经典力学局限性学习目标

导读：　经典力学局限性学习目标(共5篇)...

本文是中国招生考试网（www.chinazhaokao.com）成考报名频道为大家整理的《经典力学局限性学习目标》，供大家学习参考。

经典力学局限性学习目标(一)
经典力学的局限性导学案

经典力学的局限性导学案 新授课

设计人 审核人 编号 使用时间 班级 姓名

【学习目标】

1知道经典力学的局限性和使用范围

2了解科学理论的相对论,体会科学理论是不断发展和完善的

【学习重点】经典力学的局限性

【学习方法】预习 讨论 展示

【自主学习】

一 从低速到高速

1．经典力学的基础是________________，牛顿运动定律和万有引力定律在________、

________、__________的广阔领域，包括______________的研究中，经受了实践的检验， 取得了巨大的成就．

2．狭义相对论阐述物体在以________________运动时所遵从的规律．

3．在经典力学中，物体的质量是________的，而狭义相对论指出，质量要随着物体运动

速度的增大而__________，即m＝________________，两者在________________的条件 下是统一的．

二 从宏观到微观

4．经典力学认为位移和时间的测量与参考系________，相对论认为，同一过程的位移和

时间的测量与参考系________，在不同的参考系中________．

5．19世纪末20世纪初，物理学研究深入到微观世界，发现了电子、质子、中子等微观

粒子，而且发现它们不仅具有__________，同时还具有__________.20世纪20年代，

______________建立，它能够很好地描述微观粒子运动的规律性，并在现代科学技术中 发挥了重要作用．

6．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．

三 从弱引力到强引力

7．1915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，牛顿引力理论__________．当物体的运动速度远小于光速c(3×108 m/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”(6.63×10－34 J·s)可以忽略不计时，量子力学和经典力学的结论____________．

【互动探究】

1．下列说法正确的是( )

A．牛顿定律就是经典力学

B．经典力学的基础是牛顿运动定律

C．牛顿运动定律可以解决自然界中所有的问题

D．经典力学可以解决自然界中所有的问题

2．17世纪末，采用归纳与演绎、综合与分析的方法，建立了完整的经典力学体系，使

物理学从此成为一门成熟的自然科学的科学家是( )

A．牛顿 B．开普勒

C．笛卡儿 D．伽利略

3．以下说法正确的是( )

A．经典力学理论普遍适用，大到天体，小到微观粒子均适用

B．经典力学理论的成立具有一定的局限性

C．在经典力学中，物体的质量不随运动状态而改变

D．相对论与量子力学否定了经典力学理论

4．在物理学发展的过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步．在对以下

几位物理学家所作科学贡献的叙述中，正确的说法是( )

A．爱因斯坦创立了“日心说”

B．哥白尼提出了“地心说”

C．伽利略发现了行星运动定律

D．牛顿总结出了万有引力定律

5．下列说法中正确的是( )

A．爱因斯坦的狭义相对论研究的是物体在低速运动时所遵循的规律

B．爱因斯坦的狭义相对论研究了物体在高速运动时所遵循的规律

C．牛顿物理学的运动定律研究的是物体在低速运动时所遵循的规律

D．牛顿物理学的运动定律研究的是物体在高速运动时所遵循的规律

m06．对于公式m，下列说法中正确的是( ) v1c

A．式中的m是物体以速度v运动时的质量

B．当物体的运动速度v>0时，物体的质量m>m0，即物体的质量改变了，故经典力学不 适用，所以是不正确的

C．当物体以较小速度运动时，质量变化非常小，经典力学理论仍然适用，只有当物体

以接近光速的速度运动时，质量变化才明显，故经典力学适用于低速运动，而不适用于 高速运动物体

D．通常由于物体的运动速度太小，故质量的变化引不起我们的感觉，在分析地球上物

体的运动时，不必考虑质量的变化

7．关于经典力学、狭义相对论和量子力学，下面说法中正确的是( )

A．狭义相对论和经典力学是相互对立，互不相容的两种理论

B．在物体高速运动时，物体的运动规律服从狭义相对论理论，在低速运动时，物体的

运动服从牛顿定律

C．经典力学适用于宏观物体的运动，量子力学适用于微观粒子的运动

D．不论是宏观物体，还是微观粒子，经典力学和量子力学都是适用的

8．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．在经典力学中，物体的质量随运动速度的增加而减小，在狭义相对论中，物体的质

量随物体速度的增大而增大

C．在经典力学中，物体的质量是不变的，在狭义相对论中，物体的质量随物体速度的

增大而增大

D．上述说法都是错误的

9．物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了

物质生产的繁荣与人类文明的进步，下列表述正确的是( )

