高中物理必修二課件66經(jīng)典力學的局限性3人教版

1、6.經(jīng)典力學的局限性FF=mav=atv=C ?m牛頓運動定律萬有引力定律經(jīng)典力學一、經(jīng)典力學（17-19c）笛卡爾笛卡爾亞里士多德伽利略笛卡爾牛頓經(jīng)驗主義：必須有力作用在物體上物體才能運動理想實驗（斜面）：物體保持運動不需要力維持如果運動中物體沒受到力。將以同一速度沿以直線運動。牛頓運動定律（慣性定律、加速度定律、 作用反作用定律）哥白尼：日心說第谷：20年精心觀測數(shù)據(jù)開普勒研究第谷數(shù)據(jù)得三個定律胡克、哈雷進一步認識牛頓萬有引力定律萬有引力定律牛頓伽利略、第谷亞里士多德、哥白尼笛卡爾、胡克、哈雷等牛頓所說：“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開普勒 由牛頓運

2、動定律導出的機械能守恒定律、動量守恒律等是航空航天技術(shù)理論的基礎?；鸺?、人造地球衛(wèi)星、航天飛機、宇宙飛船、行星探測器等航天器的發(fā)射,都是牛頓力學規(guī)律的應用范例 19世紀的最后一天，歐洲著名的科學家歡聚一堂。會上，英國著名物理學家威廉.湯姆生發(fā)表了新年祝詞。他在回顧物理學所取得的偉大成就時說，物理大廈已經(jīng)落成，所剩只是一些修飾工作。同時，他在展望20世紀物理學前景時，卻若有所思地講道：“動力理論肯定了熱和光是運動的兩種方式，現(xiàn)在，它的美麗而晴朗的天空卻被兩朵烏云籠罩了 。經(jīng)典物理學上空的兩朵烏云邁克爾遜和莫雷的試驗，證明絕對靜止的空間是不存在的。黑體輻射問題。經(jīng)典物理學不能解釋光譜分析中所發(fā)現(xiàn)的

3、現(xiàn)象。(一)經(jīng)典時空觀(絕對時空觀)(1)時間間隔的絕對性(2)空間距離的絕對性 時間、長度和質(zhì)量這三者都與參考系的運動無關。兩個基本假設： 二 、經(jīng)典力學的局限性1. 相對論時空觀(一) 從低速到高速(2)動尺變短（尺縮效應）(3)運動的物體質(zhì)量變大2.狹義相對論結(jié)論(1)動鐘變慢（鐘慢效應） 時間、長度和質(zhì)量這三者都與參考系的運動有關。（1）相對時間 狹義相對論認為時間不是絕對的（即固定不變的）。愛因斯坦指出，隨著物體（觀察者所見到的）運動速度的加快，時間會變慢。 使用同步原子鐘已證實了這個結(jié)論的正確性，將一個鐘表留在地面上，而攜帶另一個以很快速度移動（如在噴氣式飛機上），隨后進行比較，靜

4、止的鐘表總比另一個稍微快一點。 1 min2 min（2）相對長度 愛爾蘭物理學家佛茲杰拉德(18511901)提出，物質(zhì)會在運動的方向上收縮（縮?。?，這意味著根據(jù)一個靜止觀察者的觀點，一枚以接近光線運行的火箭所表現(xiàn)出的長度會比它靜止時更短，盡管乘坐火箭的人看來并沒有什么兩樣。 愛因斯坦指出，任何物體以光速運動時，其長度將會縮短為零。（3）相對質(zhì)量物體運動時的質(zhì)量與靜止質(zhì)量的關系FF=mav=atv=C ?m狹義相對論Einstein 對相對論的解釋: 當你和一個漂亮姑娘在一起坐一小時,你感覺只坐了一分鐘,當你坐在火爐旁一分鐘,就好象坐了一小時,這就是相對論。Albert Einstein世紀

5、偉人（二）、從宏觀到微觀 19世紀末-20世紀初，深入到微觀領域，發(fā)現(xiàn)電子、質(zhì)子、中子等微觀粒子不僅具有粒子性，同時還具有波動性，很多情況下經(jīng)典力學解釋不了。倫琴發(fā)現(xiàn)X射線湯姆生發(fā)現(xiàn)電子貝克勒耳發(fā)現(xiàn)天然放射線宏觀領域微觀世界 20世紀20 年代量子力學的出現(xiàn),才很好地揭示了微觀世界的基本規(guī)律。普朗克創(chuàng)立量子力學愛因斯坦提出的光子的概念，認為光既是電磁波，又是一份一份傳播的 成功解釋了光電效應 1921年諾貝爾物理學獎 薛定諤：微觀粒子的軌道完全不確定薛定諤的貓：是由奧地利物理學家薛定諤于1935年提出的有關貓生死疊加的著名思想實驗，是把微觀領域的量子行為擴展到宏觀世界的推演。（三）、從弱引力到

6、強引力物體間的萬有引力是弱引力，經(jīng)典力學適用天體半徑減小到一定程度時(太陽的引力半徑為3 km，地球的引力半徑為1 m,如白矮星)，天體間的引力就趨于無窮大 ，強引力。黑洞這種極端條件下的宇宙天體。它有極強的吸引力，黑洞本身的巨大質(zhì)量造成空間彎曲愛因斯坦廣義相對論 2016年6月16日凌晨，LIGO合作組宣布：2015年12月26日，位于美國漢福德區(qū)和路易斯安那州的利文斯頓的兩臺引力波探測器同時探測到了一個引力波信號；這是繼 LIGO 2015年9月14日探測到首個引力波信號之后，人類探測到的第二個引力波信號 引力波的探測牛頓運動定律只適用于弱引力,在強引力的作用下,牛頓的引力理論不再成立。課堂小結(jié)一、經(jīng)典力學規(guī)律只能用于： 低速、宏觀、弱引力。二、相對論的基本原理1、