「精品」高中物理第六章万有引力与航天第六节经典力学的局限性自我小测新人教版必修2
高中物理 第6章 万有引力与航天 第6节 经典力学的局限性课时分层训练 新人教版必修2-新人教版高一
第6节经典力学的局限性课时分层训练「根底达标练」1．关于经典力学和相对论，如下说法正确的答案是( )A．经典力学和相对论是各自独立的学说，互不相容B．相对论是在否认了经典力学的根底上建立起来的C．相对论和经典力学是两种不同的学说，二者没有联系D．经典力学包含于相对论之中，经典力学是相对论的特例解析：选D 经典力学包含于相对论之中，经典力学是相对论的特例，即当速度远小于光速时的特殊情形，故D选项正确．2．(多项选择)物理学的开展丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步，如下表述正确的答案是( ) A．牛顿发现了万有引力定律B．牛顿通过实验证实了万有引力定律C．相对论的创立明确经典力学已不再适用D．爱因斯坦建立了狭义相对论，把物理学推进到高速领域解析：选AD 万有引力定律是牛顿发现的，但在实验室里加以验证是卡文迪许进展的，A对，B错；相对论并没有否认经典力学，经典力学对于低速、宏观运动仍适用，C错；狭义相对论的建立，是人类取得的重大成就，把物理学推进到高速领域，D对．3．关于经典力学，如下说法正确的答案是( )A．仅适用于微观粒子的运动B．适用于宏观物体的低速运动C．经典力学中，物体的质量与其运动速度有关D．经典力学中，物体的长度与其运动速度有关解析：选B 经典力学使用条件为：宏观，低速．对微观，高速运动不再适用，故A错误，B正确；在相对论力学中，物体的质量、长度与其运动速度有关；经典力学中，物体的质量、长度与其运动速度无关，故C、D错误．4．(多项选择)经典力学规律适用于如下运动的是( )A．子弹的飞行B．飞船绕地球的运行C．列车的运行D．粒子接近光速的运动解析：选ABC 经典力学的适用范围是宏观、低速情形，子弹的飞行、飞船绕地球的运行、列车的运动，经典力学都能适用，故A 、B 、C 正确；对于微观、高速的情形经典力学不适用，故D 错误．5．(多项选择)对于公式m ＝m 01－v 2c 2，如下说法中正确的答案是( )A ．式中的m 0是物体以速度v 运动时的质量B ．当物体的运动速度v >0时，物体的质量m >m 0，即物体的质量改变了，故经典力学不适用，是不正确的C ．当物体以较小速度运动时，质量变化十分微弱，经典力学理论仍然适用，只有当物体以接近光速运动时，质量变化才明显，故经典力学适用于低速运动，而不适用于高速运动D ．通常由于物体的运动速度太小，故质量的变化我们感觉不到，在分析地球上宏观物体的运动时，不必考虑质量的变化解析：选CD 公式中的m 0是物体静止时的质量，m 是物体以速度v 运动时的质量，故A 错误；由公式可知，只有当物体速度v 接近光速时，物体的质量变化才明显，一般情况下物体的质量变化十分微弱，故经典力学理论仍然适用，故B 错误，C 、D 正确．6．通过一个加速装置对电子施加很大的恒力，使电子从静止开始加速，如此对这个加速过程，如下描述正确的答案是( )A ．根据牛顿第二定律，电子将不断做匀加速直线运动B ．电子先做匀加速直线运动，后以光速做匀速直线运动C ．电子开始近似于做匀加速直线运动，后来质量增大，牛顿运动定律不再适用D ．电子是微观粒子，整个加速过程根本就不能用牛顿运动定律解释解析：选C 电子在加速装置中由静止开始加速，开始阶段速度较低，远低于光速，此时牛顿运动定律根本适用，可以认为在它被加速的最初阶段，它做匀加速直线运动．随着电子的速度越来越大，接近光速时，相对论效应越来越大，质量加大，它不再做匀加速直线运动，牛顿运动定律不再适用，故C 正确，A 、B 、D 错误．7．如下说法中正确的答案是( )A ．爱因斯坦的狭义相对论研究的是物体在低速运动时所遵循的规律B ．爱因斯坦的狭义相对论研究的是物体在高速运动时所遵循的规律C ．牛顿力学的运动定律研究的是物体在低速运动时所遵循的规律D ．牛顿力学的运动定律研究的是物体在高速运动时所遵循的规律解析：选C 牛顿力学运动规律为经典力学，它研究的是低速的宏观物体的运动；狭义相对论适用于所有物体的运动，故A 、B 、D 错误，C 正确．8．如果一粒子的质量为其静止时的质量的100倍，该粒子必须以多大的速率运动？(光速为c )解析：根据质量与速度的关系：m ＝m 01－⎝ ⎛⎭⎪⎫v c 2得v ＝c 1－⎝ ⎛⎭⎪⎫m 0m 2，所以v ＝c 1－⎝ ⎛⎭⎪⎫m 0100m 02＝0.999 95c . 答案：0.999 95c「能力提升练」 9．