第一篇：高中物理 6.6经典力学的局限性教案 新人教版必修2
第六节 经典力学的局限性
教学目标：
（一）知识与技能
1、知道牛顿运动定律的适用范围．
2、了解经典力学在科学研究和生产技术中的广泛应用．
3、知道质量与速度的关系，知道高速运动中必须考虑速度的变化.（二）过程与方法
通过阅读课文体会一切科学都有自己的局限性，新的理论会不断完善和补充旧的理论，人类对科学的认识是无止境的．
（三）情感、态度与价值观
通过对牛顿力学适用范围的讨论，使学生知道物理中的结论和规律一般都有其适用范围，认识知识的变化性和无穷性，培养献身于科学的时代精神． 教学重点：牛顿运动定律的适用范围
教学难点：高速运动的物体，速度和质量之间的关系． 教学方法：探究、讲授、讨论、练习教学用具：录像资料，多媒体课件 教学过程：
（一）引入新课
师：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展，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。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．
（二）新课教学
一、从低速到高速(展示问题)师：请同学们阅读教材“从低速到高速”部分．回答低速与高速的概念、质速关系、速度合成与两个公设．
生：低速到高速的概念，通常所见的物体的运动皆为低速运动，如行驶的汽车，发射的导弹、人造卫星及宇宙飞船等．有些微观粒子在一定条件下其速度可以与光速相接近，这样的速度称为高速．
质速关系是：在经典力学中，物体的质量是不变的，但爱因斯坦的狭义相对论指出，物体的质量随速度的增大而增大，即m=
m01vc22
其中m0为静止质量，m是物体速度为v时的质量，c是真空中的光速．
例如：(1)v＝0．8c时，物体的质量约增大到静止质量的1．7倍，这时经典力学就不再适用了．
(2)如地球以v＝30km／s的速度绕太阳公转时，m=l.010 lOl m0，它的质量增大十分微小，可以忽略不计．
速度合成与两个公设．一条河流中的水以相对河岸的速度v水岸流动，河中的船以相对于河水的速度v船水顺流而下．在经典力学中，船相对于岸的速度即为v船岸=v船水+v水岸
经验告诉我们，这简直是天经地义的．但是，仔细一看，这个关系式涉及两个不同的惯性参考系，而速度总是与位移(空间长度)及时间间隔的测量相联系．在牛顿看来，位移和时间的测量与参考系无关，正是在这种时空的观念下，上式才成立．然而，相对论认为，同一过程的位移和时间的测量在不同的参考系中是不同的，因而上式不能成立，经典力学也就不再适用了．
(1)相对性原理：物理规律在一切惯性参考系中都具有相同的形式．(2)光速不变原理：在一切惯性参考系中，测量到的真空中的光速‘都一样．
二、从宏观到微观
师：请同学们阅读教材“从宏观到微观”部分，并说明经典力学是适用于宏观物体还是微观物体。
生：19世纪末到20世纪初，人们相继发现了电子、质子、中子等微观粒子，发现它们不仅具有粒子性，面且具有波动性，它们的运动规律不能用经典力学描述．
20世纪20年代，建立了量子力学，它能够正确地描述微观粒子运动的规律性，并在现代科学技术中发挥了重要作用． 经典力学一般不适用于微观粒子．
师：相对论和量子力学的出现，是否表示经典力学失去了意义? 生：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了意义．它只是使人们认识到经典力学有它的适用范围：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。三，从弱引力到强引力(展示问题)师：请同学们阅读教材“从弱引力到强引力”部分，并回答问题：何为弱引力?何为强引力? 生：万有引力属于弱引力．利用万有引力定律可以解释天体的运动，并预言和发现了海王星和冥王星，首次把天上的星体运动规律与地面物体的运动规律统一起来．