A．牛顿发现了万有引力定律

B．牛顿通过实验证实了万有引力定律

C．相对论的创立表明经典力学已不再适用【经典力学局限性学习目标】

D．爱因斯坦建立了狭义相对论，把物理学推到高速领域

参考答案

课前预习练

1．牛顿运动定律 宏观 低速 弱引力 天体力学

2．接近光的速度 m3．不变 增大 速度远小于光速 v1－c

4．无关 有关 不同

5．粒子性 波动性 量子力学

6．低速 高速 宏观 微观

7．不再适用 没有区别 没有区别

课堂探究练

1．B [经典力学并不等于牛顿运动定律，牛顿运动定律只是经典力学的基础；经典力学并非万能，也有其适用范围，并不能解决自然界中所有的问题．因此只有搞清牛顿运动定律和经典力学的隶属关系，明确经典力学的适用范围，才能正确解答此类问题．]

方法总结 经典力学不能用来解决微观世界和高速运动中的一些问题．

2．A

3．BC [经典力学理论只适用于宏观、低速的物体，A错，B对．在经典力学中，物体的速度v≪c，所以物体的质量不随运动状态而改变，但相对论和量子力学并不否定经典力学理论，认为它是在一定条件下的特殊情形，C正确，D错误．]

4．D [“日心说”由哥白尼提出，爱因斯坦创立了相对论理论，A、B错．行星运动定律是开普勒发现的，C错．万有引力定律是牛顿总结提出的，D对．]

5．BC [牛顿经典力学适用于宏观物体的低速运动；爱因斯坦的狭义相对论适用于微观粒子的高速运动，在低速时得出的结论与经典力学基本一致．]

6．ACD [根据公式可得A正确；由公式可知，v≪c时，物体质量基本不变，只有当v接近c时，质量才发生较大变化，故B错误，C、D正确．]

7．BC [相对论并没有否定经典力学，而是认为经典力学是相对论理论在一定条件下的特殊情况，A错．经典力学适用于宏观物体的低速运动，对于微观粒子的高速运动问题经典力学不再适用 ，但相对论、量子力学适用，故B、C对，D错．]

8．C

9．AD [万有引力定律是牛顿发现的，但在实验室里加以验证是卡文迪许进行的，A对、B错．相对论并没有否定经典力学，经典力学对于低速、宏观运动仍适用，C错．狭义相对论的建立，是人类取得的重大成就，从而把物理学推到更高领域，D对．]

经典力学局限性学习目标(二)
经典力学的局限性

经典力学的局限性

【学习目标】

1.了解经典力学的发展历程和伟大成就.

2.认识经典力学的局限性和适用范围.

【重点难点】

1.初步了解微观和高速世界中的奇妙现象.

2.初步了解相对论、量子论的建立对人类深入认识客观世界的作用.

【知识链接】

（1）经典力学的基础是 ，牛顿运动定律和万有引力定律在 、 、 的广

阔区域，包括 的研究中，经受了实践的检验，取得了巨大的成就.

（2）狭义相对论阐述物体 时所遵从的规律.

（3）在经典力学中，物体的质量是 的，而狭义相对论指出，质量要随物体运动速度

的增大而 ，即 .

（4）经典力学认为位移和时间的测量与参考系 ，相对论认为，同一过程的位移和时

间的测量与参考系 ，在不同的参考系中是 .

（5）经典力学有它的适用范围：只适用于

运动，不适用于世界，不适用于世界.

（6）1915年，爱因斯坦创立了 ，这是一种新的时空与引力的理论.在强引力的情况下，牛顿引力理论 .当物体的运动速度远小于光速c（3×108 m/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“普朗克常数”（6.63×10-34 J·s）可以忽略不计时，量子力学和经典力学的结论 ，相对论与量子力学都没有否定经典力学，而是认为经典力学是自己在一定条件下的特殊情形.

【问题探究】

相对论与量子力学的出现是否否定了经典力学？

1.经典力学的适用范围和局限性

经典力学的基础是牛顿运动定律、万有引力定律.牛顿运动定律和万有引力定律在宏观、

低速、弱引力的广阔区域，包括天体力学的研究中经受了实践的检验.比如研究地面物体的运动，天体的运动，各种交通工具的运动、发射导弹、人造卫星、宇宙飞船等等这些宏观、低速运动的物体都与经典力学相符合.

经典力学的适用范围是：宏观，低速，弱引力等.但对于微观、高速、强引力问题却不

适用.

2.经典力学与近代物理比较

（1）经典力学适用于低速运动的物体，不适用于高速（接近光速）运动的物体.狭义相

对论阐述物体在以接近光的速度运动时所遵从的规律.例如：①经典力学中物体的质量是不随运动状态改变的.而在狭义相对论中，质量则随着运动速度的增大而增大.即m=m0

1v

c22.

②时空观概念：经典力学认为位移和时间的测量与参考系无关，是定值.而狭义相对论则认为，同一过程的位移和时间的测量在不同的参考系中是不同的.比如测量月地间距离，坐在接近光速的飞船上测量与在地面上测量所得的数值是不相同的.

（2）经典力学适用于宏观世界，一般不适用于微观粒子.而量子力学则能够正确描述微

观粒子的运动规律.

（3）在弱引力的情况下，牛顿万有引力定律与实验结果符合的很好，而在强引力的情

况下，万有引力定律不再适用.而爱因斯坦的广义相对论则能够解释强引力情况下的作用规律.

