7《经典力学的局限性》教学设计由刀豆文库小编整理，希望给你工作、学习、生活带来方便，猜你可能喜欢“教学设计流体力学”。
高中物理教案 王化忠
《经典力学的局限性》教学设计
王化忠
【教学目标】
1、知道牛顿运动定律的适用范围。
2、了解经典力学在科学研究和生产技术中的广泛应用。【教学重点】
牛顿运动定律的适用范围
【教学过程】
一、导入新课
自从17世纪以来，以牛顿定律为基础的经典力学不断发展，取得了巨大的成就，经典力学在科学研究和生产技术中有了广泛的应用，从而证明了牛顿运动定律的正确性。
但是，经典力学也不是万能的，向其它科学一样，它也有一定的适用范围，有自己的局限性。那么经典力学在什么范围内适用呢？有怎样的局限性呢？这节课我们就来了解这方面的知识。
二、新课教学
通过阅读课文我们知道：
［A］经典力学在微观领域和高速运动领域不再适用；在不同参考系中不能适用；在强引力的情况下，经典的引力理论也是不适用的。
［B］因为微观粒子（如电子、质子、中子）在运动时不仅具有粒子性，而且还具有波动性，经典力学不能说明这种现象，所以它不再适用，同时在高速运动领域，由于物体运动速度太快，要导致质量发生变化，而经典力学认为质量是不变的，所以经典力学在高速运动领域内也不再适用.［C］从上面分析知：牛顿运动定律的适用范围是：宏观物体，低速运动。总结：从上面讨论可知，经典力学在微观领域、高速运动的情况下不再适用.那么对这些领域的问题又应如何研究呢？下面给大家简单介绍一些近代物理知识。
（一）从经典力学到相对论的发展
以牛顿运动定律为基础的经典力学中，空间间隔（长度）s、时间t和质量m这三个物理量都与物体的运动速度无关.一根尺子静止时这样长，当它运动时还是这样长；一分钟不论处于静止状态还是处于运动状态，其快慢保持不变；一个物体静止时的质量和运动时的质量一样.这就是经典力学的绝对时空观.到了19世纪末，面对高速运动的微观粒子发生的现象，经典力学遇到了困难.在新事物面前，爱因斯坦打破了传统的时空观，于1905年发表了题为《论运
高中物理教案 王化忠
动物体的电动力学》的论文，提出了狭义相对性原理和光速不变原理，创建了狭义相对论.狭义相对论指出：长度、时间和质量都是随物体的运动速度而变化的.继狭义相对论之后，1915年爱因斯坦又建立了广义相对论，指出空间——时间不可能离开物质而独立存在，空间的结构和性质取决于物质的分布，使人类对于时间、空间和引力现象的认识大大深化了.“狭义相对论”和“广义相对论”统称为相对论.（二）实例探究
［例1］以牛顿运动定律为基础的经典力学，在科学研究和生产技术中有哪些应用? 【提示】 经典力学在科学研究和生产技术中有广泛的应用.经典力学与天文学相结合建立了天体力学；经典力学和工程实际相结合，建立了应用力学，如水利学、材料力学、结构力学等从地面上各种物体的运动到天体的运动；从大气的流动到地壳的变动；从拦河筑坝、修建桥梁到设计各种机械；从自行车到汽车、火车、飞机等现代交通工具的运动;从投出篮球到发射导弹、卫星、宇宙飞船，等等，所有这些都服从经典力学规律.［例2］以牛顿运动定律为基础的经典力学的适用范围是什么? 【提示】 经典力学只适用于解决低速运动问题；不能用来处理高速运动问题，经典力学只适用于宏观物体，一般不适用于微观粒子.三、课余作业
（一）阅读教材48页“科学足迹”栏目中的短文《牛顿的科学生涯》体会和学习牛顿献身科学的精神。
（二）课堂练习
1.20世纪初，著名物理学家爱因斯坦提出了，改变了经典力学的一些结论.在经典力学中，物体的质量是 的，而相对论指出质量随着速度变化而。
2.20世纪初期，建立了，它能够正确地描述微观粒子的运动规律。3.经典力学只适用于解决 问题，不能用来处理 问题，经典力学只适用于 物体，一般不适用于。
参考答案：
1.狭义相对论； 固定不变；变化 2.量子力学
3.低速运动；高速运动；宏观；微观粒子