爱因斯坦引力理论表明，当天体半径减小到一定程度时(太阳的引力半径为3 km，地球的引力半径为1 m)，天体间的引力就趋于无穷大． [讨论与交流)(展示问题)(1)实际的天文观测，行星的运行轨道并不是严格闭合的，它们的近日点在不断地旋进．经典力学的解释令人满意吗?用什么理论来圆满地进行了解释?(投影)生：按牛顿的万有引力定律推算，行星的运动应该是一些椭圆或圆，行星沿着这些椭圆或圆做周期性运动，与实际观测结果不符．经典力学也能作出一些解释，但是，水星旋进的实际观测值比经典力学的预言值多．经典力学的解释不能令人满意．
爱因斯坦根据广义相对论计算出水星近日点的旋进还应有43’的附加值，同时还预言了光线在经过大质量的星体附近时，如经过太阳附近时会发生偏转现象．并且都被观测证实．(2)何为天体的引力半径? 生：假定一个球形天体的质量不变，并通过压缩减小它的半径，天体表面上的引力将会增加，当引力趋于无穷大时，被压缩天体半径接近的值——“引力半径”．
只要天体的实际半径远大于它们的引力半径，那么爱因斯坦和牛顿的理论计算出的力的差异并不很大．但当天体的实际半径接近引力半径时，这种差异将急剧增大．这就是说，在强引力的情况下，牛顿的万有引力理论将不再适用．
对于这样的科学发展过程，英国剧作家萧伯纳曾诙谐地说，‘科学总是从正确走向错误．”这种调佩倒也不失为一种幽默的表述．(3)历史上的科学成就与新的科学成就的关系是什么? 生：历史上的科学成就不会被新的科学成就所否定，而是作为某些条件下的局部情形，被包括在新的科学成就之中．如：当物体的速度远小于光速c(3X10m／s)时，相对论与经典理论的结论没有区别；当另一个重要常数即“普朗克常数”h(6．63X10J·s)可以忽略不计时．量子力学和经典力学的结论没有区别．相对论和量子力学都没有否定过去的科学，只认为过去的科学是自己在一定条件下的特殊情形．
(例1)以牛顿运动定律为基础的经典力学，在科学研究和生产技术中有哪些应用? 参考答案：经典力学在科学研究和生产技术中有广泛的应用．经典力学与天文学相结合建立了天体力学；经典力学和工程实际相结合，建立了应用力学，如水利学，材料力学、结构力学等．从地面上各种物体的运动到天体的运动：从大气的流动到地壳的变动：从拦柯筑坝、修建桥梁到设计各种机械；从自行车到汽车、火车、飞机等现代交通工具的运动，从投出篮球到发射导弹、卫星、宇宙飞船等等，所有这些都服从经典力学规律．(例2)以牛顿运动定律为基础的经典力学的适用范围是什么? 参考答案：经典力学只适用于解决低速运动问题，不能用来处理高速运动问题，经典力学只适用于宏观物体，一般不适用于微观粒子：经典力学只适用于解决弱引力问题，不能用来处理强引力问题．
四、课堂训练 1、20世纪初，著名物理学家爱因斯坦提出了，改变了经典力学的一些结论．在经典力学中，物体的质量是 的，而相对论指出质量随着速度变化而 2、20世纪初期，建立了，它能够正确地描述微观粒子的运动规律．
3、经典力学只适用于解决 问题，不能用来处理——问题，经典力学只适用于物体，一般不适用于 ．
4、微观粒子的运动不仅具有 性．同时具有波动性．它们的运动规律很多情况下不能用经典力学来说明．要增强正确描述微观粒子的运动规律，需要用 ．
5、牛顿运动规律只适用于 物体的运动，狭义相对论阐述物体在以 的速度运动时所遵从的规律．
参考答案
1、狭义相对论 固定不变 变化
2、量子力学
3、低速运动 高速运动 宏观 微观粒子
-344、粒子 量子力学
5、宏观、低速 接近光速
（三）课堂小结
本节学习了经典力学的局限性：
(1)从低速到高速：在经典力学中，物体的质量m是不随运动状态改变的，而狭义相对论指出，质量要随着物体的运动速度的增大而增大．即
(2)从宏观到微观：相对论和量子力学的出现，并不说明经典力学失去了意义．只说明它有一定的适用范围：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．
(3)从弱引力到强引力：相对论物理学与经典物理学的结论没有区别．相对论与量子力学
都没有否定过去的科学，而只是认为科学在一定条件下有其特殊性．经典力学只适用于弱引力，不适用于强引力．
（四）布置作业
