要基础。第三阶段：牛顿之后。经典力学又有新的发展，这一阶段主要是后人对经典力学的表述形式和应用对象进行了拓展和完善。二.经典力学的伟大成就⑴把人类对整个自然界的认识推进到一个新水平，牛顿从力学上证明了自然界的统一；⑵经典力学的建立首次明确了一切自然科学理论应有的基本特征，这标志着近代理论自然科学的诞生，也成为其他各门自然科学的典范；⑶经典力学的建立对自然科学和科技的发展、社会的进步具有深远影响：①经典力学形成的科学研究方法的推广应用；②经典力学与其他基础科学相结合产生了许多交叉学科，促进了自然科学的进一步发展；③经典力学在科学技术上有广泛的应用，促进了社会文明的发展。三.经典力学的局限性和适用范围⑴经典力学只适用于处理物体的低速运动（vc）⑵经典力学不适用于微观领域中物质结构和能量不连续的现象⑶经典力学规律只在惯性参考系中成立——经典力学规律只能用于宏观、低速（与光速相比）的情形，且只在惯性参考系中成立。※牛顿运动定律与参考系※※经典力学与与运动速度※惯性参考系：凡是牛顿定律成立的参考系，称为惯性参考系，简称惯性系。①所有相对于惯性系作匀速直线运动的参考系都是惯性系。②所有相对于惯性系作变速运动的参考系都是非惯性系。【例题】牛顿定律能适用于下列哪些情况？A.研究原子中电子的运动B.研究“神州”五号的高速发射C.研究地球绕太阳的运动D.研究飞机从深圳飞往北京的航线【答案】BCD【提示】经典力学只适用于处理宏观物体的低速运动。经典力学的成就与局限性【例题】两台升降机甲、乙同时自由下落甲上的人看到乙是静止的，也就是说，在甲看来，乙的运动状态并没有改变，但是乙确实受到向下的地球引力。根据牛顿定律，受到外力作用的物体，其运动状态一定会改变，这不是有矛盾吗？你是如何理解的？【提示】牛顿力学规律只在惯性参考系中成立。【答案】不矛盾。牛顿力学规律只在惯性参考系中成立。经典力学的成就与局限性1905年，出生于德国的美籍物理学家阿尔伯特·爱因斯坦（1879──1955）发表了狭义相对论。这个理论指出在宇宙中唯一不变的是光线在真空中的速度，其它任何事物──速度、长度、质量和经过的时间，都随观察者的参考系（特定观察）而变化。四.狭义相对论的基本原理相对时间021ttvc相对长度201vLLc相对质量021mmvcEinstein对相对论的解释:当你和一个漂亮姑娘在一起坐一小时,你感觉只坐了一分钟,当你坐在火炉旁一分钟,就好象坐了一小时,这就是相对论。AlbertEinstein世纪伟人17世纪牛顿力学构成了体系.可以说，这是物理学第一次伟大的综合.牛顿建立了两个定律，一个是运动定律，一个是万有引力定律，并发展了变量数学微积分，具有解决实际问题的能力.他开拓了天体力学这一科学，海王星和冥王星的发现就充分显示了这一点.牛顿经典力学的局限性适用于低速，宏观，弱引力物体；儿里游来游去的小鱼儿，给它们喂一些食儿。直到娘喊他回去吃饭，大壮才恋恋不舍地离开。昨晚，当耿英再次被大壮牵着手往河边走时，她的心有点儿醉了。但粗心的大壮只顾迈开大步往前走，她不乐意了，赌气似地往后拽了拽。大壮一瞬间明白过来，温存地转过脸来看看耿英，不好意思地无声笑笑，放慢脚步任由耿英慢慢悠悠地往前走去。俩人慢慢悠悠地走到那座田间小山边上的时候，耿英不由地停了下来。大壮也站住了，俩人转身并肩望着这座再熟悉不过的小小山岗。在明亮的月光下，小山岗原来是这个样子啊！和镇子边上所有的小娃娃们一样，这个小小的沙石岗，曾经是耿英和大壮儿时的乐园。记不清有多少个晴朗的早晨，他们俩踏着晶莹的露珠儿一起在小山上采摘野花。每当这个时候，大壮经常会把一节新鲜的扁扁草做成一个响亮的口哨送给耿英玩儿；而耿英呢，则会一边采摘野花，一边把刚跟爹学的小曲儿唱给大壮听，还把她酷爱的那些个方块儿文字写给大壮看，比如，爹告诉她，这种花儿的名字是这样写的，那种草的名字是这样写的。尽管大壮有些个贪玩儿，但就这么着，倒也真就一来二去地学会了一些字呢！还有，在好些个雨后的清晨，他们会一起挎着小竹篮来这里捡拾地皮菜。喜欢蹦来蹦去的大壮，篮子里的地皮菜总是没有耿英篮子里的多儿时那一幕幕犹如童话一般美丽快乐的画面，此时此刻竟然如此清晰地浮现在了耿英的脑海里看耿英望着小山岗出神，大壮动情地小声说：“好些年没有一起上去玩儿了。要不咱们这就上去走走？”耿英轻轻地笑了，说：“你说些啥呀！虽说这天上有大月亮照着呢，可大晚上的在山岗上走，你就不怕俺崴了脚哇！”大壮有些伤感地说：“崴了脚好哇，看你明儿个怎么走”耿英笑着轻轻撞撞大壮的肩膀，说：“不许你咒俺，崴了脚俺也要走！说好了的事情，怎么能随便改呢！走哇，咱到河边去，俺已经听到哗哗哗的流水声儿了。真是的，俺们从来都没有在晚上出来走过。你看，这田呀山呀的，在月光下看起来和白日里是有些不一样呢！”于是，俩人转身继续慢慢悠悠地往前走去。离河边越来越近了，不断地有蛤蟆在脚边蹦来跳去的，大壮更紧地攥住耿英的手。不知不觉地，俩人已经走到了河沿边上一块儿光洁平坦的巨石前面。这是一个天然的大坐台，来河边洗衣服的人，都喜欢三五成群的坐在这里歇息。大壮松开紧攥耿英的手，脱下自己的汗衫铺在大坐台的边上让耿英坐下。耿英不愿意，着急地说：“不用铺，石头上老有人坐，很干净的。你快穿上哇，夜里凉着呢！”大壮嘿嘿地笑了，说：“快坐下。有你在跟前，俺热着呢！”耿英恬怪他说：“看你，什么时候学得这个油滑样儿了！”被大壮硬是按着肩膀坐下来后，耿英