一、預(yù)習(xí)目標(biāo)
(1)了解經(jīng)典力學(xué)的發(fā)展歷程和偉大成就。
(2)認(rèn)識(shí)經(jīng)典力學(xué)的局限性和適用范圍。
二、預(yù)習(xí)內(nèi)容
(1)學(xué)生閱讀課文、課下上網(wǎng)查閱有關(guān)牛頓、愛因斯坦、霍金等科學(xué)家的資料。
(2)學(xué)生完成下列幾填空。
1、牛頓運(yùn)動(dòng)定律和萬(wàn)有引力定律在_____________的廣闊領(lǐng)域,包括____________的研究中,經(jīng)受了實(shí)踐的檢驗(yàn),取得了巨大的成就。
2、_______________________建立了相對(duì)論。
3、在相對(duì)論中,質(zhì)量隨著物體運(yùn)動(dòng)的速度的增大而增大,滿足:
_________________________________________;
4、電子、質(zhì)子、中子等微觀粒子不僅具有_________性,同時(shí)具有_____________性,_____________力學(xué)能夠正確地描述微觀粒子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律性。
5、經(jīng)典力學(xué)的適用范圍和局限性為:
(1) 經(jīng)典力學(xué)只適用于______運(yùn)動(dòng),不適用于_______運(yùn)動(dòng)。
( 2 ) 經(jīng)典力學(xué)只適用于_______世界,不適用于_______世界。
( 3) 經(jīng)典力學(xué)只適用于_________力, 不適用于_______ 力。
課內(nèi)探究學(xué)案
一、學(xué)習(xí)目標(biāo)
(1)了解經(jīng)典力學(xué)的發(fā)展歷程和偉大成就。
(2)認(rèn)識(shí)經(jīng)典力學(xué)的局限性和適用范圍。
(3)初步了解微觀和高速世界中的奇妙現(xiàn)象。
(4)了解相對(duì)論、量子論的建立對(duì)人類深入認(rèn)識(shí)客觀世界的作用,知道物理學(xué)改變?nèi)藗兪澜缬^的作用。
二、學(xué)習(xí)過(guò)程
引入新課
進(jìn)行新課
請(qǐng)同學(xué)們閱讀課文,閱讀時(shí)考慮下列問(wèn)題
1、經(jīng)典力學(xué)取得了哪些輝煌的成就?舉例說(shuō)明。
2、經(jīng)典力學(xué)在哪些領(lǐng)域不能適用?能說(shuō)出為什么嗎?舉例說(shuō)明。
3、經(jīng)典力學(xué)的適用范圍是什么?自己概括一下。
4、相對(duì)論和量子力學(xué)的出現(xiàn)是否否定了牛頓的經(jīng)典力學(xué)?應(yīng)該怎樣認(rèn)識(shí)?
5、怎樣理解英國(guó)劇作家蕭伯納的話“科學(xué)總是從正確走向錯(cuò)誤”?
學(xué)生活動(dòng):閱讀教材,并思考上面的問(wèn)題。分組討論,代表發(fā)言。
[學(xué)生A]經(jīng)典力學(xué)在微觀領(lǐng)域和高速運(yùn)動(dòng)領(lǐng)域不再適用;在不同參考系中不能適用;在強(qiáng)引力的情況下,經(jīng)典的引力理論也是不適用的。
[學(xué)生B]因?yàn)槲⒂^粒子(如電子、質(zhì)子、中子)在運(yùn)動(dòng)時(shí)不僅具有粒子性,而且還具有波動(dòng)性,經(jīng)典力學(xué)不能說(shuō)明這種現(xiàn)象,所以它不再適用,同時(shí)在高速運(yùn)動(dòng)領(lǐng)域,由于物體運(yùn)動(dòng)速度太快,要導(dǎo)致質(zhì)量發(fā)生變化,而經(jīng)典力學(xué)認(rèn)為質(zhì)量是不變的,所以經(jīng)典力學(xué)在高速運(yùn)動(dòng)領(lǐng)域內(nèi)也不再適用。
[學(xué)生C]從上面分析知:牛頓運(yùn)動(dòng)定律的適用范圍是:宏觀物體,低速運(yùn)動(dòng)。
從經(jīng)典力學(xué)到相對(duì)論的發(fā)展
以牛頓運(yùn)動(dòng)定律為基礎(chǔ)的經(jīng)典力學(xué)中,空間間隔(長(zhǎng)度)s、時(shí)間t和質(zhì)量m這三個(gè)物理量都與物體的運(yùn)動(dòng)速度無(wú)關(guān)。一根尺子靜止時(shí)這樣長(zhǎng),當(dāng)它運(yùn)動(dòng)時(shí)還是這樣長(zhǎng);一分鐘不論處于靜止?fàn)顟B(tài)還是處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài),其快慢保持不變;一個(gè)物體靜止時(shí)的質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)時(shí)的質(zhì)量一樣。這就是經(jīng)典力學(xué)的絕對(duì)時(shí)空觀。
到了19世紀(jì)末,面對(duì)高速運(yùn)動(dòng)的微觀粒子發(fā)生的現(xiàn)象,經(jīng)典力學(xué)遇到了困難。在新事物面前,愛因斯坦打破了傳統(tǒng)的時(shí)空觀,于1905年發(fā)表了題為《論運(yùn)動(dòng)物體的電動(dòng)力學(xué)》的論文,提出了狹義相對(duì)性原理和光速不變?cè)?,?chuàng)建了狹義相對(duì)論。狹義相對(duì)論指出:長(zhǎng)度、時(shí)間和質(zhì)量都是隨物體的運(yùn)動(dòng)速度而變化的。質(zhì)量隨速度的變化關(guān)系可以用下列方程表達(dá)式:
m= (質(zhì)—速效應(yīng))
上式中,各式里的v都是物體的運(yùn)動(dòng)速度,c是真空中的光速,l0和l分別為在相對(duì)靜止和運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)中沿速度方向測(cè)得的物體的長(zhǎng)度;t和t0分別為在相對(duì)靜止和運(yùn)動(dòng)的系統(tǒng)中測(cè)得的時(shí)間;m0和m分別為在相對(duì)靜止和運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)中測(cè)得的物體質(zhì)量。
但是,當(dāng)宏觀物體的運(yùn)動(dòng)速度遠(yuǎn)小于光速時(shí)(v

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版本: 人教版 (新課標(biāo))

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