《（通用）高考物理總復(fù)習(xí) 主題二 相互作用與運動定律 2.2.8經(jīng)典力學(xué)的局限性課件 新人教》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《（通用）高考物理總復(fù)習(xí) 主題二 相互作用與運動定律 2.2.8經(jīng)典力學(xué)的局限性課件 新人教（26頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、2.2.8經(jīng)典力學(xué)的局限性經(jīng)典力學(xué)的局限性1.從低速到高速從低速到高速 速度遠小于光速速度遠小于光速接近光速運動接近光速運動物理理論物理理論經(jīng)典力學(xué)經(jīng)典力學(xué)_質(zhì)量與速質(zhì)量與速度的關(guān)系度的關(guān)系物體的質(zhì)量是不隨物體的質(zhì)量是不隨運動狀態(tài)改變的運動狀態(tài)改變的物體的質(zhì)量隨著物體運動物體的質(zhì)量隨著物體運動速度的速度的增大而增大而_，m_位移、位移、時時間間與與參考參考系系的關(guān)系的關(guān)系位移的測量、時間位移的測量、時間的測量都與的測量都與參考系參考系_同一過程的位移和時間的測量在同一過程的位移和時間的測量在不同參考系中不同參考系中是是_相對論相對論增大增大無關(guān)無關(guān)不同的不同的2.從宏觀到微觀從宏觀到微觀(1)

2、微觀世界：電子、質(zhì)子、中子等微觀粒子的運動規(guī)律在很微觀世界：電子、質(zhì)子、中子等微觀粒子的運動規(guī)律在很多情況下不能用經(jīng)典力學(xué)來說明，而多情況下不能用經(jīng)典力學(xué)來說明，而_能夠正確能夠正確地描述微觀粒子的運動規(guī)律。地描述微觀粒子的運動規(guī)律。(2)經(jīng)典力學(xué)的適用范圍：只適用于經(jīng)典力學(xué)的適用范圍：只適用于_運動，不適用于運動，不適用于_運動；只適用于運動；只適用于_世界，不適用于世界，不適用于_世界。世界。量子力學(xué)量子力學(xué)低速低速高速高速宏觀宏觀微觀微觀3.從弱引力到強引力從弱引力到強引力(1)1915年，愛因斯坦創(chuàng)立了廣義相對論，這是一種新的時空年，愛因斯坦創(chuàng)立了廣義相對論，這是一種新的時空與引力的理

3、論。在強引力的情況下，牛頓的引力理論與引力的理論。在強引力的情況下，牛頓的引力理論_。(2)當(dāng)物體的運動速度遠小于光速當(dāng)物體的運動速度遠小于光速c(3108 m/s)時，相對論物時，相對論物理學(xué)與經(jīng)典物理學(xué)的結(jié)論理學(xué)與經(jīng)典物理學(xué)的結(jié)論_。當(dāng)另一個重要常數(shù)。當(dāng)另一個重要常數(shù)即即“普朗克常量普朗克常量”(6.631034 Js)可以忽略不計時，量子力可以忽略不計時，量子力學(xué)和經(jīng)典力學(xué)的結(jié)論學(xué)和經(jīng)典力學(xué)的結(jié)論_。不再適用不再適用沒有區(qū)別沒有區(qū)別沒有區(qū)別沒有區(qū)別思考判斷思考判斷(1)洲際導(dǎo)彈的速度有時可達到洲際導(dǎo)彈的速度有時可達到6 000 m/s，這一速度屬于相對，這一速度屬于相對論中的高速。論中的

4、高速。( )(2)質(zhì)量是物體的固有屬性，任何時候都不會變。質(zhì)量是物體的固有屬性，任何時候都不會變。( )(3)對于高速物體，它的質(zhì)量隨著速度的增加而變大。對于高速物體，它的質(zhì)量隨著速度的增加而變大。( )(4)經(jīng)典力學(xué)不適用于高速運動的物體，但適用于微觀世界。經(jīng)典力學(xué)不適用于高速運動的物體，但適用于微觀世界。( )(5)對于宏觀物體的低速運動問題，相對論、量子力學(xué)與經(jīng)典對于宏觀物體的低速運動問題，相對論、量子力學(xué)與經(jīng)典力學(xué)是一致的。力學(xué)是一致的。( )經(jīng)典力學(xué)的局限性經(jīng)典力學(xué)的局限性要點歸納要點歸納1.低速與高速的概念低速與高速的概念(1)低速：通常所見物體的運動，如行駛的汽車、發(fā)射的導(dǎo)彈、低

