2019-2020年高一物理《經(jīng)典力學(xué)的局限性》教學(xué)設(shè)計(jì)教案.doc
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2019-2020年高一物理《經(jīng)典力學(xué)的局限性》教學(xué)設(shè)計(jì)教案 ★新課標(biāo)要求 （一）知識與技能 1、知道牛頓運(yùn)動定律的適用范圍。 2、了解經(jīng)典力學(xué)在科學(xué)研究和生產(chǎn)技術(shù)中的廣泛應(yīng)用。 3、知道質(zhì)量與速度的關(guān)系，知道高速運(yùn)動中必須考慮速度隨時(shí)間的變化。 （二）過程與方法 通過閱讀課文體會一切科學(xué)都有自己的局限性，新的理論會不斷完善和補(bǔ)充舊的理論，人類對科學(xué)的認(rèn)識是無止境的。 （三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀 通過對牛頓力學(xué)適用范圍的討論，使學(xué)生知道物理中的結(jié)論和規(guī)律一般都有其適用范圍，認(rèn)識的知識的變化性和無窮性，培養(yǎng)獻(xiàn)身于科學(xué)的時(shí)代精神。 ★教學(xué)重點(diǎn) 牛頓運(yùn)動定律的適用范圍 ★教學(xué)難點(diǎn) 高速運(yùn)動的物體，速度和質(zhì)量之間的關(guān)系 ★教學(xué)方法 教師啟發(fā)、引導(dǎo)，學(xué)生自主閱讀、思考，討論、交流學(xué)習(xí)成果。 ★教學(xué)工具 有關(guān)錄像片、計(jì)算機(jī)、投影儀等多媒體教學(xué)設(shè)備 ★教學(xué)過程 （一）引入新課 教師活動：自從17世紀(jì)以來，以牛頓定律為基礎(chǔ)的經(jīng)典力學(xué)不斷發(fā)展，取得了巨大的成就，經(jīng)典力學(xué)在科學(xué)研究和生產(chǎn)技術(shù)中有了廣泛的應(yīng)用，從而證明了牛頓運(yùn)動定律的正確性。 但是，經(jīng)典力學(xué)也不是萬能的，向其它科學(xué)一樣，它也有一定的適用范圍，有自己的局限性。那么經(jīng)典力學(xué)在什么范圍內(nèi)適用呢？有怎樣的局限性呢？這節(jié)課我們就來了解這方面的知識。 （二）進(jìn)行新課 教師活動：請同學(xué)們閱讀課文，閱讀時(shí)考慮下列問題[用投影片出示]： 1、經(jīng)典力學(xué)取得了哪些輝煌的成就？舉例說明。 2、經(jīng)典力學(xué)在哪些領(lǐng)域不能適用？能說出為什么嗎？舉例說明。 3、經(jīng)典力學(xué)的適用范圍是什么？自己概括一下。 4、相對論和量子力學(xué)的出現(xiàn)是否否定了牛頓的經(jīng)典力學(xué)？應(yīng)該怎樣認(rèn)識？ 5、怎樣理解英國劇作家蕭伯納的話“科學(xué)總是從正確走向錯(cuò)誤”？ 學(xué)生活動：閱讀教材，并思考上面的問題。分組討論，代表發(fā)言。 點(diǎn)評：讓學(xué)生通過自主閱讀獲取信息，培養(yǎng)學(xué)生閱讀理解能力，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生良好的自學(xué)習(xí)慣。 教師活動：待學(xué)生閱讀教材后，傾聽學(xué)生代表的發(fā)言，和其他學(xué)生一起點(diǎn)評、補(bǔ)充。 點(diǎn)評：可能學(xué)生回答的不完整，甚至很幼稚，這都無關(guān)緊要。重要的是給學(xué)生提供發(fā)表見解的機(jī)會，同學(xué)之間甚至可以爭論，在相互討論中，明辨真理，掌握知識。 ［學(xué)生A］經(jīng)典力學(xué)在微觀領(lǐng)域和高速運(yùn)動領(lǐng)域不再適用；在不同參考系中不能適用；在強(qiáng)引力的情況下，經(jīng)典的引力理論也是不適用的。 ［學(xué)生B］因?yàn)槲⒂^粒子（如電子、質(zhì)子、中子）在運(yùn)動時(shí)不僅具有粒子性，而且還具有波動性，經(jīng)典力學(xué)不能說明這種現(xiàn)象，所以它不再適用，同時(shí)在高速運(yùn)動領(lǐng)域，由于物體運(yùn)動速度太快，要導(dǎo)致質(zhì)量發(fā)生變化，而經(jīng)典力學(xué)認(rèn)為質(zhì)量是不變的，所以經(jīng)典力學(xué)在高速運(yùn)動領(lǐng)域內(nèi)也不再適用. ［學(xué)生C］從上面分析知：牛頓運(yùn)動定律的適用范圍是：宏觀物體，低速運(yùn)動。 教師總結(jié)：從上面討論可知，經(jīng)典力學(xué)在微觀領(lǐng)域、高速運(yùn)動的情況下不再適用.那么對這些領(lǐng)域的問題又應(yīng)如何研究呢？下面給大家簡單介紹一些近代物理知識。 從經(jīng)典力學(xué)到相對論的發(fā)展 以牛頓運(yùn)動定律為基礎(chǔ)的經(jīng)典力學(xué)中，空間間隔（長度）s、時(shí)間t和質(zhì)量m這三個(gè)物理量都與物體的運(yùn)動速度無關(guān).一根尺子靜止時(shí)這樣長，當(dāng)它運(yùn)動時(shí)還是這樣長；一分鐘不論處于靜止?fàn)顟B(tài)還是處于運(yùn)動狀態(tài)，其快慢保持不變；一個(gè)物體靜止時(shí)的質(zhì)量和運(yùn)動時(shí)的質(zhì)量一樣.這就是經(jīng)典力學(xué)的絕對時(shí)空觀. 到了19世紀(jì)末，面對高速運(yùn)動的微觀粒子發(fā)生的現(xiàn)象，經(jīng)典力學(xué)遇到了困難.在新事物面前，愛因斯坦打破了傳統(tǒng)的時(shí)空觀，于1905年發(fā)表了題為《論運(yùn)動物體的電動力學(xué)》的論文，提出了狹義相對性原理和光速不變原理，創(chuàng)建了狹義相對論.狹義相對論指出：長度、時(shí)間和質(zhì)量都是隨物體的運(yùn)動速度而變化的.長度、時(shí)間和質(zhì)量隨速度的變化關(guān)系可以用下列方程表達(dá)式： l=l0（通稱尺縮效應(yīng)） t= （鐘慢效應(yīng)） m=（質(zhì)—速效應(yīng)） 上式中，各式里的v都是物體的運(yùn)動速度，c是真空中的光速，l0和l分別為在相對靜止和運(yùn)動系統(tǒng)中沿速度方向測得的物體的長度；t和t0分別為在相對靜止和運(yùn)動的系統(tǒng)中測得的時(shí)間；m0和m分別為在相對靜止和運(yùn)動系統(tǒng)中測得的物體質(zhì)量. 但是，當(dāng)宏觀物體的運(yùn)動速度遠(yuǎn)小于光速時(shí)（v<下載提示(請認(rèn)真閱讀)
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