2019-2020年高中物理 第6章 万有引力与航天 6.6 经典力学的局限性学案新人教版必修2

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1、2019-2020年高中物理第6章万有引力与航天6.6经典力学的局限性学案新人教版必修2【学习目标】1．知道牛顿运动定律的适用范围。2．了解经典力学在科学研究和生产技术中的广泛应用。3．知道质量与速度的关系，知道高速运动中必须考虑速度随时间的变化。【新知预习】1．我们接触较多的力学知识均属于力学,它的基础是。2．按照爱因斯坦狭义相对论,物体在高速运动时,质量会发生变化,公式m=。3．按相对论的理解，在不同参照物中测量同一过程的位移和时间结果是经典力学适用(填“可”、“不”)。4．经典力学只适用于世界，不适用于世界；只适用于引力情况，不适

2、用于引力情况。【导析探究】导析一：力学的发展历程1．从低速到高速：速度远小于真空中光速运动的物体，经典力学完全使用；但对于接近光速运动的物体，经典力学不再适用。爱因斯坦的狭义相对论能处理高速运动的物体。2．从宏观到微观：经典力学适用于宏观世界，但对于电子、质子、中子等微观粒子，它们不仅具有粒子性，还具有波动性，它们的运动规律不能用经典力学来说明。微观体系的运动状态我们可以从量子力学中去寻找答案。3．从弱引力到强引力：广义相对论认为：质量物体引起空间和时间的弯曲，特别是质量大的物体，它周围的引力就特别强。因此，牛顿运动定律不适用于强引力。

3、:例1：17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: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：对于公式m＝，下列说法中正确的是(　　)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

4、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:例4：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

5、，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导析二：应用题型分析。例5：“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

6、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6：中国第一颗探月卫星“嫦娥一号”在西昌卫星发射中心成功升空，18时29分“嫦娥一号”离开托举它的长征三号甲运载火箭，进入近地点205km，远地点50930km的超地球同步轨道，开始了100万千米的奔月之旅．(1)用g表示月球表面的重力加速度，用R月表示月

7、球的半径，用h表示“嫦娥一号”卫星在环月圆轨道上离月球表面的距离，试写出卫星进入环月圆轨道后，运行的周期的表达式，要求写出推导过程．(2)在月球上要发射一颗环月卫星，则最小发射速度多大？(设月球半径约为地球半径的1/4，月球的质量约为地球质量的1/81，不考虑月球自转的影响，地表处的重力加速度g取10m/s2，地球半径R地＝6400km，＝1.4，计算结果保留两位有效数字)