关于经典力学的局限性，如下说法正确的答案是( )A ．火车提速后，有关速度问题不能用经典力学来处理B ．由于经典力学有局限性，所以一般力学问题都用相对论力学来解决C ．经典力学适用于宏观低速运动的物体D ．经典力学只适用于像地球和太阳那样大的宏观物体解析：选C 经典力学是有局限性，经典力学适用于宏观低速运动的物体，对物体速度远小于光速的一般力学问题仍能用经典力学来解决，所以即使在火车提速后，有关速度问题仍能用经典力学来处理，故A 、B 错误，C 正确；经典力学不仅适用于像地球和太阳那样大的宏观物体，也适用一般尺寸的宏观物体，故D 错误．10．经典力学只适用于低速运动，不适用于高速运动，这里的“高速〞是指( )A ．声音在空气中的传播速度B ．第一宇宙速度C ．高铁列车允许行驶的最大速度D ．接近真空中光的传播速度解析：选D 相对论的创始人是爱因斯坦，据相对论理论，时间、空间与物体的运动速度有关，如：相对质量公式为m ＝m 01－v2c 2，m 0是物体静止时的质量，m 是物体的运动时的质量，v 是物体速度，c 是光速．所以这里的“高速〞应该是指接近真空中光的传播速度，故D 正确，A 、B 、C 错误．11．中国于2019年6月前后实施了长征五号B 运载火箭的首飞任务，关于长征五号与其运载卫星，以下说法正确的答案是( )A ．经典力学认为长征五号速度越大，长度越大B ．经典力学认为长征五号的速度越大，质量越大C ．卫星在轨速度高达3.1 km/s ，经典力学依然可以准确描述其运动D ．经典力学也适用准确描述高速电子的运动与进展量子通信的研究解析：选C 经典力学认为，物体的长度和质量与物体的速度无关，选项A 、B 错误；经典力学适用于宏观低速物体，虽然卫星在轨速度高达 3.1 km/s ，但远小于光速，经典力学依然可以准确描述其运动，选项C 正确；经典力学适用于宏观低速物体，不适用微观的高速粒子，所以经典力学不适用准确描述高速电子的运动与进展量子通信的研究，选项D 错误． 12．某物体在低速(接近0)情况下质量为m 0，在速度为v 的高速(接近光速)情况下质量为m ，如此由狭义相对论，物体速度v 为( )A.m 0m ·cC.⎝ ⎛⎭⎪⎫1－m 0m ·c D ．1＋m 02m 2·c 解析：选B 根据m ＝ m 01－v 2c 2可得v ＝ 1－m 02m2·c ，故B 选项正确． 13．把电子从v 1＝0.9c 加速到v 2＝0.97c 时电子的质量增加多少？(电子静止质量m 0＝9.1×10－31 kg)解析：电子速度为v 1时电子质量为m 1＝m 01－⎝ ⎛⎭⎪⎫v 1c 2＝m 01－0.92 电子速度为v 2时电子质量为 m 2＝m 01－⎝ ⎛⎭⎪⎫v 2c 2＝m 01－0.972电子质量增量为Δm ＝m 2－m 1＝1.66×10－30 kg. 答案：1.66×10－30 kg14．根据爱因斯坦的狭义相对论，质量要随着物体运动速度的增大而增大，即m ＝m 01－v 2c 2 .请讨论：(1)如果你使一个物体加速、加速、再加速，它的速度会增加到等于光速甚至大于光速吗？为什么？(2)光有静止质量吗？如果有，情况将会怎样？解析：(1)由m ＝m 01－v 2c 2可知：当v ＝c 时，m 应是无穷大．随着质量的不断增大，产生加速度的力会随着不断增大，使加速越来越困难．因此一个物体不管怎样加速，它的速度不会等于甚至超过光速．(2)光没有静止质量．假设光有静止质量，当光传播时速度为c ，由m ＝m 01－v 2c 2，光照射到物体上，如同一质量无穷大的物体以光速砸到被照物体上，后果不堪设想．答案：见解析。
2020高中物理 第六章 万有引力与航天 6 经典力学的局限性学案 新人教版必修2
6 经典力学的局限性[学习目标] 1.了解经典力学的发展历程和伟大成就.2.认识经典力学的局限性和适用范围.3.初步了解微观和高速世界中的奇妙现象.4.了解相对论、量子力学和经典力学的关系.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，质量要随着物体运动速度的增大而增大，即m ＝m 01－v 2c2，两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.判断下列说法的正误.(1)洲际导弹的速度有时可达到6000m/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大而增大.( √ )(4)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.