2.2.8 经典力学的局限性学习目标核心提炼1.知道经典力学的局限性。两种理论——经典力学、相对论一个公式——m＝2.初步了解相对论时空观。3.初步了解微观世界的量子特征。1.从低速到高速速度远小于光速接近光速运动物理理论经典力学相对论质量与速度的关系物体的质量是不随运动状态改变的物体的质量随着物体运动速度的增大而增大，m＝位移、时间与参考系的关系位移的测量、时间的测量都与参考系无关同一过程的位移和时间的测量在不同参考系中是不同的2.从宏观到微观(1)微观世界：电子、质子、中子等微观粒子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。3.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。思考判断(1)洲际导弹的速度有时可达到 6 000 m/s，这一速度属于相对论中的高速。(×)(2)质量是物体的固有属性，任何时候都不会变。(×)(3)对于高速物体，它的质量随着速度的增加而变大。(√)(4)经典力学不适用于高速运动的物体，但适用于微观世界。(×)(5)对于宏观物体的低速运动问题，相对论、量子力学与经典力学是一致的。(√) 经典力学的局限性[要点归纳]1.低速与高速的概念(1)低速：通常所见物体的运动，如行驶的汽车、发射的导弹、人造地球卫星及宇宙飞船等物体的运动皆为低速运动。(2)高速：有些微观粒子在一定条件下速度可以接近光速，这样的速度称为高速。2.速度对质量的影响(1)在经典力学中，物体的质量不随速度而改变。根据牛顿第二定律 F＝ma 知，物体在力 F作用下做匀变速运动，只要时间足够长，物体的运动速度就可以增加到光速 c。(2)爱因斯坦的狭义相对论指出，物体的质量随速度的增大而增大，即 m＝。其中 m0为物体静止时的质量，m 是物体速度为 v 时的质量，c 是真空中的光速。在高速运动时，质量的测量是与运动状态密切相关的。3.速度对物理规律的影响：对于低速运动问题，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...