（4）相对论和量子力学并没有否定经典力学，经典力学是在一定条件下的特殊情形.

【典型例题】

【例题1】目前，国际商业卫星正朝着两个方向发展：一类是重量达数顿的卫星；另一类是微小卫星，只有几百、几十甚至几千克，微小卫星的特点是成本低，制造周期短，用途多样化，发展方向灵活。随着纳米技术的发展，微小卫星的研制和开发已成为现实，由我国航天清华卫星技术有限公司和英国萨瑞大学合作研制的“航天清华一号”微小卫星于2000年6月28号在俄罗斯某发射升空，这标志着我国更加先进的“纳米卫星”的研制工作已经开始.

(1)微小卫星绕地球做匀速圆周运动所具有的加速度加速度.(填“﹥”“﹤”或“=”)

(2)若微小卫星用作通信卫星,则它的绕行速度;飞行高度 大卫星的飞行高度.(填“﹥”“﹤”或“=”)

解析：

【训练1】“9·11”事件发生后,美国为了找到本·拉登的藏身地点,使用了先进的侦查卫星.据报道:美国将多颗最先进的KH—11、KH—12“锁眼”系列照相侦查卫星调集到中亚地区上空，“锁眼”系列照相侦查卫星绕地球沿椭圆轨道运动，近地点265km（指卫星离地面的最近距离），远地点650km（指卫星离地面的最远距离），重量13.6t～18.2t，这些卫星上装有先进的CCD数字照相机，能分辨出地面上0.1m大小的目标，并自动地将照片传给地面接收站及指挥中心，由开普勒定律知：如果卫星绕地球做圆周运动的圆轨道半径跟椭圆轨道的半长轴相等，那么卫星沿圆轨道运动的周期跟卫星沿椭圆轨道运动的周期相同.

请你由上述数据估算这些“锁眼”系列侦查卫星运动的周期.（要求小数点后保留一位数字,地球半径为R=6400km，g取10m/s2）

【例题2】一宇宙飞船围绕地球做匀速圆周运动，某时刻它与静止在轨道上的一物体相碰后连接在一起，轨道变成一个新的圆周，仍做匀速圆周运动。设飞船在原轨道上运动时的线速度卫v1，角速度卫1，加速度为a1,动能卫EK1,在新轨道上运行时的线速度、角速度、加速度、动能分别卫v2、2、、a2、EK2，则（ ）

A.v1﹤v2,1﹤2B. v1﹥v2,1﹥2C.a1﹤a2,EK1﹤EK2 D.a1﹥a2,EK1﹥EK2

解析：

【训练2】宇宙飞船原来在离地面一定距离的圆周轨道上绕地球运行，如图6-6-1所示，当运行到Q点时，发动机点火，飞船应向哪个方向喷出燃气才Q 能使飞船返回到地球上的P点（ ）

A.向后喷气B.向前喷气C.向地球方向喷气D.向远离地球方向喷气

P

【课堂练习】 图6-6-1

1.像一切科学一样，经典力学没有也不会穷尽一切理论，它具有自己的性.人们

认识到经典力学有它的适用范围；只适用于 物体的运动，不适用于 物体的运动，在 的情况下，牛顿引力理论将不再适用.

2.继哥白尼提出“太阳中心说”、开普勒提出行星运动三定律后，牛顿站在巨人的肩膀

上，创立了经典力学，揭示了包括行星在内的宏观物体的运动规律；爱因斯坦既批判了牛顿力学的不足，又进一步发展了经典力学，创立了相对论，这说明

（ ）

①世界无限扩大，人不可能认识世界，只能认识世界的一部分 ②人的意识具有能动性，能够正确地反映客观世界 ③人对世界的每一个正确认识都有局限性，需要发展和深化 ④每一个认识都可能被后人推翻，人不可能获得正确的认识

A.①②③④ B.①②③

C.①③④ D.②③

3.以下说法正确的是 （ ）

A.经典力学理论普遍适用，大到天体，小到微观粒子均适用

B.经典力学理论的成立具有一定的局限性

C.在经典力学中，物体的质量不随运动状态而改变

D.相对论与量子力学否定了经典力学理论

4.下列说法中正确的是 （ ）

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.在经典力学中，物体的质量随运动速度的增加而减小，在狭义相对论中，物体的质量随物体速度的增大而增大

