高中物理人教版 (新课标)必修26.经典力学的局限性教案

这是一份高中物理人教版 (新课标)必修26.经典力学的局限性教案，共2页。教案主要包含了教学目标，教学重点，教学难点，教学过程等内容，欢迎下载使用。


【教学目标】
一、知识与技能
1．了解经典力学的局限性，知道它只在宏观、低速现象领域成立。
2．知道狭义相对论的基本原理和强相互作用及弱相互作用。
二、过程与方法
牛顿通过思考物体在接近光速运动时的现象，认识到长度、质量和经过的时间，都随观察者的参考系（特定观察）而变化，这意味着绝对时间、绝对空间等都是错误的。
三、情感、态度与价值观
认识到牛顿力学的局限性，只适用低速，不适用于高速；只适用于宏观世界，不适用于微观世界。经典力学具有局限性。
【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。
【教学过程】
一、提出问题：
1．速度有无极限。
2．微观粒子的行为与宏观物体是否遵循相同的规律。
3．时间和空间是否是绝对一成不变的。
4．牛顿建立的经典力学已相当完善，爱因斯坦为什么还要提出相对论。相对论是否全盘否定了牛顿的经典力学理论。牛顿的局限（1）绝对时空观，认为时间与空间无关，时空与运动无关，是绝对的物理量。（2）当一些问题牛顿解释不了时，它就只好用上帝的万能来解释，为此牛顿花费了后半生的心血，这正是牛顿的悲剧。
二、伽利略相对性原理:
在彼此作匀速直线运动的惯性系中，一切力学现象都具有相同的规律。一切彼此作匀速直线运动的惯性系,对于描述物理规律都是等价的。或在所有惯性系中,物理规律都具有相同的形式。
三、狭义相对论的基本原理
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。这意味着绝对时间、绝对空间等都是错误的。
1．相对时间
狭义相对论认为时间不是绝对的（即固定不变的）。爱因斯坦指出，随着物体（观察者所见到的）线性运动速度的加快，时间会变慢。使用同步原子钟已证实了这个结论的正确性，将一个钟表留在地面上，而携带另一个以很快速度移动（如在喷气式飞机上），随后进行比较，静止的钟表总比另一个稍微快一点。
2．相对长度
爱尔兰物理学家乔治·佛兹杰拉德（1851──1901）提出，物质会在运动的方向上收缩（缩小），这意味着根据一个静止观察者的观点，一枚以接近光线运行的火箭所表现出的长度会比它静止时更短，尽管乘坐火箭的人看来并没有什么两样。爱因斯坦指出，任何物体以光速运动时，其长度将会缩短为零。
3．相对质量
物体运动时的质量与静止质量的关系
4．光速不变原理
对任何惯性系,在真空中沿任意方向传播的光速都相同,且与光源的运动状态无关。即谁测真空中的光速都是c ,与惯性系的选择及光源无关。
四、从宏观到微观
经典力学一般不适用于微观粒子，20世纪20年代建立了量子力学，它能够正确地描述微观粒子的规律性。相对论和量子力学的出现，说明人类对自然界的认识更深入，而不表示经典力学失去意义，只是使人们认识到经典力学有它的适用范围：只适用低速，不适用于高速；只适用于宏观世界，不适用于微观世界。
五、从弱引力到强引力
了解弱相互力和强相互作用力