高中物理人教版必修1教案《用牛頓運(yùn)動定律解決問題（二）》1

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111 [高一物理教案3-9] 3.9牛頓運(yùn)動定律的適用范圍 一、教學(xué)目標(biāo)： 1、知道牛頓定律的適用范圍； 2、知道質(zhì)量與速度的關(guān)系，知道在高速運(yùn)動中必須考慮速度隨時間而變化。 二、重點(diǎn)難點(diǎn) 重點(diǎn)：牛頓運(yùn)動定律的適用范圍。 難點(diǎn)：高速運(yùn)動的物體，質(zhì)量隨速度變化而變化。 三、教學(xué)方法： 閱讀、歸納 四、教學(xué)步驟： （一）、新課引入 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，牛頓運(yùn)動定律也不是萬能的，它也有一定適用范圍，那么牛頓運(yùn)動定律在什么范圍內(nèi)適用呢？ （二）、牛頓運(yùn)動定律的適用范圍： 1、指導(dǎo)學(xué)生閱讀P67頁課文 2、思考題：牛頓運(yùn)動定律在什么情況下適用？在什么情況下不適用？ 學(xué)生小結(jié)：牛頓運(yùn)動定律只適用于宏觀物體的低速運(yùn)動，宏觀物體是指相對于電子、質(zhì)子、中子、等微觀粒子而言。低速運(yùn)動是指相對于光速（3108m/s）而言。 原因：20世紀(jì)初，物理學(xué)家愛因斯坦提出了狹義相對論，改變了經(jīng)典力學(xué)的一些結(jié)論。他指出物質(zhì)的質(zhì)量要隨速度的增大而增大。例如當(dāng)速度v=0.8C時，質(zhì)量約增大到原質(zhì)量的1.7倍。這時經(jīng)典力學(xué)就不適用了，而在經(jīng)典力學(xué)中，認(rèn)為質(zhì)量是固定不變的。 20世紀(jì)初，物理學(xué)的研究深入到微觀世界，發(fā)現(xiàn)電子、質(zhì)子、中子等微觀粒子不僅具有粒子性，而且具有波動性，其運(yùn)動規(guī)律不能用經(jīng)典力學(xué)來說明，直到建立了量子力學(xué)后，才能夠正確描述微觀粒子的規(guī)律性。這就是說，牛頓力學(xué)一般也不適用于微觀粒子。 （三）、相對論、量子力學(xué)與經(jīng)典力學(xué)的關(guān)系 （1）說明人類對自然界的認(rèn)識更加深入，而不表示經(jīng)典力學(xué)失去意義。 （2）不同的物理規(guī)律有不同的適用范圍，在各自的范圍內(nèi)，我們可以充分發(fā)揮物理規(guī)律的作用。 （3）啟發(fā)我們在遇到新的問題時，只要不斷探索，就可以找到新的解決方法，攀登新的高峰。 （四）、牛頓三個運(yùn)動定律的關(guān)系 牛頓提出的三個運(yùn)動定律是一個整體，它回答了力與物體運(yùn)動的關(guān)系這一最基本、最重要的問題。 第一定律解決了物體在不受力作用條件下的運(yùn)動狀態(tài)問題，同時指出物體具有慣性，確定了力的概念，是后兩個運(yùn)動定律的基礎(chǔ)。 第二定律在第一定律的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步研究了物體在受力作用條件下的運(yùn)動狀態(tài)，確定了力、質(zhì)量以及加速度的瞬時對應(yīng)關(guān)系，是牛頓三個運(yùn)動定律的核心。 第三定律則反映了物體作用的相互性，闡明了物體在作用過程中的相互聯(lián)系問題，使人們能夠更加全面地分析、認(rèn)識力與運(yùn)動的關(guān)系。 （五）、課堂小結(jié)： 1、通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，使人們認(rèn)識到經(jīng)典力學(xué)只適用于解決低速運(yùn)動問題，不能用來處理高速運(yùn)動問題；經(jīng)典力學(xué)只適用于宏觀物體，一般不適用于微觀粒子。 2、對牛頓運(yùn)動定律進(jìn)行小結(jié)： （六）、課外作業(yè) 課文P69習(xí)題（5）～（9） 111