2016版高中物理 6.6经典力学的局限性(精讲优练课型)课件 新人教版必修2.ppt

【典例示范】一个原来静止的电子，经高压加速后速度为v=6× 106m/s。问电子的质量是增大了还是减小了？改变了百分之几？ 【解题探究】 (1)物体的质量与速度有什么关系？ 提示：物体做低速运动时，其质量由本身决定，与速度无关；物体做 高速运动时，物体的质量会随速度的增大而变大。 (2)关于狭义相对论的质速关系公式：m= ，其中m为物体 ________________，m0为物体的_________，c为真空中的光速。 速度为v时的质量 静止质量 【正确解答】根据爱因斯坦的狭义相对论得，加速后电子的质量增大了，且 所以改变的百分比为 ×100%=0.02%。 答案：增大了　0.02% * * 6　 经典力学的局限性 一、从低速到高速 物体的质量随着物体运动速度 的增大而_____，m= 物体的质量是不随运动状态改变的 质量与速 度的关系 _______ 经典力学 物理理论 接近光速运动 速度远小于光速 相对论 增大 同一过程的位移和时间的测量在不同参考系中是_______ 位移的测量、时间的测量都与参考系_____ 位移、时间 与参考系 的关系 接近光速运动 速度远小于光速 无关 不同的 【想一想】洲际导弹的飞行速度可达6 000m/s，此 速度在狭义相对论中属于高速还是低速？ 提示：属于低速，狭义相对论的高速是可以与光速 相比较的速度，6 000m/s的速度远远小于光速，属 于相对论中的低速。 二、从宏观到微观 1.微观世界：电子、质子、中子等微观粒子的运动规律在很多情况下 不能用经典力学来说明，而_________能够正确地描述微观粒子的运 动规律。 2.经典力学的适用范围：只适用于_____运动，不适用于_____运动； 只适用于_____世界，不适用于_____世界。 量子力学 低速 高速 宏观 微观 【判一判】(1)相对论和量子力学的出现，说明经典力学已失去意义。(　　) (2)原子中电子的运动能用经典力学进行解释。( ) (3)空气中灰尘的运动能用经典力学进行解释。( ) 提示：(1)×。相对论与量子力学是对高速运动与微观世界的解释，经典力学对宏观物体的低速运动仍然具有意义。 (2)×。电子属于微观粒子，它的运动规律不能用经典力学解释。 (3)√。灰尘虽然很小，但与质子、中子、电子等微观粒子相比质量和体积都要大得多，灰尘的运动规律遵循经典力学。 三、从弱引力到强引力 (1)1915年，爱因斯坦创立了广义相对论，这是一种新的时空与引力 的理论。在强引力的情况下，牛顿的引力理论_________。 (2)当物体的运动速度远小于光速c(3×108m/s)时，相对论物理学与 经典物理学的结论_________。当另一个重要常数即“普朗克常量” (6.63×10-34J·s)可以忽略不计时，量子力学和经典力学的结论 _________。 不再适用 没有区别 没有区别 【想一想】“黑洞”是爱因斯坦广义相对论中预 言的一种特殊天体。它的密度极大，对周围的物 质(包括光)有极强的吸引力，在研究“黑洞”时， 经典力学还适用吗？ 提示：不适用，经典力学适用于弱引力问题，而“黑洞”问题属于强引力问题，经典力学不再适用。 一、经典力学与相对论、量子理论的比较 思考探究： 如图甲，质子束被加速到接近光速；如图乙，中子星是质量、密度非常大的星体。请思考： (1)经典力学是否适用于质子束的运动规律？如何研究质子束的运动规律？ (2)经典力学是否适用于中子星的引力规律？如何研究中子星的引力规律？ 提示：(1)质子束的运动属于高速、微观范畴，经典力学不再适用，应该应用狭义相对论、量子力学进行研究。 (2)中子星的引力属于强引力范畴，经典力学不再适用，应该应用广义相对论进行研究。 【归纳总结】 1.区别： 经典力学在弱引力的情况下与实验结果符合得很好；爱因斯坦的广义相对论能够解释强引力情况下的作用规律 广义相对论 经典力学适用于宏观世界；量子力学能够正确描述微观粒子的运动规律 量子 力学 经典力学适用于低速运动的物体；狭义相对论阐述物体在以接近光速运动时所遵循的规律 狭义相对论 2.联系： (1)当物体的运动速度远小于光速时，相对论物理学与经典物理学的结论没有区别。 (2)当另一个重要常数即“普朗克常量”可以忽略不计时，量子力学和经典力学的结论没有区别。 (3)相对论和量子力学并没有否定经典力学，经典力学是二者在一定条件下的特殊情形。 【典例示范】下列说法正确的是( ) A.在经典力学中，物体的质量不随运动状态而改变，在狭义相对论中，物体的质量也不随运动状态而改变 B.狭义相对论和经典力学是完全不同相互矛盾的两个理论 C.物体高速运动时，物体的运动服从狭义相对论，在低速运动时，物体的运动服从牛顿运动定