《经典力学的成就与局限性》.ppt

5.1 经典力学的成就与局限性 1、了解经典力学的发展历程。 2、了解经典力学所取得的伟大成就及其对当时社会发展的影响。 3、认识经典力学的局限性和适用范围。 4、了解经典时空观及其基本推论，知道牛顿引入绝对时空观的原因。 5、知道经典时空观与相对论时空观的主要区别。 你认为他们谁更伟大呢？ 实际上他二人都非常伟大，只是二人处在物理学发展的不同时期 牛顿是经典力学理论的集大成者。他系统地总结了伽利略、开普勒和惠更斯等人的工作，得到了著名的万有引力定律和牛顿运动三定律。 爱因斯坦是现代物理学的开创者和奠基人，相对论——“质能关系”的提出者，“相对论量子力学诠释”的捍卫者（振动的粒子）——不掷骰子的上帝 一 经典力学的发展历程： 宋末元初以前中国的物理学研究一直以来领先于西方。 中国古代著名的物理学家： 张衡 祖冲之 地动仪、浑天仪 指南车 《墨经》(春秋战国)——世界上最早的物理学著作。 《考工记》——世界上最早的应用物理学著作。 经典力学理论却是由西方世界于16世纪起建立和完善。 哥白尼——创立日心说 伽利略——发现惯性定律、落体定律和力学相对性原理。 笛卡儿——比较完整的第一次表述了惯性定律。 惠更斯——解决了完全弹性碰撞问题 开普勒——发现了行星运动规律 经典物理学大师——牛顿，将经典力学概括表述为三个运动定律和万有引力定律： 牛顿第一定律：（惯性定律） 牛顿第二定律：（力与加速度之间的关系） 牛顿第三定律：（作用力与反作用力定律） 牛顿的这些成就都是在继承前人的观点上通过分析和推理得来的，所以他自己说：我之所以看得远，那是因为站在巨人的肩膀上。 二 经典力学的伟大成就 1、把人类对整个自然界的认识推进到一个新水平，牛顿从力学上证明了自然界的统一； 2、经典力学的建立首次明确了一切自然科学理论应有的基本特征，这标志着近代理论自然科学的诞生，也成为其他各门自然科学的典范； 3、经典力学的建立对自然科学和科技的发展、社会的进步具有深远影响： ①经典力学形成的科学研究方法的推广应用； ②经典力学与其他基础科学相结合产生了许多交叉学科，促进了自然科学的进一步发展； ③经典力学在科学技术上有广泛的应用，促进了社会文明的发展。 三 经典力学的局限性和适用范围： 十九世纪末，随着经典物理学的不断完善，特别是麦克斯韦四个电磁波方程的写出，人们都以为物理学的大厦已经建立起来，后世的物理学家们只需做些修修补补的工作，所有的经典物理学问题都能迎刃而解。 但二十世纪初，物理学有三个新的重大发现（X射线发现、电子发现、放射性发现），这些事实却是用经典物理学理论无法解释的。 即当物理学进入到超高速或微观领域后，经典物理学规律就不适用了！ ⑴经典力学只适用于处理物体的低速运动（v c） ⑵经典力学不适用于微观领域中物质结构和能量不连续的现象 ⑶经典力学规律只在惯性参考系中成立 ——经典力学规律只能用于宏观、低速（与光速相比）的情形，且只在惯性参考系中成立。 经典力学的适用范围 什么是惯性参考系？ 1.牛顿定律能适用于下列哪些情况？ A.研究原子中电子的运动 B.研究“神舟”五号的高速发射 C.研究地球绕太阳的运动 D.研究飞机从深圳飞往北京的航线 【提示】经典力学只适用于处理宏观物体的低速运动。 【答案】BCD 2.下面有关科学家和涉及的事实，正确的说法是（ ） A．哥白尼创立了日心说 B．伽利略发现了行星运动规律 C. 惠更斯解决了弹性碰撞问题 D．爱因斯坦提出了量子论 AC 3.一列火车以速度v相对地面运动．如果地面上的人测得，某光源发出的闪光同时到达车厢的前壁和后壁，以下说法中正确的是（ ） A．火车上的人测得，闪光先到达前壁 B．火车上的人测得，闪光先到达后壁 C．火车上的人测得，闪光同时到达车厢的前壁和后壁 D．条件不足，无法确定 A 4.如果有一支静止时长30 m的火箭，以光速的二分之一的速度从观察者的身边掠过，以下说法中正确的 是（ ） A．地面上的观察者测得的火箭长为30 m B．地面上的观察者测得的火箭长小于30 m C．地面上的观察者测得的火箭长大于30 m D．火箭上的观察者测得的火箭长为30 m BD * * * * * * * *