5、速：通常所見物體的運動，如行駛的汽車、發(fā)射的導(dǎo)彈、人造地球衛(wèi)星及宇宙飛船等物體的運動皆為低速運動。人造地球衛(wèi)星及宇宙飛船等物體的運動皆為低速運動。(2)高速：有些微觀粒子在一定條件下速度可以接近光速，這高速：有些微觀粒子在一定條件下速度可以接近光速，這樣的速度稱為高速。樣的速度稱為高速。2.速度對質(zhì)量的影響速度對質(zhì)量的影響3.速度對物理規(guī)律的影響速度對物理規(guī)律的影響：對于低速運動問題，一般用經(jīng)典：對于低速運動問題，一般用經(jīng)典力學(xué)規(guī)律來處理。對于高速運動問題，經(jīng)典力學(xué)已不再適力學(xué)規(guī)律來處理。對于高速運動問題，經(jīng)典力學(xué)已不再適用，需要用相對論知識來處理。用，需要用相對論知識來處理。精典示例精典示例

6、例例1 如果真空中的光速為如果真空中的光速為c3108 m/s，當(dāng)一個物體的運動速，當(dāng)一個物體的運動速度為度為v12.4108 m/s時，質(zhì)量為時，質(zhì)量為3 kg，當(dāng)它的速度為，當(dāng)它的速度為v21.8108 m/s時，質(zhì)量為多少？時，質(zhì)量為多少？思路探究思路探究(1)在高速運動問題中，物體的質(zhì)量還是恒定不變的嗎？在高速運動問題中，物體的質(zhì)量還是恒定不變的嗎？(2)相對論中，物體的質(zhì)量與速度的關(guān)系式：相對論中，物體的質(zhì)量與速度的關(guān)系式：m_。答案答案2.25 kg針對訓(xùn)練針對訓(xùn)練1 下列說法正確的是下列說法正確的是()A.在經(jīng)典力學(xué)中，物體的質(zhì)量不隨運動狀態(tài)而改變，在狹義在經(jīng)典力學(xué)中，物體的質(zhì)量

7、不隨運動狀態(tài)而改變，在狹義相對論中，物體的質(zhì)量也不隨運動狀態(tài)而改變相對論中，物體的質(zhì)量也不隨運動狀態(tài)而改變B.在經(jīng)典力學(xué)中，物體的質(zhì)量隨運動速度的增加而減小，在在經(jīng)典力學(xué)中，物體的質(zhì)量隨運動速度的增加而減小，在狹義相對論中，物體的質(zhì)量隨物體速度的增大而增大狹義相對論中，物體的質(zhì)量隨物體速度的增大而增大C.在經(jīng)典力學(xué)中，物體的質(zhì)量是不變的，在狹義相對論中，在經(jīng)典力學(xué)中，物體的質(zhì)量是不變的，在狹義相對論中，物體的質(zhì)量隨物體速度的增大而增大物體的質(zhì)量隨物體速度的增大而增大D.上述說法都是錯誤的上述說法都是錯誤的解析解析在經(jīng)典力學(xué)中，物體的質(zhì)量是不變的，根據(jù)狹義相對在經(jīng)典力學(xué)中，物體的質(zhì)量是不變的，根

8、據(jù)狹義相對論可知，物體的質(zhì)量隨物體速度的增大而增大，二者在速度論可知，物體的質(zhì)量隨物體速度的增大而增大，二者在速度遠小于光速時是統(tǒng)一的，故選項遠小于光速時是統(tǒng)一的，故選項C正確。正確。答案答案C經(jīng)典力學(xué)與相對論、量子理論的關(guān)系經(jīng)典力學(xué)與相對論、量子理論的關(guān)系要點歸納要點歸納1.兩種理論是歷史發(fā)展的不同產(chǎn)物兩種理論是歷史發(fā)展的不同產(chǎn)物我們對自然界的認識過程都是從膚淺到深刻，從片面到全面，我們對自然界的認識過程都是從膚淺到深刻，從片面到全面，一步步深入，一步步完善的，所以理論的完善也需要一個過一步步深入，一步步完善的，所以理論的完善也需要一個過程，在歷史發(fā)展的不同階段，人類建立了經(jīng)典力學(xué)和相對論、

