经典力学的成就与局限性

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课题引入

自从17世纪以来，以牛顿运动定律为基础的经典力学不断发晨，如：在宏观、低速、弱引力的广阔领域，包括天体力学的研究中取得了巨大的成就．经典力学在科学研究和生产技术中有了广泛的应用，如，从地面物体的运动到天体的运动，从大气的流动到地壳的变动，从拦河筑坝、修建桥梁到设计各种机械；从自行车到汽车、火车、飞机等各种交通工其：从投出的篮球到发射火箭、人造卫星、宇宙飞船……从而证明了牛顿运动定律的正确性。

（看图片）

学生认真听老师讲课

从生活入手，提高学生的学习兴趣

通过学生举例，可以调动学生的学习积极性

图片

我们已经经历了一年的经典力学理论的学习，谁能举例说明牛顿定律在我们现实生活中的具体应用？

学生讨论，举例并说明应用的是那些原理

但是，经典力学也不是万能的，像一切科学一样，它没有也不会穷尽一切真理，它也有自己的局限性．它像一切科学理论一样，是一部“未完成的交响曲”．那么经典力学在什么范围内适用呢?有怎样的局限性呢?这节课我们就来了解这方面的知识．

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经典力学的适用范围教学建议

牛顿定律有何适用范围？

牛顿定律只适用于惯性参照系，不适用于非惯性参照系。

考查学生对本册书知识的整体认知及掌握情况，

什么是惯性系与非惯性系呢？

学生回答：

相对地面静止或者匀速直线运动的参照系近似可看成惯性系；相对地面变速运动的参照系是非惯性系。

惯性系：

非惯性系：

能否举例在地面上牛顿定律不适用的情况。（先前留伏笔）

人站在加速行驶的车厢中看到光滑水平桌面上的小球突然加速运动起来。由于小球水平方向并不受力，然而却相对于人或者车厢产生了加速度，很显然牛顿定律不适用于非惯性系。

学生举例：

惯性系：地面、路边的树木、匀速行驶的汽车

非惯性系：加速行驶的汽车等

牛顿定律还有什么适用范围吗？

牛顿定律还应适用于宏观的、低速的物体。

人类已经登上了月球，然而我们生存的宇宙无边无垠，而且还在继续膨胀。离我们最近的恒星是4.3光年（40万亿公里），离我们最远的星系约130亿光年。按照经典力学理论，即使我们人类能够获得足够的能源，要想完成星际旅行我们的生命时间也是远远不够的。那么，随着人类的进步，随着科技的发展，我们人类最终能够完成星际旅行吗？

展开讨论。在讨论中学生会很自然地联系到爱因斯坦的相对论，从而为下一节埋下伏笔。

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经典力学理论的局限性教学建议

前面我们已经回顾、介绍、讨论了牛顿定律的适用范围，现在看来经典力学理论虽然是人类认识世界的里程碑，但是它也是有局限性的。那么，你是怎么看待它的局限性的呢？

展开讨论。

调动学生学习热情，提高学生的分析能力

对于经典力学的局限性，不能简单地采取否定态度。一方面，经典力学广泛地对人类的思想和文明的发展产生了深远的影响，至今仍在人类生活中的各个领域指导和影响着我们。另一方面我们应用历史的观点、发展的观点看问题，由于时代的局限和科学技术本身不断的发展，各种科学理论不可避免地会有它的不足，任何真理都是绝对性和相对性的统一。所谓绝对性，指的是任何真理都包括有永恒的真理的成分，通过认识——实践——再认识——再实践可以不断逼近真理；所谓相对性指的是任何真理都存在着缺陷，只适用于一定的范围。

学生听取教师讲解，认识经典力学的局限性