用心愛心專心牛頓運(yùn)動(dòng)定理的適用范圍一、教學(xué)目標(biāo):1、知道牛頓定理的適用范圍;2、知道質(zhì)量與速率的關(guān)系,曉得在高速運(yùn)動(dòng)中必須考慮速率隨時(shí)間而變化。二、重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn):牛頓運(yùn)動(dòng)定理的適用范圍。難點(diǎn):高速運(yùn)動(dòng)的物體,質(zhì)量隨速率變化而變化。三、教學(xué)方式:閱讀、歸納四、教學(xué)步驟:(一)、新課引入自從17世紀(jì)以來,以牛頓定理為基礎(chǔ)的精典熱學(xué)不斷發(fā)展,取得了巨大的成就,精典熱學(xué)在科學(xué)研究和生產(chǎn)技術(shù)中有了廣泛的應(yīng)用,因而證明了牛頓運(yùn)動(dòng)定理的正確性。并且,牛頓運(yùn)動(dòng)定理也不是萬能的,它也有一定適用范圍,這么牛頓運(yùn)動(dòng)定理在哪些范圍內(nèi)適用呢?(二)、牛頓運(yùn)動(dòng)定理的適用范圍:1、指導(dǎo)中學(xué)生閱讀P67頁課文2、思考題:牛頓運(yùn)動(dòng)定理在哪些情況下適用?在哪些情況下不適用?中學(xué)生小結(jié):牛頓運(yùn)動(dòng)定理只適用于宏觀物體的低速運(yùn)動(dòng),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(dòng)是指相對于光速(310m/s)而言。緣由:20世紀(jì)初,化學(xué)學(xué)家愛因斯坦提出了狹義相對論,改變了精典熱學(xué)的一些推論。他強(qiáng)調(diào)物質(zhì)的質(zhì)量要隨速率的減小而減小。諸如當(dāng)速率v=0.8C時(shí),質(zhì)量約減小到原質(zhì)量的1.7倍。這時(shí)精典熱學(xué)就不適用了,而在精典熱學(xué)中,覺得質(zhì)量是固定不變的。
20世紀(jì)初,數(shù)學(xué)學(xué)的研究深入到微觀世界,發(fā)覺電子、質(zhì)子、中子等微觀粒子除了具有粒子性,并且具有波動(dòng)性,其運(yùn)動(dòng)規(guī)律不能用精典熱學(xué)來說明,直至構(gòu)建了量子熱學(xué)后,才才能正確描述微觀粒子的規(guī)律性。這就是說,牛頓熱學(xué)通常也不適用于微觀粒子。(三)、相對論、量子熱學(xué)與經(jīng)典熱學(xué)的關(guān)系(1)說明人類對自然界的認(rèn)識愈發(fā)深入,而不表示精典熱學(xué)喪失意義。(2)不同的化學(xué)規(guī)律有不同的適用范圍牛頓第一定律適用條件,在各自的范圍內(nèi),我們可以充分發(fā)揮化學(xué)規(guī)用心愛心專心律的作用。(3)啟發(fā)我們在遇見新的問題時(shí),只要不斷探求,就可以找到新的解決方式,攀越新的高峰。(四)、牛頓三個(gè)運(yùn)動(dòng)定理的關(guān)系牛頓提出的三個(gè)運(yùn)動(dòng)定理是一個(gè)整體,它回答了力與物體運(yùn)動(dòng)的關(guān)系這一最基本、最重要的問題。第一定理解決了物體在不受力作用條件下的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)問題,同時(shí)強(qiáng)調(diào)物體具有慣性,確定了力的概念,是后兩個(gè)運(yùn)動(dòng)定理的基礎(chǔ)。第二定理在第一定理的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步研究了物體在受力作用條件下的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),確定了力、質(zhì)量以及加速度的瞬時(shí)對應(yīng)關(guān)系,是牛頓三個(gè)運(yùn)動(dòng)定理的核心。第三定理則反映了物體作用的互相性,揭示了物體在作用過程中的相互聯(lián)系問題,使人們就能愈發(fā)全面地剖析、認(rèn)識力與運(yùn)動(dòng)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)識到精典熱學(xué)只適用于解決低速運(yùn)動(dòng)問題牛頓第一定律適用條件,不能拿來處理高速運(yùn)動(dòng)問題;精典熱學(xué)只適用于宏觀物體,通常不適用于微觀粒子。2、對牛頓運(yùn)動(dòng)定理進(jìn)行小結(jié):共線反向等值斥力和反斥力的關(guān)牛頓第三定理,與運(yùn)動(dòng)方向無關(guān)。向的加速度方向決定慣性(慣性定理)牛頓第一定理牛頓運(yùn)動(dòng)定理