9、程，在歷史發(fā)展的不同階段，人類建立了經(jīng)典力學(xué)和相對論、量子力學(xué)兩套物理學(xué)理論，經(jīng)典力學(xué)理論不可能窮盡一切真量子力學(xué)兩套物理學(xué)理論，經(jīng)典力學(xué)理論不可能窮盡一切真理，必有其局限性，現(xiàn)在可認為經(jīng)典力學(xué)理論是狹義相對論理，必有其局限性，現(xiàn)在可認為經(jīng)典力學(xué)理論是狹義相對論和量子理論的和量子理論的特例。特例。2.經(jīng)典力學(xué)面臨困難的解決經(jīng)典力學(xué)面臨困難的解決(1)高速問題高速問題狹義相對論解決。狹義相對論解決。(2)強引力場問題強引力場問題廣義相對論解決。廣義相對論解決。(3)微觀問題微觀問題量子論解決。量子論解決。3.解題模型解題模型(1)宏觀低速型：經(jīng)典力學(xué)處理。宏觀低速型：經(jīng)典力學(xué)處理。(2)高速型高

10、速型(接近光速接近光速)：相對論處理。：相對論處理。(3)微觀世界：量子理論處理。微觀世界：量子理論處理。精典示例精典示例例例2 (多選多選)關(guān)于經(jīng)典力學(xué)、狹義相對論和量子力學(xué)，下面說法關(guān)于經(jīng)典力學(xué)、狹義相對論和量子力學(xué)，下面說法中正確的是中正確的是()A.狹義相對論和經(jīng)典力學(xué)是相互對立、互不相容的兩種理論狹義相對論和經(jīng)典力學(xué)是相互對立、互不相容的兩種理論B.在物體高速運動時，物體的運動規(guī)律服從狹義相對論理論，在物體高速運動時，物體的運動規(guī)律服從狹義相對論理論，在低速運動時，物體的運動服從牛頓運動定律在低速運動時，物體的運動服從牛頓運動定律C.經(jīng)典力學(xué)適用于宏觀物體的運動，量子力學(xué)適用于微觀粒

11、經(jīng)典力學(xué)適用于宏觀物體的運動，量子力學(xué)適用于微觀粒子的運動子的運動D.不論是宏觀物體，還是微觀粒子，經(jīng)典力學(xué)和量子力學(xué)都不論是宏觀物體，還是微觀粒子，經(jīng)典力學(xué)和量子力學(xué)都是適用的是適用的解析解析相對論并沒有否定經(jīng)典力學(xué)，而是認為經(jīng)典力學(xué)是相相對論并沒有否定經(jīng)典力學(xué)，而是認為經(jīng)典力學(xué)是相對論理論在一定條件下的特殊情況，選項對論理論在一定條件下的特殊情況，選項A錯誤；經(jīng)典力學(xué)錯誤；經(jīng)典力學(xué)適用于宏觀物體的低速運動，對于微觀粒子的高速運動問題適用于宏觀物體的低速運動，對于微觀粒子的高速運動問題經(jīng)典力學(xué)不再適用，但相對論、量子力學(xué)適用，故選項經(jīng)典力學(xué)不再適用，但相對論、量子力學(xué)適用，故選項B、C正確，