( √ ) (5)光线经过任何物体附近时都是沿直线传播的.( × )一、从低速到高速1.地球绕太阳公转的速度是3×104m/s ，设在美国伊利诺斯州费米实验室的圆形粒子加速器可以把电子加速到0.999999999987倍光速的速度，请思考：(1)地球的公转速度在狭义相对论中属于低速还是高速？被加速器加速后的电子的速度呢？ (2)加速后电子的质量比电子的静止质量增大了还是减小了？答案 (1)地球公转速度属于低速，被加速器加速后的电子的速度属于高速. (2)加速后电子的质量比电子的静止质量增大了.2.在经典力学和狭义相对论中，位移和时间的测量结果在不同的参考系中有何区别？答案 在经典力学中，同一过程的位移和时间的测量结果在不同参考系中是相同的；在狭义相对论中，同一过程的位移和时间的测量结果在不同参考系中是不同的.1.低速与高速(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皆为低速运动物体.(2)高速：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.速度对质量的影响(1)在经典力学中，物体的质量不随运动状态的改变而改变.(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 ＝m 01－v 2c2，其中m 0是物体静止时的质量，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，质量的测量结果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.4.位移、时间与参考系的关系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.例1 微观粒子的速度很高，它高速运动时的质量明显大于静止时的质量.在研究制造回旋加速器时必须考虑相对论效应的影响.如图1所示，1988年中国第一座高能粒子加速器——北京正负电子对撞机首次对撞成功.在粒子对撞中，有一个电子经过高压加速，速度达到光速的12.试求此时电子的质量变为静止时的多少倍？图1答案 1.15倍解析 设电子静止时的质量为m 0，根据爱因斯坦狭义相对论中高速运动时的质量与静止质量的关系得m ＝m 01－v 2c2＝m 01－14≈1.15m 0.【考点】速度对质量的影响 【题点】速度对质量的影响低速运动的物体质量可以认为不发生变化，但当物体的速度接近光速时，此时物体的质量m 与静止质量m 0就会存在较大差别.针对训练 一个原来静止的电子，经电场加速后速度为v ＝6×106m/s.问电子的质量增大了还是减小了？改变了百分之几？答案 增大了 0.02%解析 根据爱因斯坦的狭义相对论有m ＝m 01－v 2c2，故加速后的质量增大了，且m ＝m 01－v 2c2＝m 01－(6×106)2(3×108)2≈1.0002m 0， 所以改变的百分比为m －m 0m 0×100%＝0.02%. 【考点】速度对质量的影响 【题点】速度对质量的影响 二、从宏观到微观1.粒子对撞机可以把质子加速到接近于光速，如图2，经典力学是否适用于质子的运动规律？如何研究质子的运动规律？图2答案 不适用.经典力学只适用于宏观低速运动，描述微观高速粒子的运动要用到量子力学.2.如图3所示，“黑洞”是爱因斯坦广义相对论中预言的一种特殊天体.它的密度极大，对周围的物质(包括光)有极强的吸引力，在研究“黑洞”时，经典力学还适用吗？如何研究“黑洞”问题？图3答案不适用.经典力学适用于弱引力问题，而“黑洞”问题属于强引力问题，经典力学不再适用，可以利用爱因斯坦的广义相对论研究“黑洞”问题.经典力学与相对论、量子力学的比较(1)区别①经典力学适用于低速运动的物体；狭义相对论阐述物体在以接近光速运动时所遵循的规律.②经典力学适用于宏观世界；量子力学能够正确描述微观粒子的运动规律.③经典力学在弱引力的情况下与实验结果符合得很好；爱因斯坦的广义相对论能够解释强引力情况下的作用规律.(2)联系①当物体的运动速度远小于光速时，相对论物理学与经典物理学的结论没有区别；②当另一个重要常量即“普朗克常量”可以忽略不计时，量子力学和经典力学的结论没有区别.③相对论和量子力学并没有否定经典力学，经典力学是二者在一定条件下的特殊情形.例2关于经典力学、狭义相对论和量子力学，下列说法中正确的是( )A.狭义相对论和经典力学是相互对立、互不相容的两种理论B.经典力学包含于相对论之中，经典力学是相对论的特例C.经典力学只适用于宏观物体的运动，量子力学只适用于微观粒子的运动D.