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高中物理:6.6经典力学的局限性详解

?? 信息来源:HmPbyRdhs

经典力学的适应范围

宏观,低速,弱引力

经典力学的局限性

1. 不能解决高速运动的问题(接近光速)

2. 不适用于微观领域中物质结构和能量不连续的现象。

从低速到高速

经典时空观和相对时空观

经典时空观(绝对时空观)

(1) 同时的绝对性

(2) 时间间隔的绝对性

(3) 空间距离的绝对性

时间,长度,质量这三者与参考系的运动无关。

以牛顿运动定律为基础的经典力学中,空间间隔(长度),时间,质量这三个物理量与物体的运动速度是无关的。

——这是经典力学的绝对时空观

相对论时空观

长度,时间和质量都是随物体运动速度而变化的(都与参考系的运动有关)

长度,时间 和质量都随速度的变化的关系可以用下列的方程表示

相对时间(钟慢效应)

v是物体的运动速度,c是真空中的光速,t和t0分别为相对静止和运动的系统内测得的时间。

相对长度(尺缩效应)

v是物体的运动速度,c是真空中的光速,L和L0分别为相对静止和运动的系统内沿速度方向测得的物体的长度。

相对质量

m0为物体静止时的质量,m是物体速度为v时的质量,v是物体的运动速度,c是真空中的光速。

当宏观物体的速度远小于光速时,则L≈L0,m≈m0,t≈t0;因此,在宏观低速运动的物体,用牛顿运动定律时非常准确的。

从宏观到微观

相对论和量子力学的出现,说明人类对自然界的认识更加广泛和深入,而不表示经典力学失去意义。它只是使人们认识到经典力学有它的使用范围:

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。

从弱引力到强引力

牛顿的万有引力定律推算,行星的运动应该是一些椭圆或者圆,行星沿着这些椭圆或者圆做周期性运动,与实际观测结果不符,行星的轨道不是严格闭合的,它们的近日点在不断的旋进。

习题演练

1. 下面说法正确的是()

A 哥白尼创立了日心说

B 伽利略发现了行星运动规律

C 惠更斯解决了弹性碰撞问题

D 爱因斯坦提出量子论

2. 有三个完全相同的时钟,时钟A放在地面上,时钟B,C分别放在两个火箭上,以速度Vb 和Vc朝同一方向飞行,VB<Vc,对于地面上的观察者来说,以下说法正确的是()

A 时钟A走的最慢

B 时钟B走的最慢

C 时钟C走的最慢

D 时钟C走的最快

习题解析

1. AC

2. C

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