C.在经典力学中，物体的质量是不变的，在狭义相对论中，物体的质量随物体的速度的增大而增大

D.上述说法都是错误的

5.关于狭义相对论和经典力学，下面说法中正确的是 （ ）

A.狭义相对论和经典力学是相互对立，互不相容的两种理论

B.狭义相对论和经典力学其实是同一理论

C.在物体高速运动时，物体的运动服从狭义相对论理论，在低速运动时，物体的运动服从牛顿定律

D.上述说法都是错误的

【学后反思】 。

0606《经典力学的局限性》导学案答案

【知识链接】

牛顿运动定律 宏观 低速 弱引力 天体力学 以接近光的速度运动 不变 增大 m=m0

v

c22 无关 有关 不同的 低速 高速 宏观 微观 广义相对论

不适用 没有区别 没有区别

【典型例题】

【例题1】解析：在同一轨道上，不分质量大小，卫星的运动参量都相同，包括加速度、

速度、周期等，因此答案为：（1）= （2）= =

【训练1】 5.6×103

【例题2】AC 解析：飞船与物体碰撞后速度减小，这时出现万有引力大于向心力，由运动规律可知，卫星将靠近地球r减小。卫星在下降过程中，卫星速度又将增大。由前面知识可知，卫星在圆轨道、新轨道上稳定时有v1﹤v2，1﹤2，a1﹤a2，EK1﹤EK2 ，故AC正确。

【训练2】 B

【课堂练习】

1.局限 低速、宏观 高速、微观 强引力

2.D 3.BC 4.C 5.C

经典力学局限性学习目标(三)
6.6经典力学的局限性

使用时间： 年 月 日 班级： 小组： 姓名： 组内评价： 教师评价：

6.6经典力学的局限性

学习目标：

1、知道以牛顿运动定律为基础的经典力学的适用范围，知道相对论、量子力学和经典力学的关系。

2、自主学习，学习科学家建立相对论和量子论的思维探索过程，认识科学思维的意义。

3、积极思考，全力以赴，了解科学理论的相对性，知道科学理论发展过程的继承与摒弃。 重点：了解经典力学的局限性。

难点：了解相对论、量子力学和经典力学的关系。

预习案

使用说明&学法指导

1、研读教材,初步总结规律,体会推理过程,完成教材助读设置的问题。发现问题，查阅资料，解决问题。

2、独立完成，限时15分钟。

知识准备：

1、牛顿运动三定律？

2、万有引力定律？

教材助读

（一）从低速到高速

1、在经典力学和狭义相对论中，对物体质量的认识有何不同呢？

2、狭义相对论中物体的质量表达式是怎样的？

3、经典力学和狭义相对论对位移和时间在不同的参考系中的测量有何不同的看法？

（二）从宏观到微观

相对论和量子力学的出现，是否表示经典力学失去了意义

（三）从弱引力到强引力

1、万有引力定律的局限性体现在什么方面？

2、历史上的科学成就与新的科学成就的关系是什么？

预习自测：（自测题体现一定的基础性，又有一定的思维含量，只有“细心才对，思考才会”）

1、日常生活中我们并没有发现物体的质量随物体运动的速度变化而变化，其原因是（ ）

A．运动中物体无法称量质量

B．物体的速度远小于光速，质量变化极小

C．物体的质量太大

D．物体的质量不随速度的变化而变化

2、以下说法正确的是（ ）

A．经典力学理论普遍适用，大到天体，小到微观粒子均适用

B．经典力学理论的成立具有一定的局限性

C．在经典力学中，物体的质量不随运动状态改变而改变

D．相对论与量子力学否定了经典力学

我的疑惑 请你将预习中未能解决的问题和有疑惑的问题写下来，待课堂上与老师和同学探究解决。

探究案

一 学始于疑——我思考，我收获

1 、经典力学存在局限性吗？

2 、相对论和量子力学否定了经典力学的成果？

学习建议：请同学用3分钟时间认真思考这些问题，并结合预习中自己的疑问开始下面的探究学习。

二 质疑探究——质疑解疑，合作探究

探究点一 从低速到高速

问题1：在经典力学和狭义相对论中，对物体质量的认识有何不同呢？

问题2：狭义相对论中物体质量的表达式是怎样的？

问题3：经典力学和狭义相对论对位移和时间在不同的参考系中的测量有何不同的看法？

针对训练：

1、20世纪以来，人们发现了一些事实，而经典力学却无法解释，经典力学只适用于解决物体的 问题，不能用来处理 运动问题，只适用于 物体，一般不适用于 粒子。这说明人们对客观事物的具体认识在广度上是有 的，人们应当 。

归纳总结：

探究点二 从宏观到微观

问题1：微观粒子既具有粒子性，又具有波动性，它们的运动规律现在我们用什么理论来解释？

问题2：经典力学适用于什么范围？

针对训练：

2、下列说法正确的是（ ）

A、经典力学能够解释微观粒子的规律性

B、经典力学适用于宏观物体的低速运动问题，不适用于微观粒子的高速运动的问题

C、相对论与量子力学的出现，表示经典力学已失去意义

D、对宏观物体的高速运动问题，经典力学仍能适用

归纳总结：

探究点三从弱引力到强引力

问题1：爱因斯坦的广义相对论牛顿引力理论对天体的引力场的描述有何不同？

问题2：相对论和量子力学否定了过去的科学吗？

针对训练：

3、下列说法正确的是（ ）

A、根据牛顿的万有引力定律可以知道，当星球质量不变，半径变为原来的一半时，表面上的引力将变为原来的4倍

B、按照广义相对论可以知道，当星球质量不变，半径变为原来的一半时，表面上的引力将大于原来的4倍

C、在太阳或者行星的引力场中，根据爱因斯坦的理论和牛顿的引力理论计算出的力差异很大

D、在白矮星的引力场中，根据爱因斯坦的引力理论和牛顿的引力理论计算出的力差异不大

我的知识网络图

从低速到高速：在经典力学中，物体的质量m是不随运动状态改变的，而狭义

相对论指出，质量要随着物体的运动速度的增大而增大 经 典

力从宏观到微观：相对论和量子力学的出现，并不说明经典力学失去了意义，只说 学 明它有一定的适用范围：只适用于低速运动，不适用于高速运动； 的局 只适用于宏观世界，不适用于微观世界 限从弱引力到强引力：相对论与量子力学都没有否定过去的科学，而只是认为过去 性

