2021学年6.经典力学的局限性教案设计

这是一份2021学年6.经典力学的局限性教案设计，共3页。教案主要包含了内容及其解析，目标及其解析，教学问题诊断分析，教学支持条件分析，教学过程设计，目标检测等内容，欢迎下载使用。

一、内容及其解析
1、内容：经典力学只使用于宏观低速运动问题。
2、解析：我们应该知道经典力学的基础是牛顿运动定律，万有引力定律，经典力学适用范围是：宏观、低速、弱引力问题，初步认识相对论和量子力学.
二、目标及其解析
1.了解经典力学的发展历程和伟大成就.
2.认识经典力学的局限性和适用范围.
三、教学问题诊断分析
根据学生现有知识，很难理解经典力学只使用于宏观低速运动问题。
四、教学支持条件分析
学生先阅读课文后再讲，主要要让学生体会任何理论的提出都有一个发展的过程。
五、教学过程设计
1、教学基本流程
复习牛顿运动定律和万有引力定律→学生阅读教材→得出经典力学只使用于宏观低速运动问题→介绍爱因斯坦相对论 →练习、小结
2、教学情景
问题1.经典力学的适用范围和局限性？
经典力学的基础是牛顿运动定律、万有引力定律.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.比如研究地面物体的运动，天体的运动，各种交通工具的运动、发射导弹、人造卫星、宇宙飞船等等这些宏观、低速运动的物体都与经典力学相符合.
经典力学的适用范围是：宏观，低速，弱引力等.但对于微观、高速、强引力问题却不适用.
问题2.经典力学与近代物理比较？
（1）经典力学适用于低速运动的物体，不适用于高速（接近光速）运动的物体.狭义相对论阐述物体在以接近光的速度运动时所遵从的规律.例如：①经典力学中物体的质量是不随运动状态改变的.而在狭义相对论中，质量则随着运动速度的增大而增大.即m=.②时空观概念：经典力学认为位移和时间的测量与参考系无关，是定值.而狭义相对论则认为，同一过程的位移和时间的测量在不同的参考系中是不同的.比如测量月地间距离，坐在接近光速的飞船上测量与在地面上测量所得的数值是不相同的.
（2）经典力学适用于宏观世界，一般不适用于微观粒子.而量子力学则能够正确描述微观粒子的运动规律.
（3）在弱引力的情况下，牛顿万有引力定律与实验结果符合的很好，而在强引力的情况下，万有引力定律不再适用.而爱因斯坦的广义相对论则能够解释强引力情况下的作用规律.
（4）相对论和量子力学并没有否定经典力学，经典力学是在一定条件下的特殊情形.
六、目标检测
1、经典力学的基础是 ，牛顿运动定律和万有引力定律在 、 、 的广阔区域，包括 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 时所遵从的规律.
3、在经典力学中，物体的质量是 的，而狭义相对论指出，质量要随物体运动速度的增大而 ，即 .
4、经典力学认为位移和时间的测量与参考系 ，相对论认为，同一过程的位移和时间的测量与参考系 ，在不同的参考系中是 .
5、经典力学有它的适用范围：只适用于 运动，不适用于 运动；只适用于 世界，不适用于 世界.
6、1915年，爱因斯坦创立了 ，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 .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 .当另一个重要常数即“普朗克常数”（6.63×10-34 J·s）可以忽略不计时，量子力学和经典力学的结论 ，相对论与量子力学都没有否定经典力学，而是认为经典力学是自己在一定条件下的特殊情形.
配餐作业
从下列三组题中任意选择两组题完成，建议选择AB或BC
A组题
1.像一切科学一样，经典力学没有也不会穷尽一切理论，它具有自己的 性.人们认识到经典力学有它的适用范围；只适用于 物体的运动，不适用于 物体的运动，在 的情况下，牛顿引力理论将不再适用.
设计意图：基础知识练习
B组题
2.继哥白尼提出“太阳中心说”、开普勒提出行星运动三定律后，牛顿站在巨人的肩膀上，创立了经典力学，揭示了包括行星在内的宏观物体的运动规律；爱因斯坦既批判了牛顿力学的不足，又进一步发展了经典力学，创立了相对论，这说明（ ）
①世界无限扩大，人不可能认识世界，只能认识世界的一部分
②人的意识具有能动性，能够正确地反映客观世界
③人对世界的每一个正确认识都有局限性，需要发展和深化
④每一个认识都可能被后人推翻，人不可能获得正确的认识
A.①②③④ B.①②③
C.①③④D.②③
3.以下说法正确的是（ ）
A.经典力学理论普遍适用，大到天体，小到微观粒子均适用
B.经典力学理论的成立具有一定的局限性
C.在经典力学中，物体的质量不随运动状态而改变
D.相对论与量子力学否定了经典力学理论
设计意图：提高学生对基础知识的理解、运用能力
C组题
4.下列说法中正确的是（ ）
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，物体的质量随运动速度的增加而减小，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，物体的质量随物体的速度的增大而增大
D.上述说法都是错误的
5.关于狭义相对论和经典力学，下面说法中正确的是（ ）
A.狭义相对论和经典力学是相互对立，互不相容的两种理论
B.狭义相对论和经典力学其实是同一理论
C.在物体高速运动时，物体的运动服从狭义相对论理论，在低速运动时，物体的运动服从牛顿定律
D.上述说法都是错误的
设计意图：提高部分学生的能力
教学反思：