技术物理上册（第三版）教案+27+牛顿力学适用范围+狭义相对论

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1、2-7牛顿力学的适用范围狭义相对论简介一、教学目标1.知道牛顿运动定律的适用范围。2-知道质量和速度的关系，知道在高速运动屮必须考虑质量随速度而变化。3-培养口学能力；培养学生查找资料、合理使用资料的能力。4.培养学生学习兴趣，开阔视野。二、教学重点牛顿运动定律的适用范I韦h质最和速度的关系；爱因斯坦质能方程。创三、教学建议教法建议白学，讨论，讲解。敎学设计方案（一）引入新课提问：牛顿运动定律的内容。牛顿第一定律、牛顿第二定律和牛顿第三定律，这三条定律总称为牛顿运动定律，它们是力学的基木定律。以牛顿运动定律为基础的力学称为牛顿力学或经典力学。牛顿运动三定律从不同侧面说明了力和运动Z间的关系，

2、牛顿第一定律定性地说明了力是物体产生加速度的原因，牛顿第二定律定最的说明了物体受到外力作用后产生的加速度与所受合外力Z间的关系，牛顿第三定律是对力和运动关系的补充。17世纪以来，牛顿力学不断发展，在科学研究和生产实践中得到了广泛应用。人们对牛顿力学的精确和完美赞不绝口。可是，后来发现，在研究微观粒子的运动规律吋，在解决接近光速的高速运动问题时，牛顿力学受到了挑战：不仅谈不上完美，英至会出现矛盾。人们在问：牛顿力学怎么了？其实，牛顿力学并没有出问题，问题是牛顿力学和其它物理规律一样有一定的适用范围，它的应用是受到限制的。那么，牛顿力学在哪些范围内适用？在哪些范围内受到限制呢？（二）引出课程内容

3、1.牛顿力学的适用范围（1）布置学生白学，提出问题：①本节书是从哪两个角度讨论牛顿运动定律的适用范围的？②牛顿运动定律的适用范围是什么？③我们在讨论物理问题时，一直认为物体的质量是固定不变的，这个观点正确吗？应该怎样理解？⑵根据学牛回答问题情况，总结。①以牛顿运动定律为基础的经典力学要受到质点速率和最子现象（波粒二象性）的限制（可简单介绍量子化）。①以牛顿运动定律为基础的经典力学只适用于解决低速运动问题，不适用于处理高速运动问题；只适用于宏观物体，一般不适用于微观粒了。②爱因斯坦相对论屮指岀：物体质量随速度的增人而增人，但在低速运动屮，质量增人得I-分微小，可以认为不变。相对论屮的质量一速度

4、公式：1.狭义相对论简介（教师介绍）（1）基本观点：物体在高速运动时，长度收缩，时间延缓，质量增人。（2）质能方程：E=mc2（三）作业布置选择“关于牛顿运动定律的适用范围”的感兴趣的一个内容，查资料，写一篇小论文。例如：研究为什么物体在高速运动屮的受力情况不满足牛顿运动定律？什么是微观粒子，“经典力学不适用于微观粒了”应该怎样认识？（四）教学说明木节简单介绍了牛顿运动定律的适用范围，同吋提出了物体的质量是随其运动速度的增人而增人的，并不是固定不变的，这实际上是有关静质量和动质量的问题，另外，本节还介绍了爱因斯坦质能方程和相对论的有关知识，木节内容要求较低，学牛:了解相关内容即可。教学过

5、程屮在提出问题后让学牛H学，并回答问题，讣学牛在课后H己查找感兴趣的相关资料，并撰写小论文，一方面加深对知识的认识和理解，另一方面培养学生自我学习能力、文字表述能力、资料综合、概括能力。四、实践与探索推车与拉车物体/〃放在水平面上，水平面与物体间的滑动摩擦因数为“，用一个与水平方向夹角为&、方向斜向下的力尺去推物体［图Q）］,使物体做匀速直线运动，求力片的大小。若改用另一个与水平方向夹介同样为&、但方向斜向上的力尺去拉物体加图（b）］,使物体也做匀速直线运动，再求力用的大小。力〃;与力庄的大小是否相同？图（a）图(b)同学们可能要说：这象是一道计算题。这道题确实是一道计算题，不过它是一道很容

6、易用实践检验的计算题。先算一下这道题，然后分别用推、拉物体的方法去体会、去验证由计算得出的结论是否合理。再想一想，以后遇到这样的问题，我们应该怎样去工作。最示，写一个报告，包括分析、计算，以及对这个问题屮力学知识的总结。验证用的工具，可以用农村或建筑工地的人力车，或者用超市的购物车，还可以用旅行用的拉杆行李箱（带伦了的）。验证时，要注意载物多少对实验结果的影响。