认真阅读教材．认识到物理中的结论和规律一般都有其适用范围，认识知识的变化性和无穷性，培养献身于科学的时代精神．
第二篇：6.6经典力学的局限性-高中物理人教版必修2说课稿精心编辑版
6.6经典力学的局限性
各位评委专家，您们好！我说课的题目是高中物理人教版必修2第6章第6节《经典力学的局限性》。下面，我将从课
标和教材分析、教学目标、重点和难点、教法与学法、教学过程及板书设计六个方面进行说课。
一、课标、教材分析
课标：
1、初步了解经典时空观和相对论时空观，知道相对论对人类认识世界的影响。课标解读：引入经典时空观和相对论时
空观的比较，旨在为学生开启了了解近代物理的一扇窗户，让学生了解近代物理的一些核心内容，同时也让学生了解经
典物理的局限性。爱因斯坦的相对论是近代物理的支柱之一，学生应了解相对论时空观的主要思想，了解相对论对人类
认识世界的影响。本条目体现了经典物理与近代物理的结合。
2、通过实例，了解经典力学的发展历程和伟大成就，体会经典力学创立的价值和意义，认识经典力学的实用范围和
局限性。本条目要求学生从历史的角度，了解经典力学的发展历程了解经典物理的伟大成就及其对人类社会发展带
来的影响。让学生体会经典力学创立的价值和意义。当然，随着时代的发展，科技的进步，经典力学也逐渐呈现出
一定的局限性，因此，本条目要求学生认识经典力学的实用范围和局限性。这有利于学生从整体上了解物理学的发
展历程，把握物理学的主要思想。
教材： 本节属介绍性质的内容，全章内容结构以万有引力定律的发现为核心，向宇宙学发展历史的两头延伸。托勒密相象地球处在宇宙的中心，哥白尼则设想太阳处在中心，开普勒总结了行星运动定律，牛顿第一个用牛顿定律和万有引力定律解释所有星体运动，爱因斯坦则用几何学的时空体系解释星体的运动。牛顿将天上的力与地上的力统一起来，爱因斯坦将时间与空间、引力与光联系在一起，霍金将引力、量子力学和统计力学联系起来，教材就是按照物理学理论在三个领域的发展过程进行编排的。本节旨在使学生了解牛顿力学不能穷尽一切物理现象，还有爱因斯坦的“时空观”，还有量子力学等知识体系，也要使学生了解爱因斯坦的相对论是一种新的时空与引力理论，是对牛顿力学的修正，并不是对牛顿力学简单的否定，只是牛顿引力理论被包括在新的时空与引力理论之中。
二、教学目标
1、知识与能力目标：
（1）了解经典力学的发展历程和伟大成就。
（2）认识经典力学的局限性和适用范围。
（3）初步了解微观和高速世界中的奇妙现象。
（4）了解相对论、量子论的建立对人类深入认识客观世界的作用，知道物理学改变人们世界观的作用。
2、过程与方法
通过阅读课文体会一切科学都有自己的局限性，新的理论会不断完善和补充旧的理论，人类对科学的认识是无止境的。
3、情感、态度与价值观
通过对牛顿力学适用范围的讨论，使学生知道物理中的结论和规律一般都有其适用范围，认识的知识的变化性和无穷性，培养献身于科学的时代精神。
三、教学重点难点
【学习重点】 牛顿运动定律的适用范围
【学习难点】高速运动的物体，速度和质量之间的关系
四、教法、学法
教法： 学案导学、阅读指导
学法：自主探究、小组交流合作
五、教学过程
【引入新课】
教师活动：自从17世纪以来，以牛顿定律为基础的经典力学不断发展，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，从而证明了牛顿运动定律的正确性。但是，经典力学也不是万能的，向其它科学一样，它也有一定的适用范围，有自己的局限性。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。
【进行新课】
[课件展示]：
请同学们阅读课文，阅读时考虑下列问题
1、经典力学取得了哪些辉煌的成就？举例说明。
2、经典力学在哪些领域不能适用？能说出为什么吗？举例说明。
3、经典力学的适用范围是什么？自己概括一下。
4、相对论和量子力学的出现是否否定了牛顿的经典力学？应该怎样认识？
5、怎样理解英国剧作家萧伯纳的话“科学总是从正确走向错误”？
