資源簡介

第一節　牛頓力學的成就與局限性
學習目標　1.知道牛頓的絕對時空觀。2.了解牛頓力學取得的巨大成就和牛頓力學的局限性。3.知道牛頓力學的適用范圍。
知識點一　對牛頓力學的理解
如圖所示，乙同學相對地面靜止，汽車加速前進時，乙同學相對甲同學加速度還為零嗎，牛頓運動定律還成立嗎？
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
一、絕對時空觀
1.慣性參考系：在牛頓力學體系中，如果牛頓運動定律在某個參考系中成立，這個參考系就被稱為慣性參考系。
說明：所有相對于慣性參考系靜止或做勻速直線運動的參考系都是慣性參考系。
2.非慣性參考系：牛頓運動定律不成立的參考系。
3.伽利略相對性原理：在所有的慣性參考系中，力學規律都具有________________，這一結論被稱為伽利略相對性原理。
4.絕對時空觀：時間和空間____________、____________，且不受物質或運動的影響。
二、牛頓力學的成就
1.牛頓力學把宇宙中的天體和地面上的物體的運動統一起來，從力學上證明了自然界多樣性的統一，實現了人類對自然界認識的____________理論大綜合。
2.牛頓力學的建立首次告訴人們，一個以現象觀察和實驗研究為基礎的自然科學理論體系，其思想觀點應是明確透徹的，其體系結構應是嚴密完備、自洽和諧的，其數學表達應是嚴格、定量、可以操作的。這種理論不僅能夠在一定范圍內揭示事物的本質和規律，作出定量的解釋、推斷和預言，而且理論本身的是非真偽、成立條件、適用范圍等也都可以定量地檢驗和界定。
3.牛頓力學在科學技術發展和社會經濟建設中一直起著重要的作用，推動著航空、航天、艦船、車輛、機械、土木、水利和能源等各行各業不斷進步，促進著社會不斷發展。
思考
牛頓運動定律屬于牛頓力學范疇，動能定理和機械能守恒呢？
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
例1 下列說法正確的是(　　)
A.牛頓運動定律就是牛頓力學
B.牛頓力學的基礎是牛頓運動定律
C.牛頓運動定律可以解決自然界中所有的問題
D.牛頓力學推動艦船、車輛、機械、土木、能源各行各業的進步，但對航空業無能為力
知識點二　牛頓力學的局限性和適用范圍
對于速度為104 m/s的衛星，牛頓力學研究它們所得結果與實際情況基本一致。當質子被加速到2.9×108 m/s時，牛頓力學的計算結果與實驗結果的偏差可達到15倍。牛頓力學對高速運動的粒子還適用嗎？它有怎樣的局限性？
__________________________________________________________________________________________________________________________________________
1.牛頓力學的局限性
(1)牛頓力學的應用受到物體運動速度大小的限制。當物體運動的速率接近于真空中的________時，牛頓力學就不再適用了。
(2)牛頓運動定律不適用于________領域物質結構和能量不連續的現象。
(3)牛頓運動定律和萬有引力定律對于受到________作用的物體的運動也不適用。
2.牛頓力學的適用范圍
牛頓力學只適用于低速、宏觀、弱引力場和計算精度要求不高的情況。
思考
牛頓力學只適用于低速、宏觀、弱引力場的情況，是不是說明學習牛頓運動定律沒有意義？
___________________________________________________________________________________________________________________________________________
例2 下列關于牛頓力學的說法正確的是(　　)
A.牛頓力學適用于宏觀、低速(遠小于光速)運動的物體
B.牛頓力學適用于微觀、高速(接近光速)運動的粒子
C.量子力學的出現，表明牛頓力學已被完全否定了
D.牛頓力學在理論和實踐上取得了巨大的成功，從地面到天體的運動都服從牛頓力學的規律，因此任何情況下都適用
例3 (多選)牛頓運動定律適用于下列哪些情況(　　)
A.研究原子中電子的運動
B.研究神舟十八號的高速發射
C.研究地球繞太陽的運動
D.研究飛機從深圳飛往北京的航線
訓練 牛頓力學規律有其局限性，物體以下列哪個速度運動時，牛頓力學規律不適用(　　)
A.2.5×10－5 m/s B.2.5×102 m/s
