资源简介

第一节　牛顿力学的成就与局限性
学习目标　1.知道牛顿的绝对时空观。2.了解牛顿力学取得的巨大成就和牛顿力学的局限性。3.知道牛顿力学的适用范围。
知识点一　对牛顿力学的理解
如图所示，乙同学相对地面静止，汽车加速前进时，乙同学相对甲同学加速度还为零吗，牛顿运动定律还成立吗？
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
一、绝对时空观
1.惯性参考系：在牛顿力学体系中，如果牛顿运动定律在某个参考系中成立，这个参考系就被称为惯性参考系。
说明：所有相对于惯性参考系静止或做匀速直线运动的参考系都是惯性参考系。
2.非惯性参考系：牛顿运动定律不成立的参考系。
3.伽利略相对性原理：在所有的惯性参考系中，力学规律都具有________________，这一结论被称为伽利略相对性原理。
4.绝对时空观：时间和空间____________、____________，且不受物质或运动的影响。
二、牛顿力学的成就
1.牛顿力学把宇宙中的天体和地面上的物体的运动统一起来，从力学上证明了自然界多样性的统一，实现了人类对自然界认识的____________理论大综合。
2.牛顿力学的建立首次告诉人们，一个以现象观察和实验研究为基础的自然科学理论体系，其思想观点应是明确透彻的，其体系结构应是严密完备、自洽和谐的，其数学表达应是严格、定量、可以操作的。这种理论不仅能够在一定范围内揭示事物的本质和规律，作出定量的解释、推断和预言，而且理论本身的是非真伪、成立条件、适用范围等也都可以定量地检验和界定。
3.牛顿力学在科学技术发展和社会经济建设中一直起着重要的作用，推动着航空、航天、舰船、车辆、机械、土木、水利和能源等各行各业不断进步，促进着社会不断发展。
思考
牛顿运动定律属于牛顿力学范畴，动能定理和机械能守恒呢？
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
例1 下列说法正确的是(　　)
A.牛顿运动定律就是牛顿力学
B.牛顿力学的基础是牛顿运动定律
C.牛顿运动定律可以解决自然界中所有的问题
D.牛顿力学推动舰船、车辆、机械、土木、能源各行各业的进步，但对航空业无能为力
知识点二　牛顿力学的局限性和适用范围
对于速度为104 m/s的卫星，牛顿力学研究它们所得结果与实际情况基本一致。当质子被加速到2.9×108 m/s时，牛顿力学的计算结果与实验结果的偏差可达到15倍。牛顿力学对高速运动的粒子还适用吗？它有怎样的局限性？
__________________________________________________________________________________________________________________________________________
1.牛顿力学的局限性
(1)牛顿力学的应用受到物体运动速度大小的限制。当物体运动的速率接近于真空中的________时，牛顿力学就不再适用了。
(2)牛顿运动定律不适用于________领域物质结构和能量不连续的现象。
(3)牛顿运动定律和万有引力定律对于受到________作用的物体的运动也不适用。
2.牛顿力学的适用范围
牛顿力学只适用于低速、宏观、弱引力场和计算精度要求不高的情况。
思考
牛顿力学只适用于低速、宏观、弱引力场的情况，是不是说明学习牛顿运动定律没有意义？
___________________________________________________________________________________________________________________________________________
例2 下列关于牛顿力学的说法正确的是(　　)
A.牛顿力学适用于宏观、低速(远小于光速)运动的物体
B.牛顿力学适用于微观、高速(接近光速)运动的粒子
C.量子力学的出现，表明牛顿力学已被完全否定了
D.牛顿力学在理论和实践上取得了巨大的成功，从地面到天体的运动都服从牛顿力学的规律，因此任何情况下都适用
例3 (多选)牛顿运动定律适用于下列哪些情况(　　)
A.研究原子中电子的运动
B.研究神舟十八号的高速发射
C.研究地球绕太阳的运动
D.研究飞机从深圳飞往北京的航线
训练 牛顿力学规律有其局限性，物体以下列哪个速度运动时，牛顿力学规律不适用(　　)
A.2.5×10－5 m/s B.2.5×102 m/s
C.3.5×103 m/s D.2.5×108 m/s
