20xx-20xx學(xué)年人教版必修2教案：第六章萬(wàn)有引力與航天第6節(jié)經(jīng)典力學(xué)的局限性(編輯修改稿)
2025-01-14 15:44 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ．時(shí)間測(cè)量（間隔）的相對(duì)性──時(shí)間延緩 若在一慣性系內(nèi)同一地點(diǎn)，先后發(fā)生兩事件時(shí)間間隔 Δt 0 （稱(chēng)原時(shí)或固有時(shí)），在以相對(duì)速率 v運(yùn)動(dòng)的另一慣性系內(nèi)測(cè)得時(shí)間間隔為 Δt ，則有 0221ΔtΔtvc?? C．空間測(cè)量的相對(duì)性──長(zhǎng)度收縮 當(dāng)棒沿兩個(gè)慣性系相 對(duì)運(yùn)動(dòng)方向放置，在相對(duì)棒靜止的慣性系內(nèi)測(cè)得棒的長(zhǎng)度為 Δl 0（稱(chēng)原長(zhǎng)或固有長(zhǎng)度），在相對(duì)棒以 v運(yùn)動(dòng)的慣性系里測(cè)得棒的長(zhǎng)度為 Δl ，則有 0221ΔlΔlvc?? 二、從宏觀到微觀 1．經(jīng)典力學(xué)只適用于宏觀世界，量子力學(xué)適用于微觀世界 19世紀(jì)末和 20世紀(jì)初，物理學(xué)研究深入到微觀世界，發(fā)現(xiàn)了電子、質(zhì)子、中子等微觀粒子，而且發(fā)現(xiàn)它們不僅具有粒子性，同時(shí)還具有波動(dòng)性，它們的運(yùn)動(dòng)規(guī)律在很多情況下不能用經(jīng)典力學(xué)來(lái)說(shuō)明。 20世紀(jì) 20年代，建立了量子力學(xué)，它能夠正確地描述微觀粒子運(yùn)動(dòng)的規(guī)律性，并在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中發(fā)揮了重要作用。這就是說(shuō)，經(jīng)典力學(xué)一般不適用于微觀粒 子。 2．經(jīng)典力學(xué)有它的適用范圍 相對(duì)論和量子力學(xué)的出現(xiàn)，說(shuō)明人類(lèi)對(duì)自然界的認(rèn)識(shí)更加廣泛和深入，而不表示經(jīng)典力學(xué)失去了意義，它只是使人們認(rèn)識(shí)到經(jīng)典力學(xué)有它的適用范圍。 經(jīng)典力學(xué)只適用于低速運(yùn)動(dòng)，不適用于高速運(yùn)動(dòng)；只適用于宏觀世界，不適用于微觀世界。 三、從弱引力到強(qiáng)引力 萬(wàn)有引力定律的發(fā)現(xiàn)解釋了天體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，并預(yù)言和發(fā)現(xiàn)了海王星和冥王星，它還首次使地面物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律與天上的星體 運(yùn)動(dòng)規(guī)律統(tǒng)一起來(lái)，把經(jīng)典力學(xué)推上了當(dāng)時(shí)科學(xué)的頂峰。 1．行星軌道的旋進(jìn) 按牛頓的萬(wàn)有引力定律推算，行星的運(yùn)動(dòng)應(yīng)該是一些橢圓或圓，行星沿著這些橢圓或圓做周期性運(yùn)動(dòng)。然而，實(shí)際的天文觀測(cè)告訴我們，行星的軌道并不是嚴(yán)格閉合的，它們的近日點(diǎn)在不斷地旋進(jìn)，如圖所示。 經(jīng)典力學(xué)可以對(duì)此做出一些解釋。不過(guò)，水星旋進(jìn)的實(shí)際觀測(cè)值比經(jīng)典力學(xué)的預(yù)言值多。自 19 世紀(jì)以來(lái)，這個(gè)問(wèn)題就引起了科學(xué)界的注意，但得不到令人滿意的解釋。 1915 年，愛(ài)因斯坦創(chuàng)立了廣義相對(duì)論，這是一種新的時(shí)空與引力的理論。他根據(jù)廣義相對(duì)論計(jì)算出水星近日點(diǎn)
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