第 6 节 经典力学的局限性【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.【自主导学】结合下列问题阅读教材:1、质量是否与速度有关系
2、速度叠加原理是否成立
3、微观粒子的行为与宏观物体是否遵循相同的规律
4、时间和空间是否是绝对一成不变的
5、强引力作用下出现的问题
6、牛顿建立的经典力学的适用范围
爱因斯坦提出的相对论是否全盘否定了牛顿的经典力学理论
7、牛顿的科学方法
总结归纳:1
物体的质量与运动速度有关 在经典力学中,物体的质量是不随运动状态改变的
但是,按照 20 世纪初著名物理学家爱因斯坦建立的狭义相对论,质量要随物体运动速度的增大而增大
物体的质量与运动速度的关系是_____________________ (式中 m0是__________________时的质量,m 是________________时的质量,c 是真空中的光速
)可见,当 v<<c 时,m≈m0;当 v 趋近于 c 时,m 趋近于无穷大
因此,当物体的速度远小于真空中的光速时,经典力学完全适用;当物体的速度接近光速时,经典力学就不适用了
经典力学中速度叠加原理不再成立 设河流中的水相对于河岸的速度为 V 水岸 船相对于水的速度为 V 船水 则在经典力学中,船相对于岸的速度为 (矢量和)这似乎是天经地义的
但是,这个关系式涉及两个不同的惯性参考系,而速度总是与位移(空间长度)及时间间隔的测量相联系
相对论认为,同一过程的位移和时间的测量在不同参考系中是不同的,因而上式不能成立
两种不同的时空观 本节教材在“科学漫步”栏目《时间和空间是什么
》一文中提到了牛顿和爱因斯坦的两种不同的时空观
牛顿认为:空间是独立于物体及其运动而存在的,时间也是独立于物体及其运动而存在的,这是一种经典时空观
爱因斯坦则认为:在研究物体的