不论是宏观物体，还是微观粒子，经典力学和量子力学都是适用的答案 B解析相对论没有否定经典力学，经典力学是相对论在一定条件下的特殊情形，选项A错误，B正确.经典力学适用于宏观、低速、弱引力的领域，选项C、D错误.【考点】经典力学、狭义相对论和量子力学的认识【题点】经典力学、狭义相对论和量子力学的认识例3(多选)爱因斯坦的引力理论成就表现在( )A.预言和发现了冥王星和海王星B.水星近日点旋进存在每百年43″的附加值C.光线在经过大质量星体附近时会发生偏转现象D.天体间的引力与半径的平方成反比答案BC解析冥王星和海王星的轨道是根据万有引力定律和牛顿运动定律计算得出的，天体间的引力与半径的平方成反比是万有引力定律的内容，故A、D错误.【考点】弱引力与强引力【题点】对弱引力与强引力的理解理解相对论和量子力学的两点注意：(1)相对论和量子力学不是科学家的主观臆想，是经过实验证实的，相对论和量子力学所描述的现象是高速世界、微观世界确定存在的事实.(2)理解相对论和量子力学需要增强对高速世界、微观世界的感性认识，跳出已有的对低速、宏观领域的固有思维和认识.1.(经典力学的适用范围)以牛顿运动定律为基础的经典力学的适用范围是( )A.低速、宏观、弱引力下的运动问题B.高速、微观、弱引力下的运动问题C.低速、微观、强引力下的运动问题D.高速、宏观、强引力下的运动问题答案 A【考点】经典力学、狭义相对论和量子力学的认识【题点】经典力学的认识2.(经典力学、量子力学和狭义相对论)下列说法中正确的是( )A.经典力学适用于任何情况下的任何物体B.狭义相对论否定了经典力学C.量子力学能够描述微观粒子运动的规律性D.万有引力定律也适用于强相互作用力答案 C解析经典力学只适用于宏观、低速、弱引力的情况，故A项错误；狭义相对论没有否定经典力学，在宏观低速情况下，相对论的结论与经典力学没有区别，故B项错误；量子力学正确描述了微观粒子运动的规律，故C项正确；万有引力定律只适用于弱相互作用力，而对于强相互作用力是不适用的，故D项错误.【考点】经典力学、狭义相对论和量子力学的认识【题点】经典力学、狭义相对论和量子力学的认识3.(经典力学与狭义相对论)关于经典时空观和相对论时空观，下列说法错误的是( )A.经典时空观认为时间和空间是独立于物体及其运动而存在的B.相对论时空观认为时间和空间与物体及其运动有关系C.经典力学只适用于宏观、低速运动问题，不适用于微观、高速运动问题D.当物体的运动速度远小于光速时，相对论和经典力学的结论仍有很大的区别答案 D解析 经典时空观认为时间和空间是独立于物体及其运动而存在的，而相对论时空观认为时间和空间与物体及其运动有关系，A 、B 正确.经典力学只适用于宏观、低速运动问题，不适用于微观、高速运动问题，C 正确.当物体的运动速度远小于光速时，相对论和经典力学的结论没有区别，D 错误. 【考点】经典力学、狭义相对论和量子力学的认识 【题点】经典时空观与相对论时空观的区别 4.(相对论质速关系)(多选)对于公式m ＝m 01－v 2c2，下列说法中正确的是( )A.式中的m 0是物体以速度v 运动时的质量B.当物体的运动速度v >0时，物体的质量m >m 0，即物体的质量改变了，故经典力学不再适用C.当物体以较小速度运动时，质量变化十分微弱，经典力学理论仍然适用，只有当物体以接近光速运动时，质量变化才明显，故经典力学适用于低速运动，而不适用于高速运动D.由于宏观物体的运动速度很小，故我们感觉不到质量的变化，在分析地球上物体的运动时，不必考虑质量的变化 答案 CD【考点】速度对质量的影响 【题点】速度对质量的影响。
高中物理第六章万有引力与航天第六节经典力学的局限性课件新人教版必修2
【典例 1】 一个原来静止的电子，经电压加速后，
获得的速度 v＝6×106 m/s.关于电子的质量的变化，下列
说法正确的是( )
A．不变
B．减少
C．增大了 0.02% D．增大了 0.2%
第十九页，共40页。
解析：根据爱因斯坦的狭义相对论 m＝ m0 v2得出 1－c2
运动后的质量增大了．
1－c2 答案：B
第十页，共40页。
2．关于经典力学和相对论，下列说法正确的是( ) A．经典力学和相对论是各自独立的学说，互不相容 B．相对论是在否定了经典力学的基础上建立起来的 C．相对论和经典力学是两种不同的学说，二者没有 联系 D．经典力学包含于相对论之中，经典力学是相对论 的特例
第十一页，共40页。
答案：BC
第三十九页，共40页。
第四经典力学是相对 论的特例，即当速度远小于光速时的特殊情形，故 D 对．
答案：D
第十二页，共40页。
拓展一 速度对质量的影响
