6.经典力学的局限性
三维目标
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。
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。
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。
教学方法
探究、讲授、讨论、练习
教具准备
多媒体课件
教学过程
[新课导入]
经典力学的基础是牛顿运动定律,万有引力定律更是树立了人们对牛顿物理学的尊敬。牛顿运动定律和万有引力定律在宏观、低速、弱引力的广阔领域,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。著名物理学家杨振宁曾赞颂道:"如果一定要举出某个人、某一天作为近代科学诞生的标志,我选牛顿《自然哲学的数学原理》在1687年出版的那一天。"
是的,从地面上物体的运动到天体的运动;从大气的流动到地壳的变动;从拦河筑坝,修建桥梁到设计各种机械;从自行车到汽车、火车、飞机等现代交通工具的运动;从投出篮球到发射导弹、人造卫星、宇宙飞船......所有这些都服从经典力学的规律。经典力学在如此广阔的领域里与实际相符合,显示了牛顿运动定律的正确性和经典力学的魅力。
但是,像一切科学一样,经典力学没有也不会穷尽一切真理,它也有自己的局限性,它像一切科学理论一样,是一部"未完成的交响曲"。 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。
[新课教学]
一、从低速到高速
请同学们阅读教材"从低速到高速"部分,回答低速与高速的概念、质速关系、速度合成的两个公式。
1.低速与高速
(1)低速运动
经典力学中各种物体的运动,速度都远小于真空中的光速。处理这些运动,经典力学完全适用。通常所见的物体的运动皆为低速运动,如行驶的汽车,发射的导弹、人造卫星及宇宙飞船等。
物体运动的速度远小于光速的运动,称为低速运动。
(2)高速运动