的科学是在一定条件下的特殊情况，经典力学只适用于弱引力，

不适用于强引力

当堂检测

1、19世纪末和20世纪以来，物理学的研究深入到、 ，而且有，它们的运动规律不能用经典力学来解释

2、继哥白尼提出“日心说”、开普勒提出行星运动三定律后，牛顿站在巨人的肩膀上，创立了经典力学，提示了包括行星在内的宏观物体的运动规律；爱因斯坦既批判了牛顿力学的不足，又进一步发展了牛顿的经典力学，创立了相对论，这说明（ ）

A．世界无限扩大，人不可能认识世界，只能认识世界的一部分

B．人的意识具有能动性，能够正确地反映客观世界

C．人对世界的每一个正确认识都有局限性，需要发展和深化

D．每一个认识都可能被后人推翻，人不可能获得正确的认识【经典力学局限性学习目标】

3、对于公式m m0

1v

c22，下列说法中正确的是（ ）

A．式中的m0是物体以速度运动v时的质量

B．当物体的运动速度v>0时，物体的质量为m>m0，即物体质量改变了，故经典力学不适用，是不正确的

C．当物体以较小的速度运动时，质量变化十分微弱，经典力学理论仍然适用，只有当物体以接近光速运动时，质量变化才明显，故经典力学适用于低速运动，而不适用于高速运动

D．通常由于物体的运动速度太小，故质量的变化引不起我们的察觉，在分析地球上宏观物体的运动时，不必考虑质量的变化

我的收获（反思静悟、体验成功）

经典力学局限性学习目标(四)
第6节经典力学的局限性

第6节 经典力学的局限性

【学习目标】

1．了解经典力学在科学研究及生产技术中的广泛应用. 2．知道经典力学的适用范围.

3．知道质量与速度的关系，知道高速运动中物体的质量不再是恒定的．

【学习重点】

知道经典力学的适用范围.

【学习难点】

知道质量与速度的关系，知道高速运动中物体的质量不再是恒定的．

【自主学习】

1．从低速到高速

（1）狭义相对论阐述物体在以 运动时所遵从的规律．

（2）在经典力学中，物体的质量是 的，而狭义相对论指出，质量要随物体运动速度

的增大而 ，即mm，两者在 的条件下是统一的．

1－c

（3）经典力学认为位移和时间的测量都与参考系 ．相对论认为，同一过程的位移和时间的测量与参考系 ，在不同的参考系中 ． 2．从宏观到微观

19世纪末20世纪初，物理学研究深入到微观世界，发现了电子、质子、中子等微观粒子，而且发现它们不仅具有 ，同时还具有 .20世纪20年代，

建立，它能够正确地描述微观粒子运动的规律性，并在现代科学技术中发挥了重要作用．

3．经典力学的适用范围

(1)经典力学有它的适用范围：只适用于运动，不适用于只适用于不适用于 世界；只适用于 情况，不适用于 情况．

(2)对于高速运动(速度接近真空中的光速)，需要应用爱因斯坦的相对论．当物体的运动速度远小于真空中的光速时，相对论物理学与经典物理学的结论没有区别．

(3)对于微观世界，需要应用量子力学．当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．

(4)对于强引力情况，需要应用爱因斯坦引力理论．当天体的实际半径远大于它们的引力半

径时，爱因斯坦引力理论和牛顿万有引力定律计算出的力的差异并不很大．

【典型例题】

例1．下列说法中正确的是 ( )

A．牛顿运动定律就是经典力学 B．经典力学的基础是牛顿运动定律

C．牛顿运动定律可以解决自然界中所有的问题 D．经典力学可以解决自然界中所有的问题

例2．以下说法正确的是 ( )

A．经典力学理论普遍适用，大到天体，小到微观粒子均适用 B．经典力学理论的成立具有一定的局限性

C．在经典力学中，物体的质量不随运动状态而改变

D．相对论与量子力学否定了经典力学理论

例3．关于经典力学、狭义相对论和量子力学，下列说法中正确的是 ( ) A．狭义相对论和经典力学是相互对立，互不相容的两种理论

B．在物体高速运动时，物体的运动规律服从狭义相对论理论，在低速运动时，物体的运动规律服从牛顿运动定律

C．经典力学适用于宏观物体的运动，量子力学适用于微观粒子的运动 D．不论是宏观物体，还是微观粒子，经典力学和量子力学都是适用的

例4．20世纪以来，人们发现了一些新的事实，而经典力学却无法解释．经典力学只适用于解决物体的低速运动问题，不能用来处理高速运动问题；只适用于宏观物体，不适用于微观粒子．这说明 ( )