地球绕太阳公转的速度是 3×104 m/s；设在美国伊利 诺伊州费米实验室的圆形粒子加速器可以把电子加速到 0.999 999 999 987 倍光速的速度．回答下列问题：
第三十四页，共40页。
解析：在经典力学中，物体的质量不随运动状态而改 变，在狭义相对论中，物体的质量随物体运动速度的增大 而增大，选项 A 错误；狭义相对论没有否定经典力学， 经典力学是狭义相对论在一定条件下的特殊情形，选项 B 错误；经典力学适用于低速运动的物体，狭义相对论阐述 物体在以接近光速运动时所遵循的规律，选项 C 正确．
第二十九页，共40页。
2．在什么情况下经典力学与相对论、量子力学是等 同的？
提示：宏观、低速运动的物体．
高中物理 第六章 万有引力与航天 6 经典力学的局限性课件 高中物理课件
第二十九页，共四十页。
【定向训练】 1.(多选)关于牛顿物理学与狭义(xiáyì)相对论,下列说法正确的 是( )
A.狭义相对论研究的是物体在低速运动时所遵循的规律
B.狭义相对论研究的是物体在高速运动时所遵循的规律
第三十页，共四十页。
【课堂(kètáng)回眸】
第三十八页，共四十页。
2021/12/9第三十九页，共四十页。内容(nèiróng)总结
6.经典力学(jīnɡ diǎn lì xué)的局限性。物体的质量是不随运动状态改变的。一 物体的质量和
No 速度的关系。(2)爱因斯坦的狭义相对论指出,物体的质量随速度的。速运动时,质量的测量结果
A.经典力学能够说明微观粒子的规律性
B.经典力学适用于宏观物体的低速运动问题(wèntí),不适用于
高速运动的物体 C.相对论与量子力学的出现,说明经典力学已失去意义
D.对于宏观物体的高速运动问题,经典力学仍适用
第三十三页，共四十页。
【解析】选B。经典力学适用于宏观、低速物体,新的学说(xué shuō)的出现,是一种完善和拓展,经典力学并没有失去其存在的 意义。
动定律不再适用
D.电子是微观粒子,整个(zhěnggè)加速过程根本就不能用牛顿
运动定律解释
第十八页，共四十页。
【解析】选C。电子在加速装置中由静止开始加速,开始阶段速 度较低,远低于光速,此时牛顿运动定律基本适用,可以认为在 它被加速的最初阶段,它做匀加速直线运动。随着电子的 速度越来越大,接近光速时,相对论效应越来越大,质量(zhìliàng) 加大,它不再做匀加速直线运动,牛顿运动定律不再适用,C 正确,A、B、D错误。
高中物理 第六章 万有引力与航天 6.6 经典力学的局限性教案 新人教版必修2(2021年整理)
安徽省长丰县高中物理第六章万有引力与航天6.6 经典力学的局限性教案新人教版必修2
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6.6经典力学的局限性。
2019-2020年高中物理第6章万有引力与航天6.6经典力学的局限性学案新人教版必修
2019-2020年高中物理第6章万有引力与航天6.6经典力学的局限性学案新人教版必修【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。
3．知道质量与速度的关系，知道高速运动中必须考虑速度随时间的变化。
【新知预习】1．我们接触较多的力学知识均属于力学,它的基础是。
2．按照爱因斯坦狭义相对论,物体在高速运动时,质量会发生变化,公式m= 。
3．按相对论的理解，在不同参照物中测量同一过程的位移和时间结果是经典力学适用( 填“可”、“不”)。
4．经典力学只适用于世界，不适用于世界；只适用于引力情况，不适用于引力情况。
【导析探究】导析一：力学的发展历程1．从低速到高速：速度远小于真空中光速运动的物体，经典力学完全使用；但对于接近光速运动的物体，经典力学不再适用。
爱因斯坦的狭义相对论能处理高速运动的物体。
2．从宏观到微观：经典力学适用于宏观世界，但对于电子、质子、中子等微观粒子，它们不仅具有粒子性，还具有波动性，它们的运动规律不能用经典力学来说明。
微观体系的运动状态我们可以从量子力学中去寻找答案。
3．从弱引力到强引力：广义相对论认为：质量物体引起空间和时间的弯曲，特别是质量大的物体，它周围的引力就特别强。
因此，牛顿运动定律不适用于强引力。