12、選項正確，選項D錯誤。錯誤。答案答案BC針對訓(xùn)練針對訓(xùn)練2 關(guān)于經(jīng)典時空觀和相對論時空觀，下列說法錯誤的關(guān)于經(jīng)典時空觀和相對論時空觀，下列說法錯誤的是是()A.經(jīng)典時空觀認為時間和空間是獨立于物體及其運動而存在經(jīng)典時空觀認為時間和空間是獨立于物體及其運動而存在的的B.相對論時空觀認為時間和空間與物體及其運動有關(guān)系相對論時空觀認為時間和空間與物體及其運動有關(guān)系C.經(jīng)典力學(xué)只適用于宏觀世界、低速運動問題，不適用于高經(jīng)典力學(xué)只適用于宏觀世界、低速運動問題，不適用于高速運動的問題速運動的問題D.當(dāng)物體的運動速度遠小于光速時，相對論和經(jīng)典力學(xué)的結(jié)當(dāng)物體的運動速度遠小于光速時，相對論和經(jīng)典力學(xué)的結(jié)論仍有很

13、大的區(qū)別論仍有很大的區(qū)別解析解析經(jīng)典時空觀認為時間和空間是獨立于物體及其運動而經(jīng)典時空觀認為時間和空間是獨立于物體及其運動而存在的，而相對論時空觀認為時間和空間與物體及其運動有存在的，而相對論時空觀認為時間和空間與物體及其運動有關(guān)系，故關(guān)系，故A、B正確；經(jīng)典力學(xué)只適用于宏觀世界、低速運動正確；經(jīng)典力學(xué)只適用于宏觀世界、低速運動問題，不適用于微觀世界高速問題，不適用于微觀世界高速(相對于光速相對于光速)運動的問題，故運動的問題，故C正確；物體的運動速度遠小于光速時，相對論和經(jīng)典力學(xué)的正確；物體的運動速度遠小于光速時，相對論和經(jīng)典力學(xué)的結(jié)論相差不大，故經(jīng)典力學(xué)適用于宏觀、低速問題，故結(jié)論相差不大

14、，故經(jīng)典力學(xué)適用于宏觀、低速問題，故D錯誤。錯誤。答案答案D1.下列說法中正確的是下列說法中正確的是()A.牛頓運動定律就是經(jīng)典力學(xué)牛頓運動定律就是經(jīng)典力學(xué)B.經(jīng)典力學(xué)的基礎(chǔ)是牛頓運動定律經(jīng)典力學(xué)的基礎(chǔ)是牛頓運動定律C.牛頓運動定律可以解決自然界中所有的問題牛頓運動定律可以解決自然界中所有的問題D.經(jīng)典力學(xué)可以解決自然界中所有的問題經(jīng)典力學(xué)可以解決自然界中所有的問題解析解析經(jīng)典力學(xué)并不等于牛頓運動定律，牛頓運動定律只是經(jīng)典力學(xué)并不等于牛頓運動定律，牛頓運動定律只是經(jīng)典力學(xué)的基礎(chǔ)；經(jīng)典力學(xué)并非萬能，也有其適用范圍，并經(jīng)典力學(xué)的基礎(chǔ)；經(jīng)典力學(xué)并非萬能，也有其適用范圍，并不能解決自然界中所有的問題，

15、沒有哪個理論可以解決自然不能解決自然界中所有的問題，沒有哪個理論可以解決自然界中所有的問題。因此只有搞清牛頓運動定律和經(jīng)典力學(xué)的界中所有的問題。因此只有搞清牛頓運動定律和經(jīng)典力學(xué)的隸屬關(guān)系，明確經(jīng)典力學(xué)的適用范圍，才能正確解決此類問隸屬關(guān)系，明確經(jīng)典力學(xué)的適用范圍，才能正確解決此類問題，所以選題，所以選項項B正確正確。答案答案B2.關(guān)于經(jīng)典力學(xué)和量子力學(xué)，下列說法中正確的是關(guān)于經(jīng)典力學(xué)和量子力學(xué)，下列說法中正確的是()A.不論是對宏觀物體，還是微觀粒子，經(jīng)典力學(xué)和量子力學(xué)不論是對宏觀物體，還是微觀粒子，經(jīng)典力學(xué)和量子力學(xué)都是適用的都是適用的B.量子力學(xué)適用于宏觀物體的運動；經(jīng)典力學(xué)適用于微觀粒