C.3.5×103 m/s D.2.5×108 m/s
隨堂對點自測
1.(絕對時空觀)下列說法不正確的是(　　)
A.牛頓運動定律只適用于相對靜止的參考系
B.在任何慣性系中，物體的加速度都具有不變性
C.按照絕對時空理論，物體的長度、質量和運動時間都與參考系的運動無關
D.伽利略相對性原理表明，在慣性運動的范圍內不存在絕對空間和絕對運動
2.(牛頓力學的成就)(多選)關于牛頓力學的成就，下列說法中正確的是(　　)
A.牛頓力學把天體的運動與地上物體的運動統一起來，是人類對自然界認識的第一次大綜合，是人類認識史上的一次重大飛躍
B.18世紀60年代，力學與熱學的發展及其與生產的結合引發了第一次工業革命
C.火箭、人造地球衛星、航天飛機、宇宙飛船、行星探測器等航天器的發射，都是牛頓力學規律的應用范例
D.牛頓力學是解決高速運動的物理理論
3.(牛頓力學局限性和適用范圍)(多選)以下說法正確的是(　　)
A.牛頓力學理論普遍適用，大到天體，小到微觀粒子均適用
B.牛頓力學理論的成立具有一定的局限性
C.在牛頓力學中，物體的質量不隨運動狀態改變而改變
D.量子力學否定了經典力學理論
4.(牛頓力學的局限性和適用范圍)(多選)經典力學有一定的適用范圍和局限性，適用于經典力學描述的運動是(　　)
A.子彈的飛行 B.飛船繞地球的運行
C.列車的運行 D.粒子接近光速的運動
第一節　牛頓力學的成就與局限性
知識點一
導學　提示　乙同學相對甲同學加速度不為零，牛頓運動定律不成立。
知識梳理
一、3.相同的形式　4.彼此獨立　互不關聯
二、1.第一次
[思考] 提示　也屬于牛頓力學范疇
例1 B　[牛頓運動定律并不等于牛頓力學，牛頓力學通常指以牛頓運動定律為核心的矢量力學，牛頓力學并非萬能，也有其適用范圍，并不能解決自然界中所有的問題，沒有哪個理論可以解決自然界中所有問題，A、C錯誤，B正確；導彈、衛星、飛船的運動都遵循牛頓運動規律，D錯誤。]
知識點二
導學　提示　不適用，牛頓力學適用于宏觀低速運動的物體，不適用于高速微觀的粒子。
知識梳理
1．(1)光速　(2)微觀　(3)強引力
[思考] 提示　通常我們研究對象是宏觀低速物體，牛頓運動定律有著重大意義。
例2 A
例3 BCD　[牛頓力學適用于宏觀、低速運動的物體，要注意低速和高速的標準是相對于光速而言的，可判定牛頓運動定律適用于B、C、D中描述的運動。研究原子中電子的運動，進入了微觀世界，牛頓運動定律不再適用，所以A不適用。]
訓練 D
隨堂對點自測
1．A　2.ABC　3.BC
4．ABC　[子彈的飛行，列車的運行以及飛船繞地球的運行都屬于低速，經典力學仍然可以使用，故A、B、C正確；當粒子以接近光速運動時，不能使用經典力學來描述，故D錯誤。](共20張PPT)
第一節　牛頓力學的成就與局限性
第五章　牛頓力學的局限性與相對論初步
1.知道牛頓的絕對時空觀。
2.了解牛頓力學取得的巨大成就和牛頓力學的局限性。
3.知道牛頓力學的適用范圍。
學習目標
目 錄
CONTENTS
知識點
01
隨堂對點自測
02
知識點
1
知識點二　牛頓力學的局限性和適用范圍
知識點一　對牛頓力學的理解
知識點一　對牛頓力學的理解
如圖所示，乙同學相對地面靜止，汽車加速前進時，乙同學相對甲同學加速度還為零嗎，牛頓運動定律還成立嗎？
提示　乙同學相對甲同學加速度不為零，牛頓運動定律不成立。
一、絕對時空觀
1.慣性參考系：在牛頓力學體系中，如果牛頓運動定律在某個參考系中成立，這個參考系就被稱為慣性參考系。
說明:所有相對于慣性參考系靜止或做勻速直線運動的參考系都是慣性參考系。
2.非慣性參考系：牛頓運動定律不成立的參考系。
3.伽利略相對性原理：在所有的慣性參考系中，力學規律都具有____________，這一結論被稱為伽利略相對性原理。
4.絕對時空觀：時間和空間__________、__________，且不受物質或運動的影響。
相同的形式
彼此獨立
互不關聯
二、牛頓力學的成就
1.牛頓力學把宇宙中的天體和地面上的物體的運動統一起來，從力學上證明了自然界多樣性的統一，實現了人類對自然界認識的________理論大綜合。
2.牛頓力學的建立首次告訴人們，一個以現象觀察和實驗研究為基礎的自然科學理論體系，其思想觀點應是明確透徹的，其體系結構應是嚴密完備、自洽和諧的，其數學表達應是嚴格、定量、可以操作的。這種理論不僅能夠在一定范圍內揭示事物的本質和規律，作出定量的解釋、推斷和預言，而且理論本身的是非真偽、成立條件、適用范圍等也都可以定量地檢驗和界定。