A．随着认识的发展，经典力学已成了过时的理论 B．人们对客观事物的具体认识，在广度上是有局限性的 C．不同领域的事物各有其本质与规律

D．人们应当不断扩展认识，在更广阔的领域内掌握不同事物的本质与规律

【当堂检测】

1． 关于经典力学的伟大成就，下列论述正确的是

( )

A．经典力学第一次实现了对自然界认识的理论大综合 B．经典力学第一次预言了宇宙中黑洞的存在 C．经典力学第一次向人们展示了时间的相对性

D．人们借助于经典力学中的研究方法，建立了完整的经典物理学体系

1

2． 关于经典力学的局限性，下列说法正确的是 ( ) A．经典力学没有局限性

B．经典力学的应用受到物体运动速度的限制，当物体运动的速度接近于真空中的光速时，经典力学就不适用了

C．经典力学不适用于微观领域中物质结构和能量不连续的现象 D．经典力学的时间和空间分离的观点不对 3． 以下说法正确的是

( )

A．经典力学理论普遍适用，大到天体，小到微观粒子均适用 B．经典力学理论的成立具有一定的局限性 C．在经典力学中，物体的质量不随运动状态而改变 D．相对论与量子力学否定了经典力学理论

4． 物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了物质

生产的繁荣与人类文明的进步．下列表述正确的是

( )

A．牛顿发现了万有引力定律 B．牛顿通过实验证实了万有引力定律 C．相对论的创立表明经典力学已不再适用【经典力学局限性学习目标】

D．爱因斯坦建立了狭义相对论，把物理学推广到高速领域 5． 经典力学不能适用于下列哪些运动

( )

A．火箭的发射

B．宇宙飞船绕地球的运动 C．“勇气号”宇宙探测器的运动 D．微观粒子的波动性

6． 关于经典力学和狭义相对论，下列说法中正确的是

( )

A．经典力学只适用于低速运动，不适用于高速运动(速度接近于真空中的光速) B．狭义相对论只适用于高速运动(速度接近于真空中的光速)，不适用于低速运动 C．经典力学既适用于低速运动，也适用于高速运动(速度接近于真空中的光速) D．狭义相对论既适用于高速运动(速度接近于真空中的光速)，也适用于低速运动

9． 如果真空中的光速为c＝3.0×108 m/s，当一个物体的运动速度为v1＝2.4×108 m/s时，质量

为3 kg.当它的速度为1.8×108 m/s时，质量为多少？

【课后反思】

2

经典力学局限性学习目标(五)
经典力学局限性_导学案

2011---2012年度第二学期 高一物理 学科 导学案 编号：016 班级： 姓名： 学习小组：

主备人：*** 审核： 包科领导： 使用时间：

第六章 万有引力与航天 6.6 经典力学局限性 导学案

【学习目标】

1、了解经典力学的发展历程和伟大成就； 2、认识经典力学的局限性和适用范围；

3、了解相对论、量子论的建立对人类深入认识客观世界的作用，知道物理学改变人们世界观的作用。

【学习重点】牛顿运动定律的适用范围。

【学习难点】高速运动的物体，速度和质量之间的关系。

【自主学习】引入新课：

1、 人造地球卫星绕行的线速度、角速度、周期与半径之间的关系？ 2、地球同步卫星的特点：。 探究合作： 阅读教材自主探究： 象一切科学一样，经典力学没有也不会穷尽一切理论，它具有自己的 性。人胶认识到经典力学有它的适用范围：只适用于 运动，不适用于 运动，在情况下，牛顿引力理论将不再适用。下面我们具体了解它们的区别。（认真阅读教材从教材寻找答案） 一、从低速到高速 在经典力学中，物体的质量是 （填变化的特点）；在狭义相对论中，物体的质量是（填变化的特点），用公式表示为 ；二者在 条件下是统一的。 二、时间与空间 （1）物体运动的特征就是它的位置随时间而发生变化，生活经验告诉我们；①空间就像 ；它给物体的运动提供一个 ，它对物体的运动本身 。也就是说，空间是 而存在的。②时间就像 ；它计量着物体 ，而任何物体 。也就是说，时间是 而存在的。 （2）爱因斯坦所提出的时空观认为，在研究物体的 ，即速度 时，物体的长度（即物体所占有的空间）以及物理过程、化学过程，甚至生命过程的持续时间，都 。 三、从宏观到微观