16、量子力學(xué)適用于宏觀物體的運動；經(jīng)典力學(xué)適用于微觀粒子的運動子的運動C.經(jīng)典力學(xué)適用于宏觀物體的運動；量子力學(xué)適用于微觀粒經(jīng)典力學(xué)適用于宏觀物體的運動；量子力學(xué)適用于微觀粒子的運動子的運動D.上述說法都是錯誤的上述說法都是錯誤的解析解析經(jīng)典力學(xué)適用于低速運動、宏觀物體，不適用于高速經(jīng)典力學(xué)適用于低速運動、宏觀物體，不適用于高速運動、微觀粒子。量子力學(xué)既適用于宏觀物體；也適用于微運動、微觀粒子。量子力學(xué)既適用于宏觀物體；也適用于微觀物體，故選項觀物體，故選項C正確。正確。答案答案C3.日常生活中，我們并沒發(fā)現(xiàn)物體的質(zhì)量隨物體運動的速度變?nèi)粘Ｉ钪?，我們并沒發(fā)現(xiàn)物體的質(zhì)量隨物體運動的速度變化而變化，

17、其原因是化而變化，其原因是()A.運動中物體無法稱量質(zhì)量運動中物體無法稱量質(zhì)量B.物體的速度遠小于光速，質(zhì)量變化極小物體的速度遠小于光速，質(zhì)量變化極小C.物體的質(zhì)量太大物體的質(zhì)量太大D.物體的質(zhì)量不隨速度的變化而變化物體的質(zhì)量不隨速度的變化而變化答案答案B4.屬于狹義相對論基本假設(shè)的是：在不同參考系中屬于狹義相對論基本假設(shè)的是：在不同參考系中()A.真空中光速不變真空中光速不變B.時間間隔具有相對性時間間隔具有相對性C.物體的質(zhì)量不變物體的質(zhì)量不變D.物體的能量與質(zhì)量成正比物體的能量與質(zhì)量成正比解析解析狹義相對論兩個基本假設(shè)：相對性原理、光速不變原狹義相對論兩個基本假設(shè)：相對性原理、光速不變原

18、理。光速不變原理：真空中的光速理。光速不變原理：真空中的光速c是對任何慣性參考系都適是對任何慣性參考系都適用的普適常量。用的普適常量。答案答案AA.公式中的公式中的m0是物體以速度是物體以速度v運動時的質(zhì)量運動時的質(zhì)量B.當(dāng)物體的運動速度當(dāng)物體的運動速度v0時，物體的質(zhì)量時，物體的質(zhì)量mm0，即物體的質(zhì)，即物體的質(zhì)量改變了，故經(jīng)典力學(xué)是不正確的量改變了，故經(jīng)典力學(xué)是不正確的C.當(dāng)物體以較小速度運動時，質(zhì)量變化十分微弱，經(jīng)典力學(xué)理當(dāng)物體以較小速度運動時，質(zhì)量變化十分微弱，經(jīng)典力學(xué)理論仍然適用，只有當(dāng)物體以接近光速的速度運動時，質(zhì)量變化論仍然適用，只有當(dāng)物體以接近光速的速度運動時，質(zhì)量變化才明顯，

19、故經(jīng)典力學(xué)適用于低速運動，而不適用于高速運動才明顯，故經(jīng)典力學(xué)適用于低速運動，而不適用于高速運動D.通常由于物體的運動速度太小，質(zhì)量的變化引不起我們的感通常由于物體的運動速度太小，質(zhì)量的變化引不起我們的感覺，故在分析地球上物體的運動時，不必考慮其質(zhì)量的變化覺，故在分析地球上物體的運動時，不必考慮其質(zhì)量的變化 解析解析公式中的公式中的m0是物體靜止時的質(zhì)量，是物體靜止時的質(zhì)量，m是物體以速度是物體以速度v運動時的質(zhì)量，故運動時的質(zhì)量，故A錯誤；由公式可知，只有當(dāng)錯誤；由公式可知，只有當(dāng)v接近光速接近光速時，物體的質(zhì)量變化才明顯，一般情況下物體的質(zhì)量變化十時，物體的質(zhì)量變化才明顯，一般情況下物體的質(zhì)量變化十分微小，故經(jīng)典力學(xué)仍然適用，分微小，故經(jīng)典力學(xué)仍然適用，B錯誤，錯誤，C、D正確。正確。答案答案CD