高中物理新课标人教版必修2优秀教案：6.6经典力学的局限性

物体的__________问题，不能用来处理__________运动问题；只适用于__________物体，一般不适用于__________粒子.这说明人们对客观事物的具体认识在广度上是有__________的，人们应当__________.

解析：人们对客观世界的认识要受到他所处的时代客观条件和科学水平的制约，所以形成的看法也都具有一定的局限性，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.

答案：低速运动 高速 宏观 微观 局限性 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 课堂训练

1.19世纪末和20世纪初以来，物理学的研究深入到__________，发现__________、__________、__________等微观粒子不仅有__________，而且有__________，它们的运动规律不能用经典力学来说明.

答案：微观世界 电子 质子 中子 粒子性 波动性 2.对于经典力学理论，下列说法中正确的是（ ）

A.经典力学是物理学和天文学的基础，也是现代工程技术的理论基础

B.经典力学的理论体系是经过几代科学家长期的探索，历经曲折才建立起来的 C.经典力学具有丰富的理论成果，也建立了实证科学的方法体系 D.当物体运动速度很大（v→c）、引力很强、活动空间很小（微观）时，经典力学理论所得的结果与实际结果之间出现了较大的偏差 答案：ABCD

3.以下说法正确的是（ ）

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，物体的质量随物体运动速度增大而减小，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增大而增大 D.上述说法都是错误的 答案：C

4.关于经典力学和量子力学，下列说法中正确的是（ ）

A.不论是对宏观物体，还是微观粒子，经典力学和量子力学都是适用的 B.量子力学适用于宏观物体的运动；经典力学适用于微观粒子的运动 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.上述说法都是错误的 答案：C 课堂小结

通过对万有引力定律的学习，我们了解了万有引力定律的辉煌成就，但是通过本节的学习，我们又了解到它并没有穷尽一切真理，在新的领域还有新的规律等待我们去发现.在本节的学习过程中，我们从三个方面体会经典力学的局限性：①从低速到高速；②从宏观到微观；③从弱引力到强引力. 布置作业

1.阅读教材科学足迹中牛顿的科学生涯.

2.从网上查阅有关经典力学、量子力学、相对论的资料.

板书设计

6 经典力学的局限性

1.从低速到高速：经典力学适用于低速 2.从宏观到微观：经典力学适用于宏观物体 3.从弱力到强力：万有引力定律适用于弱力

活动与探究

课题：中国有两句古诗：“洞中方七日，世上几千年”，如果把诗中的“洞”看作是高速飞行的宇宙飞船.探究是否会出现两句诗句所写的情景.

目的：不要求学生得出结论，目的在于加深对相对论的理解，锻炼学生发散思维、创新思维，利用新知识解决新问题的能力. 参考资料：

在相对论物理学的教科书中，通常描写一个使人难以理解的故事：一对年轻孪生兄弟，哥哥乘坐一艘接近光速运动的宇宙飞船，从地球出发，在太空遨游一圈之后返回地球.使人瞠目结舌的怪事发生了：他的弟弟已是两鬓斑白、皱纹满面的古稀老人，而他自己却还是一个十七、八岁的英俊青年.

但是，在基本粒子世界，这已不是幻想了，而是由实验观测到的事实.根据相对论观点，运动粒子的寿命（Δt）要比该粒子静止的寿命（τ）长，两者的关系是：Δt=

?v1?()2c，其中

v表示粒子运动速度，c为光速.

对于一个速度较小的粒子，由于1?(v/c)2≈1，这种效应极其微小，我们根本观测不到，因此，在日常生活中我们并没有感觉到这种效应的存在.但对基本粒子世界就不一样了.由于基本粒子的速度极大，可以非常接近光速，因此，这种时间效应也就极为明显了.例如，实验测定静止μ子的平均寿命为2.197×10-6 s,因此，即使它以光速运动，它也只能跑过660 m，可是在实际观察中，它跑得比这一路程远得多，假设μ子以0.996 6c的速度运动，则：Δt=

?v1?()2c=12.14τ.

即以这一速度运动的μ子，其寿命比原来长了12.14倍.这样，μ子跑得比660 m远得多也就不难理解了.

设计点评

本节课由于内容限制，以教师提问、学生探究为主，教师适当补充课外知识.本教学设计把问题作为学习的动力、起点和贯穿于学习过程的主线.教师是科学问题的开发者，对一些问题创设情境，让学生在观察和体验后有所发现、有所联想，在解决问题过程中提高逻辑思维能力.

提出的问题具有针对性、目的性，表达简明扼要，问题浅显但不明显，使学生易寻找答案，易归纳、易口头表达.在保证一定难度的同时兼顾广度，考虑到大多数学生的知识智力水平，面向全体学生设计问题.