:例1：17世纪末，采用归纳与演绎、综合与分析的方法，建立了完整的经典力学体系，使物理学从此成为一门成熟的自然科学的科学家是( )A．牛顿B．开普勒C．笛卡儿D．伽利略:例2：以下说法正确的是( )A．经典力学理论普遍适用，大到天体，小到微观粒子均适用B ．经典力学理论的成立具有一定的局限性C ．在经典力学中，物体的质量不随运动状态而改变D ．相对论与量子力学否定了经典力学理论:例3：对于公式m ＝m 01－v 2c2，下列说法中正确的是( ) A ．式中的m 是物体以速度v 运动时的质量B ．当物体的运动速度v>0时，物体的质量m>m 0，即物体的质量改变了，故经典力学不适用，所以是不正确的C ．当物体以较小速度运动时，质量变化非常小，经典力学理论仍然适用，只有当物体以接近光速的速度运动时，质量变化才明显，故经典力学适用于低速运动，而不适用于高速运动物体D ．通常由于物体的运动速度太小，故质量的变化引不起我们的感觉，在分析地球上物体的运动时，不必考虑质量的变化:例4：关于经典力学、狭义相对论和量子力学，下面说法中正确的是( )A ．狭义相对论和经典力学是相互对立，互不相容的两种理论B ．在物体高速运动时，物体的运动规律服从狭义相对论理论，在低速运动时，物体的运动服从牛顿定律C ．经典力学适用于宏观物体的运动，量子力学适用于微观粒子的运动D ．不论是宏观物体，还是微观粒子，经典力学和量子力学都是适用的导析二：应用题型分析。
2020年高中物理第六章万有引力与航天第六节经典力学的局限性课件新人教版必修2
1．(多选)下列关于三种宇宙速度的说法中正确的是 ()
A．第一宇宙速度 v1＝7.9 km/s，第二宇宙速度 v2＝11.2 km/s，则人造卫星绕地球在圆轨道上运行时的速度大于等 于 v1，小于 v2
答案：CD
2．若取地球的第一宇宙速度为 8 km/s，某行星质量
是地球的 6 倍，半径是地球的 1.5 倍，此行星的第一宇宙
速度约为( )
A．16 km/s
B．32 km/s
C．4 km/s
D．2 km/s
解析：第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，对于近
地卫星，其轨道半径近似等于星球半径，所受万有引力提
知识点一 宇宙航行
提炼知识
1．牛顿的“卫星设想”． 如图所示，当物体的初速度足够大时，
它将会围绕地球旋转而不再落回地面，成为
一颗绕地球转动的人造卫星． 2．原理． 一般情况下可认为人造地球卫星绕地球做匀速圆周
运动，向心力由地球对它的万有引力提供，即 GMrm2 ＝
m
v
2
，则卫星在轨道上运行的线速度
[思路点拨] (1)物体做竖直上抛运动的加速度等于星球表面的重 力加速度． (2)物体在星球表面做匀速圆周运动的向心力等于物 体所受的重力． (3)物体沿星球表面做匀速圆周运动的线速度即为该 星球的第一宇宙速度．
解析：根据匀变速运动的规律可得，该星球表面的
重力加速度为 g＝2tv，该星球的第一宇宙速度，即为卫星 在其表面附近绕它做匀速圆周运动的线速度，该星球对
B．美国发射的凤凰号火星探测卫星，其发射速度大于 第三宇宙速度
高中物理第六章万有引力与航天6经典力学的局限性学案新人教版必修2(2021年整理)
（浙江专用）2018-2019学年高中物理第六章万有引力与航天6 经典力学的局限性学案新人教版必修2编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（（浙江专用）2018-2019学年高中物理第六章万有引力与航天6 经典力学的局限性学案新人教版必修2）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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6 经典力学的局限性学习目标1.了解经典力学的发展历程和伟大成就.2.认识经典力学的局限性和适用范围。
3.初步了解微观和高速世界中的奇妙现象.4.了解相对论、量子力学和经典力学的关系。
考试要求学考选考a a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＝错误!，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。
高中物理 第六章 万有引力与航天 6 经典力学的局限性课时作业 新人教版必修2(2021年最新整理)
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追寻守恒量——能量功时间：45分钟一、单项选择题1．在伽利略实验中，小球从斜面A上离斜面底端为h高处滚下斜面，通过最低点后继续滚上另一个斜面B，小球最后会在斜面B上某点停下来而后又下滑，这点距斜面底端的竖直高度仍为h。
