经典力学的成就与局限性 1.理解经典力学的正确性和局限性.(重点+难点) 2.认识经典力学在科学研究和生产技术中的广泛应用.3.了解经典力学的适用范围.一、经典力学的成就.经典力学的基础是牛顿运动定律和万有引力定律.2.经典力学能说明行星和卫星的轨道、开普勒行星运动定律、彗星运动、落体运动、海洋的潮汐、汽车的运动、足球的运动以及宏观世界中日常看到的种种运动.3.经典力学的思想方法影响到了化学和生物学等自然科学领域,也影响到了艺术、政治、哲学等社会科学领域.二、经典力学的局限性1.经典力学的绝对时空观(1)内容:时间、空 间 与物质及其运动完全无关,时间与空间也完全无关.(2)局限性:割裂了时间、空间、物质及其运动之间的联系,不能解释高速运动领域的许多客观现象.2.经典力学的运动观(1)成就:牛顿所总结的运动定律,确立了严格的、用数值表示的机械运动的因果关系.只要能知道初始条件,就可以准确地确定体系以往和未来的运动状态.(2)局限性:不能解释微观世界的现象.三、经典力学的适用范围.适用范围:适用于宏观(>10-10 m)、低速(v≪c)、弱引力场(例如地球附近)中的运动物体.2.超出了以上范围,经典力学失效,要由相对论、量子论等来取代.牛顿第二定律对于高速运动的物体(运动速度接近光速)适用吗?为什么?提示:不适用.因为牛顿第二定律属于经典力学范畴,它只适用于宏观、低速的运动物体. 对速度和微观粒子的认识.速度(1)低速与高速的概念通常所见物体的运动皆为低速运动,如行驶的汽车、发射的导弹、人造地球卫星及宇宙飞船等.有些微观粒子在一定条件下其速度可以与光速相接近,这样的速度称为高速.(2)速度对物理规律的影响:对低速运动问题,一般用经典力学规律来处理.对于高速运动问题,经典力学已不再适用,需要用相对论知识来处理.2.微观粒子的运动特点(1)微观粒子既有粒子性,又有波动性.就单个粒子而言,运动没有确定的运动轨迹.(2)19 世纪末到 20 世纪初,人们相继发现了电子、质子、中子等微观粒子,发现它们不仅具有粒子性,而且具有波动性,它们的运动规律不能用经典力学来描述.(3)20 世纪 20 年代,建立了量子力学,用量子力学理论就可以解决微观粒子的运动问题. 理解经典力学的适用范围从以下几个方面:(1)宏观:经典力学中,物质的粒子性和波动性是对立的,而微观粒子既具有粒子性又具有波动性,只能用量子力学来说明.(2)低速:经典力学中认为运动物体的...