《經(jīng)典力學的局限性》 名師獲獎

經(jīng)典力學的局限性1.知道牛頓運動定律的適用范圍。2.了解經(jīng)典力學在科學研究和生產(chǎn)技術中的廣泛應用。3.知道質(zhì)量與速度的關系，知道高速運動中必須考慮速度隨時間的變化。引入新課：自從17世紀以來，以牛頓定律為基礎的經(jīng)典力學不斷發(fā)展，取得了巨大的成就，經(jīng)典力學在科學研究和生產(chǎn)技術中有了廣泛的應用，從而證明了牛頓運動定律的正確性。但是，經(jīng)典力學也不是萬能的，向其他科學一樣，它也有一定的適用范圍，有自己的局限性。那么經(jīng)典力學在什么范圍內(nèi)適用呢？有怎樣的局限性呢？這節(jié)課我們就來了解這方面的知識。通過閱讀課文體會一切科學都有自己的局限性，新的理論會不斷完善和補充舊的理論，人類對科學的認識是無止境的。通過對牛頓力學適用范圍的討論，使學生知道物理中的結(jié)論和規(guī)律一般都有其適用范圍，認識知識的變化性和無窮性，培養(yǎng)獻身于科學的時代精神。經(jīng)典力學的基礎是牛頓運動定律，萬有引力定律更是樹立了人們對牛頓物理學的尊敬。著名物理學家楊振寧曾贊頌到：“如果一定要舉出某個人、某一天作為近代科學誕生的標志，我選牛頓《自然哲學的數(shù)學原理》在1687年出版的那一天?！毕褚磺锌茖W一樣，它沒有也不會窮盡一切真理，它也有自己的局限性。它像一切科學理論一樣，是一部“未完成的交響曲”。那么經(jīng)典力學在什么范圍內(nèi)適用呢？又有怎樣的局限性呢？一.經(jīng)典力學的發(fā)展歷程重大成就時間阿基米德發(fā)現(xiàn)浮力定律公元前三世紀開普勒發(fā)現(xiàn)行星運動定律1609，1619伽利略闡明了運動的相對性原理1632伽利略發(fā)現(xiàn)了自由落體運動規(guī)律、慣性原理1638帕斯卡發(fā)現(xiàn)帕斯卡原理1653馬德堡半球?qū)嶒灒候炞C大氣壓力1663發(fā)現(xiàn)胡克定律——彈簧彈力和形變的關系1678牛頓發(fā)表《自然哲學的數(shù)學原理》，闡明了運動定律和萬有引力定律1687亞里士多德伽利略笛卡爾惠更斯牛頓主要科學研究方法力學方面的主要成就1.請分析比較下列科學家對經(jīng)典力學的貢獻觀察、思維、推理觀察實驗、假設、數(shù)學推理三者相結(jié)合兩個反面結(jié)論：①力是維持物體運動的原因②重物體比輕物體下落得快①自由落體運動規(guī)律②力學相對性原理實驗觀察、數(shù)學推理慣性定律實驗、數(shù)學推理①制成了世界上第一架計時擺鐘②測量出重力加速度的值歸納與演繹、綜合與分析、實驗觀察①三大運動定律②萬有引力定律(1)實現(xiàn)了人類對自然界認識的第一次理論大綜合。(2)確定了自然科學應有的基本特征。(3)將“實驗和數(shù)學”相結(jié)合的方法推廣到物理學的各個分支，形成了完整的經(jīng)典力學體系。2.經(jīng)典力學的成就經(jīng)典時空觀狹義相對論時空觀光速同時時間與空間質(zhì)量相對的絕對的（不變）絕對的與運動無關，絕對的與運動無關，不變的相對的與運動有關，相對的隨速度增大而增大二、經(jīng)典時空觀與相對論時空觀牛頓說：如果說我看得遠，那是因為我站在巨人們的肩上。經(jīng)典力學金字塔的建立牛頓伽利略、第谷哥白尼、亞里士多德笛卡爾、胡克、哈雷等開普勒創(chuàng)立狹義相對論阿爾伯特·愛因斯坦19世紀末科學家們發(fā)現(xiàn)，當研究有關光的問題時，用經(jīng)典物理的理論解釋一些相關現(xiàn)象，就會產(chǎn)生尖銳的矛盾。為了解決這一矛盾，愛因斯坦于1905年提出了狹義相對論。倫琴湯姆生貝克勒耳第二次革命的導火索，是物理學史上的三大發(fā)現(xiàn)：倫琴發(fā)現(xiàn)X射線、湯姆生發(fā)現(xiàn)、貝克勒耳發(fā)現(xiàn)天然放射線，使物理學的研究從宏觀領域進入了微觀世界。從宏觀到微觀人們發(fā)現(xiàn)，微觀粒子所表現(xiàn)出的現(xiàn)象用經(jīng)典物理理論