随堂对点自测
1.(绝对时空观)下列说法不正确的是(　　)
A.牛顿运动定律只适用于相对静止的参考系
B.在任何惯性系中，物体的加速度都具有不变性
C.按照绝对时空理论，物体的长度、质量和运动时间都与参考系的运动无关
D.伽利略相对性原理表明，在惯性运动的范围内不存在绝对空间和绝对运动
2.(牛顿力学的成就)(多选)关于牛顿力学的成就，下列说法中正确的是(　　)
A.牛顿力学把天体的运动与地上物体的运动统一起来，是人类对自然界认识的第一次大综合，是人类认识史上的一次重大飞跃
B.18世纪60年代，力学与热学的发展及其与生产的结合引发了第一次工业革命
C.火箭、人造地球卫星、航天飞机、宇宙飞船、行星探测器等航天器的发射，都是牛顿力学规律的应用范例
D.牛顿力学是解决高速运动的物理理论
3.(牛顿力学局限性和适用范围)(多选)以下说法正确的是(　　)
A.牛顿力学理论普遍适用，大到天体，小到微观粒子均适用
B.牛顿力学理论的成立具有一定的局限性
C.在牛顿力学中，物体的质量不随运动状态改变而改变
D.量子力学否定了经典力学理论
4.(牛顿力学的局限性和适用范围)(多选)经典力学有一定的适用范围和局限性，适用于经典力学描述的运动是(　　)
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
第一节　牛顿力学的成就与局限性
知识点一
导学　提示　乙同学相对甲同学加速度不为零，牛顿运动定律不成立。
知识梳理
一、3.相同的形式　4.彼此独立　互不关联
二、1.第一次
[思考] 提示　也属于牛顿力学范畴
例1 B　[牛顿运动定律并不等于牛顿力学，牛顿力学通常指以牛顿运动定律为核心的矢量力学，牛顿力学并非万能，也有其适用范围，并不能解决自然界中所有的问题，没有哪个理论可以解决自然界中所有问题，A、C错误，B正确；导弹、卫星、飞船的运动都遵循牛顿运动规律，D错误。]
知识点二
导学　提示　不适用，牛顿力学适用于宏观低速运动的物体，不适用于高速微观的粒子。
知识梳理
1．(1)光速　(2)微观　(3)强引力
[思考] 提示　通常我们研究对象是宏观低速物体，牛顿运动定律有着重大意义。
例2 A
例3 BCD　[牛顿力学适用于宏观、低速运动的物体，要注意低速和高速的标准是相对于光速而言的，可判定牛顿运动定律适用于B、C、D中描述的运动。研究原子中电子的运动，进入了微观世界，牛顿运动定律不再适用，所以A不适用。]
训练 D
随堂对点自测
1．A　2.ABC　3.BC
4．ABC　[子弹的飞行，列车的运行以及飞船绕地球的运行都属于低速，经典力学仍然可以使用，故A、B、C正确；当粒子以接近光速运动时，不能使用经典力学来描述，故D错误。](共20张PPT)
第一节　牛顿力学的成就与局限性
第五章　牛顿力学的局限性与相对论初步
1.知道牛顿的绝对时空观。
2.了解牛顿力学取得的巨大成就和牛顿力学的局限性。
3.知道牛顿力学的适用范围。
学习目标
目 录
CONTENTS
知识点
01
随堂对点自测
02
知识点
1
知识点二　牛顿力学的局限性和适用范围
知识点一　对牛顿力学的理解
知识点一　对牛顿力学的理解
如图所示，乙同学相对地面静止，汽车加速前进时，乙同学相对甲同学加速度还为零吗，牛顿运动定律还成立吗？
提示　乙同学相对甲同学加速度不为零，牛顿运动定律不成立。
一、绝对时空观
1.惯性参考系：在牛顿力学体系中，如果牛顿运动定律在某个参考系中成立，这个参考系就被称为惯性参考系。
说明:所有相对于惯性参考系静止或做匀速直线运动的参考系都是惯性参考系。
2.非惯性参考系：牛顿运动定律不成立的参考系。
3.伽利略相对性原理：在所有的惯性参考系中，力学规律都具有____________，这一结论被称为伽利略相对性原理。
4.绝对时空观：时间和空间__________、__________，且不受物质或运动的影响。
相同的形式
彼此独立
互不关联
二、牛顿力学的成就
1.牛顿力学把宇宙中的天体和地面上的物体的运动统一起来，从力学上证明了自然界多样性的统一，实现了人类对自然界认识的________理论大综合。
2.牛顿力学的建立首次告诉人们，一个以现象观察和实验研究为基础的自然科学理论体系，其思想观点应是明确透彻的，其体系结构应是严密完备、自洽和谐的，其数学表达应是严格、定量、可以操作的。这种理论不仅能够在一定范围内揭示事物的本质和规律，作出定量的解释、推断和预言，而且理论本身的是非真伪、成立条件、适用范围等也都可以定量地检验和界定。