3.牛頓力學在科學技術發展和社會經濟建設中一直起著重要的作用，推動著航空、航天、艦船、車輛、機械、土木、水利和能源等各行各業不斷進步，促進著社會不斷發展。
第一次
【思考】
牛頓運動定律屬于牛頓力學范疇，動能定理和機械能守恒呢？
提示　也屬于牛頓力學范疇
B
例1 下列說法正確的是(　　)
A.牛頓運動定律就是牛頓力學
B.牛頓力學的基礎是牛頓運動定律
C.牛頓運動定律可以解決自然界中所有的問題
D.牛頓力學推動艦船、車輛、機械、土木、能源各行各業的進步，但對航空業無能為力
解析　牛頓運動定律并不等于牛頓力學，牛頓力學通常指以牛頓運動定律為核心的矢量力學，牛頓力學并非萬能，也有其適用范圍，并不能解決自然界中所有的問題，沒有哪個理論可以解決自然界中所有問題，A、C錯誤，B正確；導彈、衛星、飛船的運動都遵循牛頓運動規律，D錯誤。
知識點二　牛頓力學的局限性和適用范圍
對于速度為104 m/s的衛星，牛頓力學研究它們所得結果與實際情況基本一致。當質子被加速到2.9×108 m/s時，牛頓力學的計算結果與實驗結果的偏差可達到15倍。牛頓力學對高速運動的粒子還適用嗎？它有怎樣的局限性？
提示　不適用，牛頓力學適用于宏觀低速運動的物體，不適用于高速微觀的粒子。
1.牛頓力學的局限性
(1)牛頓力學的應用受到物體運動速度大小的限制。當物體運動的速率接近于真空中的______時，牛頓力學就不再適用了。
(2)牛頓運動定律不適用于______領域物質結構和能量不連續的現象。
(3)牛頓運動定律和萬有引力定律對于受到________作用的物體的運動也不適用。
2.牛頓力學的適用范圍
牛頓力學只適用于低速、宏觀、弱引力場和計算精度要求不高的情況。
光速
微觀
強引力
【思考】
牛頓力學只適用于低速、宏觀、弱引力場的情況，是不是說明學習牛頓運動定律沒有意義？
提示　通常我們研究對象是宏觀低速物體，牛頓運動定律有著重大意義。
例2 下列關于牛頓力學的說法正確的是(　　)
A.牛頓力學適用于宏觀、低速(遠小于光速)運動的物體
B.牛頓力學適用于微觀、高速(接近光速)運動的粒子
C.量子力學的出現，表明牛頓力學已被完全否定了
D.牛頓力學在理論和實踐上取得了巨大的成功，從地面到天體的運動都服從牛頓力學的規律，因此任何情況下都適用
A
BCD
例3 (多選)牛頓運動定律適用于下列哪些情況(　 　)
A.研究原子中電子的運動 B.研究神舟十八號的高速發射
C.研究地球繞太陽的運動 D.研究飛機從深圳飛往北京的航線
解析　牛頓力學適用于宏觀、低速運動的物體，要注意低速和高速的標準是相對于光速而言的，可判定牛頓運動定律適用于B、C、D中描述的運動。研究原子中電子的運動，進入了微觀世界，牛頓運動定律不再適用，所以A不適用。
訓練 牛頓力學規律有其局限性，物體以下列哪個速度運動時，牛頓力學規律不適用(　　)
A.2.5×10－5 m/s B.2.5×102 m/s
C.3.5×103 m/s D.2.5×108 m/s
D
隨堂對點自測
2
A
1.(絕對時空觀)下列說法不正確的是(　　)
A.牛頓運動定律只適用于相對靜止的參考系
B.在任何慣性系中，物體的加速度都具有不變性
C.按照絕對時空理論，物體的長度、質量和運動時間都與參考系的運動無關
D.伽利略相對性原理表明，在慣性運動的范圍內不存在絕對空間和絕對運動
ABC
2.(牛頓力學的成就)(多選)關于牛頓力學的成就，下列說法中正確的是(　　 )
A.牛頓力學把天體的運動與地上物體的運動統一起來，是人類對自然界認識的第一次大綜合，是人類認識史上的一次重大飛躍
B.18世紀60年代，力學與熱學的發展及其與生產的結合引發了第一次工業革命
C.火箭、人造地球衛星、航天飛機、宇宙飛船、行星探測器等航天器的發射，都是牛頓力學規律的應用范例
D.牛頓力學是解決高速運動的物理理論
BC
3.(牛頓力學局限性和適用范圍)(多選)以下說法正確的是(　　)
A.牛頓力學理論普遍適用，大到天體，小到微觀粒子均適用
B.牛頓力學理論的成立具有一定的局限性
C.在牛頓力學中，物體的質量不隨運動狀態改變而改變
D.量子力學否定了經典力學理論
ABC
4.(牛頓力學的局限性和適用范圍)(多選)經典力學有一定的適用范圍和局限性，適用于經典力學描述的運動是(　 　)
A.子彈的飛行 B.飛船繞地球的運行
C.列車的運行 D.粒子接近光速的運動
解析　子彈的飛行，列車的運行以及飛船繞地球的運行都屬于低速，經典力學仍然可以使用，故A、B、C正確；當粒子以接近光速運動時，不能使用經典力學來描述，故D錯誤。

展開更多......

收起↑