经典力学能够很精确地描述宏观物体的运动规律，但对微观粒子的波粒二象性无能为力，能够正确地描述微观粒子运动的规律性。

以上事实说明，经典力学的适用范围： 。

四、从弱引力到强引力

相对论与量子力学都没有否定过去的科学，而只认为过去的科学是自己在一定条件下

第一页 的 。

例题：地球以c＝3*108m／s的速度绕太阳公转，它的质量是静止质量的多少倍？当一个物体以v＝0.8c的速度运动时，它的质量是静止质量的多少倍？

解：由m＝

m02

得：地球绕太阳运转的动质量mm地＝

8

＝m0

vc2

(

3*102

3.0*10

8

)当v＝0.8c时，动质量m＝

m0＝1.7m0。

(

0.8cc

)2

补充练习：

1、19世纪末20世纪初以来，物理学的研究深入到，发现、、等微观粒子不仅有 ，而且有 ，它们的运动规律不能用经典力学来说明。

2、下列说法中正确的是（ ）

A 经典力学适用于任何情况下的任何物体； B 狭义相对论否定了经典力学； C 量子力学能够描述微观粒子运动的规律性； D 万有引力定律也适用于强相互作用力。 ３、经典力学不能适用下列哪些运动（ ） A 火箭的发射； B 宇宙飞船绕地球的运动；

C “勇气号”宇宙探测器； D 微观粒子的波动性。 ４、对于下列说法正确的是（ ） A 经典力学的质量是不变的； B 经典力学的时间和空间是独立于物体运动的；

C 万有引力定律适用于强作用力； D 物体的速度可以是任意值。 ５、下列说法正确的是（ ）

A 微观粒子的运动速度超过光速，因此经典力学不适用； B 微观粒子的质量是不确定的，因此经典力学不适用； C 微观粒子具有波粒二象性，因此经典力学不适用； D 量子力学仅适用于微观粒子的运动。 6、一个粒子，原来静止时对应的质量为m０则：

（１）当这个粒子的速度为3.0*108m／s时，它增大的质量占原来质量的百分比是多少？ （２）当这个粒子的速度为2.4*108m／s时，它增大的质量占原来质量的百分比又是多少？

【自我评价】你完成本节导学案的情况为（ ） A．很好 B. 较好 C. 一般 D. 较差

〖你对本导学案还有什么疑问〗 第二页

拓展性练习（可以选作）课前预习练

6、对于公式m＝，下列说法中正确的是（ ）

2１、经典力学的基础是 。牛顿运动定律和万有引力定律在 、 、 的广阔领域，包括

m

的研究中，经受了实践的检验，取得了巨大的成就。

２、狭义相对论阐述物体在以 运动时所遵从的规律。

３、在经典力学中，物体的质量是 的，而狭义相对论指出，质量要随着物体运动速度的增大

而 ，即m＝ ，两者在 的条件下是统一的。

４、经典力学认为位移和时间的测量与参考系 ，相对论认为，同一过程的位移和时间的测量与

参考系 ，在不同的参考系中 。

５、19世纪末20世纪初，物理学研究深入到微观世界，发现了电子、质子、中子等微观粒子，而且发

现它们不仅具有 ，同时还具有 。20世纪20年代， 建立，它能够很好地描述微观

粒子运动的规律性，并在现代科学技术中发挥了重要作用。

6、经典力学的适用范围：只适用于世界，不适用于 世界。

7、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

引力理论 ，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“普朗克常数”（6.63*10-34J·s）可以忽略不计时，量子力学和经

典力学的结论 。

课堂探究练习

1.下列说法正确的是（ ）

A.牛顿定律就是经典力学； B.经典力学的基础是牛顿运动定律；

C.牛顿运动定律可以解决自然界中所有的问题； D.经典力学可以解决自然界中所有的问题。

2. 17世纪，采用归纳与演绎、综合与分析的方法，建立了完整的经典力学体系，使物理学从此成为一门

成熟的自然科学的科学家是（ ）

A.牛顿； B.开普勒； C.笛卡尔； D.伽利略。

３.以下说法正解的是（ ）

A.经典力学理论普遍适用，大到天体，小到微观粒子均适用；

B.经典力学理论的成立具有一定的局限性；

C.在经典力学中，物体的质量不随运动状态而改变；

D.相对论与量子力学否定了经典力学理论。

４、在物理学发展的过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步，在对以下几位物理学家

所作贡献的叙述中，正确的说法是（ ）

A.爱因斯坦创立了“日心说”； B.哥白尼提出了“地心说”；

C.伽利略发现了行星运动定律； D.牛顿总结出了万有引力定律。

5、下列说法中正确的是（ ）

A.爱因斯坦的狭义相对论研究的是物体在低速运动时所遵循的规律；

B.爱因斯坦的狭义相对论研究了物体在高速运动时所遵循的规律；

C.牛顿物理学的运动定律研究的是物体在低速运动时所遵循的规律；

D.牛顿物理学的运动定律研究的是物体在高速运动时所遵循的规律。

第三页

vc2

A.式中的m是物体以速度v运动时的质量； B.当物体的运动速度v＞0时，物体的质量m＞m０，即物体的质量改变了，故经典力学不适用，所以是不正确的； C.当物体以较小的速度运动时，质量变化非常小，经典力学理论仍然适用，只有当物体以接近光速的速度运动时，质量变化才明显，故经典力学适用于低速运动，而不适用于高速运动物体。 D.通常由于物体的运动速度太小，故质量的变化引不起我们的感觉，在分析地球上物体的运动时，不必考虑质量的变化。 7、关于经典力学、狭义相对论和量子力学，下面说法中正确的是（ ）