在小球运动过程中，下面的叙述正确的是（）①小球在A斜面上运动时,离斜面底端的竖直高度越来越小，小球的运动速度越来越大;②小球在A斜面上运动时，动能越来越小,势能越来越大；③小球在B斜面上运动时,速度越来越大，离斜面底端的高度越来越小;④小球在B斜面上运动时，动能越来越小,势能越来越大A．①②B．②③C．①④D．③④解析：斜面A上物体的重力势能向物体的动能转化，而在斜面B上物体的动能向物体的重力势能转化，总能量保持不变．答案：C2．关于做功，下列说法正确的是( )A．静摩擦力总是不做功B．滑动摩擦力总是做负功C．力对物体不做功，物体一定静止D．物体在运动过程中,若受力的方向总是垂直于速度的方向，则此力不做功解析：静摩擦力可以做正功也可以做负功，也可以不做功．如果一物体随传送带向前做匀加速运动，那么此时摩擦力就对物体做正功;随传送带减速运动，则静摩擦力就对该物体做负功;如果一个物体静止在斜面上,那么这个物体所受的静摩擦力就对物体不做功，故A选项是不正确的；同理，如果一个物体在皮带上向前加速运动，但速度小于皮带的速度，则物体相对皮带向后滑动,此时物体所受摩擦力为滑动摩擦力,而摩擦力的方向与物体运动方向一致，此时滑动摩擦力却对物体做正功，故B选项不正确；匀速运动的物体合外力对物体不做功,但物体是运动的，所以C选项不正确．无论是静摩擦力还是滑动摩擦力，都可以做正功、做负功、不做功．必须克服“摩擦力就是阻力”的思维定式．答案：D3．起重机以a＝1 m/s2的加速度,将重G＝104N的货物由静止匀加速竖直向上提升．那么,在1 s内起重机对货物做的功是(g取10 m/s2）( )A．500 J B．5 000 JC．4 500 J D．5 500 J解析：由牛顿第二定律F－mg＝ma得，起重机对货物的拉力F＝mg＋ma＝104 N＋103×1 N ＝1.1×104 N,由运动学公式得x＝错误!at2＝错误!×1×12 m＝0.5 m，所以在1 s内起重机对货物做的功W＝Fx＝1。
高中物理第六章万有引力与航天6.6经典力学的局限性课件新人教版必修2
C.电子开始近似于做匀加速直线运动,后来质量增大, 牛顿运动定律不再适用 D.电子是微观粒子,整个加速过程根本就不能用牛顿运 动定律解释
【解析】选C。电子在加速装置中由静止开始加速,开 始阶段速度较低,远低于光速,此时牛顿运动定律基本 适用,可以认为在它被加速的最初阶段,它做匀加速直 线运动。随着电子的速度越来越大,接近光速时,相对 论效应越来越大,质量加大,它不再做匀加速直线运动, 牛顿运动定律不再适用,C正确,A、B、D错误。
3.广义相对论:经典力学在弱引力的情况下与实验结果 符合得很好;爱因斯坦的广义相对论能够解释强引力情 况下的作用规律。
【过关训练】 下列说法中正确的是 ( ) A.经典力学适用于任何情况下的任何物体 B.狭义相对论否定了经典力学 C.量子力学能够描述微观粒子运动的规律性 D.万有引力定律也适用于强相互作用力
【正确解答】选B、C。相对论并没有否定经典力学,而 是认为经典力学是相对论理论在一定条件下的特殊情 形,A错;经典力学适用于宏观物体的低速运动,对于微观 粒子的高速运动问题,经典力学不再适用,但相对论、量 子力学适用,选项B、C正确,D错误。
【核心归纳】 1.狭义相对论:经典力学适用于低速运动的物体;狭义 相对论阐述物体在以接近光速运动时所遵循的规律。 2.量子力学:经典力学适用于宏观世界;量子力学能够 正确描述微观粒子的运动规律。
6.经典力学的局限性
一、从低速到高速
速度远小于光速
物理理论
经典力学
接近光速运动 _相__对__论__
质量与速 度的关系
位移、时 间与参考 系的关系
物体的质量是不 随运动状态改变 的
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第六节 经典力学的局限性
自我小测
一、选择题(其中第1～5题为单选题，第6、7题为多选题)
1．关于经典力学和量子力学，下列说法中正确的是( )
A．不论是对宏观物体，还是微观粒子，量子力学都是适用的
B．量子力学适用于宏观物体的运动；经典力学适用于微观粒子的运动
C．经典力学只适用于宏观物体的运动；量子力学只适用于微观粒子的运动
D．上述说法都是错误的
2．经典力学不能适用下列哪些运动( )
A．火箭的发射 B．宇宙飞船绕地球的运动
C．勇气号宇宙探测器 D．微观粒子的波动性
3．下列说法中正确的是( )
A．在经典力学中，物体的质量不随运动状态而改变，在狭义相对论中，物体的质量也不随运动
状态而改变
B．在经典力学中，物体的质量随运动速度的增加而减小，在狭义相对论中，物体的质量随物体
速度的增大而增大
C．在经典力学中，物体的质量是不变的，在狭义相对论中，物体的质量随物体速度的增大而增
大
D．上述说法都是错误的
