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经典力学与相对论 在线教案

[日期:2019-10-8 10:05:06] [字体:特大 ]

  一、经典力学的成就与局限性

  1、经典力学理论只适用于低速运动物体和宏观物体。对于微观领域或高速(接近光速)运动物体则不成立

  二、经典时空观与相对论时空观

  1、惯性系:凡是牛顿运动定律成立的参考系,称为惯性系。(相对于惯性系静止或匀速运动的参考系都是惯性系)

  2、不管在哪个惯性系中,真空中的光速都相同

      3、相对论时空观
  (1)“同时”的相对性  

  (2)运动的时钟变慢 

  (3)运动的尺子缩短

  (4)物体质量随速度的增加而增大

  三、量子化现象

  1、黑体
  如果一个物体能够吸收照射到它上面的全部辐射而无反射,这一个物体就称为黑体。黑体辐射指的是黑体发出的电磁辐射。

  2、能量子
  物质发射(或吸收)能量时,能量不是连续的,而是一份一份地进行的,每一份就是一个最小的能量单位,称“能量子”。每一份“能量子”与它辐射(或吸收)的频率成正比。
  ε=hv

  3、光子说
  光在传播过程中,能量也是一份一份传播的,每一份叫一个“光子”,每个光子的能量是hv。(v是光的频率,h=6.63×10-34JJ.s)。

  4、光在传播过程中,即表现为粒子性,也表现为波动性,简称“波粒二象性”。

 

  【总结】
  经典力学和相对论及量子力学的关系:
  1.经典力学适用于宏观、低速、弱引力的情况;而微观粒子的运动可用量子力学解释,高速运动和强引力的问题可由相对论解决。
  2. 相对论和量子力学没有否定经典力学,经典力学是相对论及量子力学在一定条件下的近似

  【习题】
  1、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.则以下说法错误的是( )
  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


  2、(多选)牛顿定律能适用于下列哪些情况( )
  A .研究原子中电子的运动
  B.研究“嫦娥一号”飞船的高速发射
  C.研究地球绕太阳的运动
  D.研究飞机从北京飞往纽约的航线

  3、经典力学适用于( )
  A、宏观高速问题  B、微观低速问题
  C、宏观低速问题  D、微观高速问题

  4、下列说法正确的是( )
  A、牛顿定律就是经典力学
  B、经典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、经典力学可以解决自然界中所有的问题

  5、(双选)下列说法正确的是( )
  A、以牛顿运动定律为基础的经典力学因其局限性而没有存在的价值
  B、物理学的发展,使人们认识到经典力学有它的适用范围
  C、相对论和量子力学的出现,是对经典力学的全盘否定
  D、经典力学对处理低速运动的宏观物体具有相当高的实用价值

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