2019-2020学年教科版必修二 第5章 1 经典力学的成就与局限性 2 了解相对论(选学) 3 初识量子论(选学) 学案
2019-2020学年教科版必修二 第5章 1 经典力学的成就与局限性 2 了解相对论(选学) 3 初识量子论(选学) 学案第2页

  2. 经典力学的局限性

  (1)经典力学的绝对时空观

  ①内容:时间、空间与物质及其运动完全无关,时间与空间也完全无关.

  ②局限性:割裂了时间、空间、物质及其运动之间的联系,不能解释高速运动领域的许多客观现象.

  (2)经典力学的运动观

  ①成就:牛顿所总结的运动定律,确立了严格的、用数值表示的机械运动的因果关系.

  ②局限性:不能解释微观世界的现象.

  3.经典力学的适用范围

  (1)适用范围:适用于宏观(>10-10 m)、低速(v≪c)、弱引力场(例如地球附近)中的运动物体.

  (2)超出了以上范围要由相对论、量子论取代.

  二、了解相对论和量子论(选学)

  1.狭义相对论

  爱因斯坦针对经典力学的运动规律在处理微观、高速时所遇到的困难,创立了狭义相对论.狭义相对论的主要效应有:

  (1)长度收缩:在观测运动的物体时,物体沿运动方向上的长度会收缩,即L=L0.

  (2)时钟变慢:在观测运动的时钟时,时钟显示的时间变慢,即τ=.

  (3)质量变化:物体的质量随速度的增大而增大.

  (4)质能关系:物体的质量和能量之间存在着相互联系的关系,关系式为:E=mc2.

  (5)速度上限:任何物体的速度都不能超过光速.

  一般情况下,由于物体的速度v≪c,相对论效应消失,其结果还原为经典力学.因此认为经典力学是相对论力学在低速情况下的近似.

  2.广义相对论

(1)爱因斯坦于1916年创立了广义相对论.根据该理论推得一些结果,例