4．20世纪以来，人们发现了一些新的事实，而经典力学却无法解释。经典力学只适用于解决
物体的低速运动问题，不能用来处理高速运动问题；只适用于宏观物体，一般不适用于微观粒子。
下列说法错误的是( )
A．随着认识的发展，经典力学已成了过时的理论
B．人们对客观事物的具体认识在广度上是有局限性的
C．不同领域的事物各有其本质与规律
D．人们应当不断扩展认识，在更广阔的领域内掌握不同事物的本质与规律
5．继哥白尼提出“太阳中心说”、开普勒提出行星运动三定律后，牛顿站在巨人的肩膀上，创
立了经典力学，揭示了包括行星在内的宏观物体的运动规律；爱因斯坦既批判了牛顿力学的不足，
又进一步发展了经典力学，创立了相对论，这说明( )
①世界无限扩大，人不可能认识世界，只能认识世界的一部分 ②人的意识具有能动性，能够
正确地反映客观世界 ③人对世界的认识具有局限性，需要发展和深化 ④每一个认识都可能被后
人推翻，人不可能获得正确的认识
A．①②③④ B．①②③ C．①③④ D．②③
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6．关于经典力学、狭义相对论和量子力学，下面说法中正确的是( )
A．狭义相对论和经典力学是相对立、互不相容的两种理论
B．在物体高速运动时，物体的运动规律服从狭义相对论理论，在低速运动时，物体的运动服从
牛顿定律
C．经典力学适用于宏观物体的运动，量子力学适用于微观粒子的运动
D．不论是宏观物体，还是微观粒子，经典力学和量子力学都是适用的
7．下列说法中正确的是( )
A．当物体运动速度远小于光速时，相对论物理学和经典物理学的结论没有区别
B．当物体运动速度接近光速时，相对论物理学和经典物理学的结论没有区别
C．当普朗克常量h(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
D．当普朗克常量h(6.63×10－34 J·s)不能忽略不计时，量子力学和经典力学的结论没有区别
二、非选择题
8．在粒子对撞机中，有一个电子经过高压加速，速度达到光速的0.5倍。试求此时电子的质量
变为静止时的多少倍。
9．根据爱因斯坦的狭义相对论，质量要随着物体运动速度的增大而增大，即m＝m01－v2c2。请
讨论：
(1)如果你使一个物体加速、加速、再加速，它的速度会增加到等于光速甚至大于光速吗？为什
么？
(2)光有静止质量吗？如果有，情况将会怎样？
参考答案
1．解析：量子理论既适用于宏观物体，也适用于微观粒子，经典力学是量子理论在一定条件下
的特殊情形，只适用于宏观物体的运动。
答案：A
2．解析：经典力学只适用于宏观物体的运动，不能适用微观粒子的波动性。
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答案：D
3．解析：在经典力学中，物体的质量是不变的，在狭义相对论中，物体的质量随物体速度的增
大而增大，二者在速度远小于光速时是统一的，故只有C正确。
答案：C
4．解析：人们对客观世界的认识要受到所处的时代的客观条件和科学水平的制约，所以形成的
看法也都具有一定的局限性，人们只有不断扩展自己的认识，才能掌握更广阔领域内的不同事物的
本质与规律；新的科学的诞生并不意味着对原来科学的全盘否定，只能认为过去的科学是新的科学
在一定条件下的特殊情形。
答案：A
5．解析：任何一个人对客观世界的认识都要受当时的客观条件和科学水平的制约，所以所形成
的“正确理解”都有一定的局限性。爱因斯坦的相对论理论是对牛顿力学的理论的发展和深化，但
也有人正在向爱因斯坦理论挑战。所以正确选项为D。
答案：D
6．解析：相对论并没有否定经典力学，而是认为经典力学是相对论理论在一定条件下的特殊情
况，A错；经典力学适用于宏观物体的低速运动，对于微观粒子的高速运动问题经典力学不再适用，
但相对论、量子力学适用，故B、C对，D错。
答案：BC
7．答案：AC
8．解析：由于电子的速度可与光速相比，所以质量变化明显，根据爱因斯坦狭义相对论中运动
质量与静止质量的关系得m＝m01－v2c2＝m01－14＝m034＝2m03＝1.155m0。
答案：1.155
9．解析：(1)由m＝m01－v2c2知：当v＝c时，m应是无穷大。随着质量的不断增大，产生加速
度的力会随着不断增大，使加速越来越困难。因此一个物体不管怎样加速，它的速度不会等于甚至
超过光速。
(2)光没有静止质量。若光有静止质量，当光传播时速度为c，由m＝m01－v2c2，它传播时的质
量会无穷大，光照射到物体上，如同一质量无穷大的物体以光速砸到被照物体上，后果不堪设想。
答案：见解析