A.狭义相对论和经典力学是相互对立，互不相容的两种理论； B.在物体高速运动时，物体的运动规律服从狭义相对论理论，在低速运动时，物体的运动服从牛顿运动定律； C.经典力学适用于宏观物体的运动，量子嗅觉适用于微观粒子的运动； D.不论是宏观物体，还是微观粒子，经典力学和量子力学都是适用的。 ８、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.在经典力学中，物体的质量随运动速度的增加而减小，在狭义相对论中，物体的质量随物体速度的增大而增大； C.在经典力学中，物体的质量是不变的，在狭义相对论中，物体的质量随物体的速度的增大而增大； D.以上说法都是错误的。 ９、物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步，下列表述正确的是（ ） A.牛顿发现了万有引力定律； B.牛顿通过实验证实了万有引力定律； C.相对论的创立表明经典力学已不再适用； D.爱因斯坦建立了狭义相对论，把物理学推到高速领域。 10、下面说法中正确的是（ ） ①当物体运动速度远小于光速时，相对论物理学和经典物理学的结论没有区别；②当物体运动速度接近光速时，相对论物理学和经典物理学的结论没有区别；③当普朗克常量b（6.63*10-34

J·s）可以忽略不计时，量子力学和经典力学的结论没有区别；④当普朗克常量b（6.63*10-34

J·s）不能忽略不计时，量子力学和经典力学的结论没有区别。 A. ①③ B. ②④ C. ①④ D. ②③ 11、20世纪以来，人们发现了一些新的事实，而经典力学却无法解释，经典力学只适用于解决物体低速运动的问题，不能用来处理高速运动的问题，只适用于宏观物体，不适用于微观粒子，这说明（ ） A.随着认识的发展，经典力学已成了过时的理论； B.人们对客观事物的具体认识，在广度上是有局限性的； C.不同领域的事物各有其本质与规律；

D.人们应当不断扩展认识，在更广阔的领域内掌握不同事物的本质与规律。

第四页

2011---2012年度第二学期 高一物理 学科 导学案 编号：016 班级： 姓名： 学习小组：

参考答案

课前预习练习

1、牛顿运动定律 宏观 低速 弱引力 天体力学 ２、接近淘速度 ３、不变 增大

m0 速度远小于光速

v2

c2

４、无关 有关 不同 ５、粒子性 波动性 量子力学 ６、低速 高速 宏观 微观

７、不再适用 没有区别 没有区别 课堂探究练习

１、B（经典力学并不等于牛顿运动定律，牛顿运动定律只是经典力学的基础，经典力学并非万能，也有其适用范围，并不能解决自然界中所有的问题。因此只有搞清牛顿运动定律和经典力学的隶属关系，明确经典力学的适用范围，才能正确解答此类问题）

方法总结：经典力学不能用来解决微观世界和高速运动中的一些问题。 ２、A

３、BC（经典力学理论只适用于宏观、低速的物体。A错，B对。在经典力学中，物体的速度v《c，所以物体的质量不随运动状态而改变，但相对论和量子力学并不否定经典力学理论，认为它是在一定条件下的特殊情形。C正确，D错误。）

4、D（“日心说”由哥白尼提出，爱因斯坦创立了相对论理论。A、B错，行星运动定律是开普勒发现的，C错。万有引力定律是牛顿总结提出的。D对。）

５、BC［牛顿经典力学适用于宏观物体的低速运动；爱因斯坦的狭义相对论适用于微观粒子的高速运动，在低速时得出的结论与经典力学基本一致。］

６、ACD［根据公式可得A正确；由公式可知，v《c时，物体质量基本不变，只有当v接近c时，质量才发生较大变化，故B错误，C.D正确。］

７、BC［相对论并没有否定经典力学，而是认为经典力学是相对论理论在一定条件下的特殊情况，A错。经典力学适用于宏观物体的低速运动，对于微观粒子的高速运动问题经典力学不再适用，但相对论、量子力学适用。故BC对，D错。］

８、C

９、AD［万有引力定律是牛顿发现的，但在实验室时加以验证是卡文迪许进行的，A对，B错。相对论并没有否定经典力学，经典力学对于低速、宏观运动仍适用，C错，狭义相对论的建立，是人类取得的重大成就，从而把物理学推到更高领域。D对。］

10、A

11、BCD［人们对客观世界的认识，要受到他所处时代的客观条件和科学水平的制约，所以形成的看法也具有一定的局限性，人们只有不断扩展自己的认识，才能掌握更广阔领域内的不同事物的本质与规律；制约科学的诞生，并不意味着对原来科学的全盘否定，只能认为过去的科学是新的科学在一定条件下的特殊情形。所以A错，BCD对。］

第一页

第二页

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