3.牛顿力学在科学技术发展和社会经济建设中一直起着重要的作用，推动着航空、航天、舰船、车辆、机械、土木、水利和能源等各行各业不断进步，促进着社会不断发展。
第一次
【思考】
牛顿运动定律属于牛顿力学范畴，动能定理和机械能守恒呢？
提示　也属于牛顿力学范畴
B
例1 下列说法正确的是(　　)
A.牛顿运动定律就是牛顿力学
B.牛顿力学的基础是牛顿运动定律
C.牛顿运动定律可以解决自然界中所有的问题
D.牛顿力学推动舰船、车辆、机械、土木、能源各行各业的进步，但对航空业无能为力
解析　牛顿运动定律并不等于牛顿力学，牛顿力学通常指以牛顿运动定律为核心的矢量力学，牛顿力学并非万能，也有其适用范围，并不能解决自然界中所有的问题，没有哪个理论可以解决自然界中所有问题，A、C错误，B正确；导弹、卫星、飞船的运动都遵循牛顿运动规律，D错误。
知识点二　牛顿力学的局限性和适用范围
对于速度为104 m/s的卫星，牛顿力学研究它们所得结果与实际情况基本一致。当质子被加速到2.9×108 m/s时，牛顿力学的计算结果与实验结果的偏差可达到15倍。牛顿力学对高速运动的粒子还适用吗？它有怎样的局限性？
提示　不适用，牛顿力学适用于宏观低速运动的物体，不适用于高速微观的粒子。
1.牛顿力学的局限性
(1)牛顿力学的应用受到物体运动速度大小的限制。当物体运动的速率接近于真空中的______时，牛顿力学就不再适用了。
(2)牛顿运动定律不适用于______领域物质结构和能量不连续的现象。
(3)牛顿运动定律和万有引力定律对于受到________作用的物体的运动也不适用。
2.牛顿力学的适用范围
牛顿力学只适用于低速、宏观、弱引力场和计算精度要求不高的情况。
光速
微观
强引力
【思考】
牛顿力学只适用于低速、宏观、弱引力场的情况，是不是说明学习牛顿运动定律没有意义？
提示　通常我们研究对象是宏观低速物体，牛顿运动定律有着重大意义。
例2 下列关于牛顿力学的说法正确的是(　　)
A.牛顿力学适用于宏观、低速(远小于光速)运动的物体
B.牛顿力学适用于微观、高速(接近光速)运动的粒子
C.量子力学的出现，表明牛顿力学已被完全否定了
D.牛顿力学在理论和实践上取得了巨大的成功，从地面到天体的运动都服从牛顿力学的规律，因此任何情况下都适用
A
BCD
例3 (多选)牛顿运动定律适用于下列哪些情况(　 　)
A.研究原子中电子的运动 B.研究神舟十八号的高速发射
C.研究地球绕太阳的运动 D.研究飞机从深圳飞往北京的航线
解析　牛顿力学适用于宏观、低速运动的物体，要注意低速和高速的标准是相对于光速而言的，可判定牛顿运动定律适用于B、C、D中描述的运动。研究原子中电子的运动，进入了微观世界，牛顿运动定律不再适用，所以A不适用。
训练 牛顿力学规律有其局限性，物体以下列哪个速度运动时，牛顿力学规律不适用(　　)
A.2.5×10－5 m/s B.2.5×102 m/s
C.3.5×103 m/s D.2.5×108 m/s
D
随堂对点自测
2
A
1.(绝对时空观)下列说法不正确的是(　　)
A.牛顿运动定律只适用于相对静止的参考系
B.在任何惯性系中，物体的加速度都具有不变性
C.按照绝对时空理论，物体的长度、质量和运动时间都与参考系的运动无关
D.伽利略相对性原理表明，在惯性运动的范围内不存在绝对空间和绝对运动
ABC
2.(牛顿力学的成就)(多选)关于牛顿力学的成就，下列说法中正确的是(　　 )
A.牛顿力学把天体的运动与地上物体的运动统一起来，是人类对自然界认识的第一次大综合，是人类认识史上的一次重大飞跃
B.18世纪60年代，力学与热学的发展及其与生产的结合引发了第一次工业革命
C.火箭、人造地球卫星、航天飞机、宇宙飞船、行星探测器等航天器的发射，都是牛顿力学规律的应用范例
D.牛顿力学是解决高速运动的物理理论
BC
3.(牛顿力学局限性和适用范围)(多选)以下说法正确的是(　　)
A.牛顿力学理论普遍适用，大到天体，小到微观粒子均适用
B.牛顿力学理论的成立具有一定的局限性
C.在牛顿力学中，物体的质量不随运动状态改变而改变
D.量子力学否定了经典力学理论
ABC
4.(牛顿力学的局限性和适用范围)(多选)经典力学有一定的适用范围和局限性，适用于经典力学描述的运动是(　 　)
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　子弹的飞行，列车的运行以及飞船绕地球的运行都属于低速，经典力学仍然可以使用，故A、B、C正确；当粒子以接近光速运动时，不能使用经典力学来描述，故D错误。

展开更多......

收起↑