第 6 节经典力学的局限性 一、从低速到高速 1．经典力学的基础是牛顿运动定律，牛顿运动定律和万有引力定律在宏观、低速、弱引力的广阔领域，包括天体力学的研究中，经受了实践的检验，取得了巨大的成就。2．狭义相对论阐述的是物体以接近光速的速度运动时所遵从的规律。3．在经典力学中，物体的质量是不变的，而狭义相对论指出，质量要随物体运动速度的增大而增大，即 m＝ ，两者在速度远小于光速的条件下是统一的。4．经典力学认为位移和时间的测量与参考系无关，相对论认为，同一过程的位移和时间的测量与参考系有关，在不同的参考系中测量结果不同。二、 从宏观到微观1．电子、质子、中子等微观粒子不仅具有粒子性，同时还具有波动性，它们的运动规律在很多情况下不能用经典力学来说明，而量子力学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：只适用于低速运动，不适用于高速运动；只适用于宏观世界，不适用于微观世界。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，牛顿的引力理论不再适用。2．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1．20 世纪初，著名物理学家爱因斯坦建立了狭义相对论。2．在经典力学中，物体的质量是固定不变的；狭义相对论中指出质量随速度的变化而变化，其关系式为m＝。3．经典力学能精确地描述宏观物体的运动规律；量子力学能正确描述微观粒子的运动规律。4．经典力学不能解释水星旋进的情况，说明强引力情形下，经典力学不再适用。5．量子力学和相对论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的特殊情形。没有区别。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没有区别。1．自主思考——判一判(1)洲际导弹的速度有时可达到 6 000 m/s，此速度在相对论中属于高速。(×)(2)质量是物体的固有属性，任何时候都不会变。(×)(3)对于高速运动的物体，它的质量随着速度的增加而变大。(√)(4)光线经过任何物体附近时都是沿直线传播的。(×)2．合作探究——议一议(1)牛顿第二定律属经典力学理论，它在高速世界还适用吗？提示：在高速世界中，物体的质量随着速度的增加而变大，物体的加速度不一定与它所受的外力成正比，牛顿第二定律不再适用。(2)相对论、量子力学否定了经典力学吗？提示：相对论、量子力学没有...