学生活动：阅读教材，并思考上面的问题。分组讨论，代表发言、展示。小组总结、点评。教师活动：待学生阅读教材后，倾听学生代表的发言，和其他学生一起点评、补充、总结。
一、经典力学的广泛应用。
二、经典力学与狭义相对论
1、物体的质量随物体的运行速度而变化
2、物体运动的位移与时间与参考系的选择有
关
3、当物体的速度远小于光速C（3×108）时两者结论是一致的。
三、经典力学与量子力学微观粒子运动的波动性不能用经典力学来解释，但量子力学能正确地描述微观粒子的运动规
律。
四、经典力学与广义相对论牛顿引力理论在强引力作用下不适用，只能用广义相对论的引力场理论来解释强引力作用。
五、经典力学的适用范围 宏观、低速、弱力情况下适用。
在前面的几节学习中，学生了解了牛顿发现万有引力定律，并应用到海王星、冥王星的发现，再到宇宙航行等万有引力理论成就的介绍，使学生对牛顿力学产生敬仰之时，来一个经典力学的局限性的介绍，拓展学生的知识、开阔学生的视野的同时，正确认识物理学理论的发展与适用范围，切身感受到科学永远是一部“末完成的交响曲”。
第三篇：必修二6.6经典力学的局限性
6.6经典力学的局限性
三维教学目标
1、知识与技能
（1）知道牛顿运动定律的适用范围；
（2）了解经典力学在科学研究和生产技术中的广泛应用；（3）知道质量与速度的关系，知道高速运动中必须考虑速度随时。
2、过程与方法：通过阅读课文体会一切科学都有自己的局限性，新的理论会不断完善和补充旧的理论，人类对科学的认识是无止境的。
3、情感、态度与价值观：通过对牛顿力学适用范围的讨论，使学生知道物理中的结论和规律一般都有其适用范围，认识知识的变化性和无穷性，培养献身于科学的时代精神。教学重点：牛顿运动定律的适用范围。
教学难点：高速运动的物体，速度和质量之间的关系。教学方法：探究、讲授、讨论、练习教具准备：挂图、多媒体课件 教学过程：
第六节
经典力学的局限性
（一）新课导入
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。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。
（二）新课教学
1、从低速到高速
请同学们阅读教材“从低速到高速”部分，回答低速与高速的概念、质速关系、速度合成与两个公设。（低速到高速的概念，通常所见的物体的运动皆为低速运动，如行驶的汽车，发射的导弹、人造卫星及宇宙飞船等，有些微观粒子在一定条件下其速度可以与光速相接近，这样的速度称为高速。）
质速关系是：在经典力学中，物体的质量是不变的，但爱因斯坦的狭义相对论指出，物体的质量随速度的增大而增大，即：其中Db为静止质量，m是物体速度为v时的质量，c是真空中的光速。例如：（1）v＝0.8c时，物体的质量约增大到静止质量的1.7倍，这时经典力学就不再适用了。（2）如地球以v＝30km／s的速度绕太阳公转时，m=l 010 lOlmo，它的质量增大十分微小，可以忽略不计。
速度合成与两个公设。一条河流中的水以相对河岸的速度v
水岸
流动，河中的船以相对于河水的速度v船水顺流而下，在经典力学中，船相对于岸的速度即为v船岸=v船水+v水岸
经验告诉我们，这简直是天经地义的，但是，仔细一看，这个关系式涉及两个不同的惯性参考系，而速度总是与位移(空间长度)及时间间隔的测量相联系，在牛顿看来，位移和时间的测量与参考系无关，正是在这种时空的观念下，上式才成立，然而，相对论认为，同一过程的位移和时间的测量在不同的参考系中是不同的，因而上式不能成立，经典力学也就不再适用了。（1）相对性原理：物理规律在一切惯性参考系中都具有相同的形式。（2）光速不变原理：在一切惯性参考系中，测量到的真空中的光速都一样。
经典力学是适用于低速运动的物体还是适用于高速运动的物体呢？（适用于低速运动的物体）阅读教材科学漫步部分，体会时间和空间是什么？
2、从宏观到微观
请同学们阅读教材“从宏观到微观”部分，并说明经典力学是适用于宏观物体还是微观物体。（19世纪末到20世纪初，人们相继发现了电子、质子、中子等微观粒子，发现它们不仅具有粒子性，面且具有波动性，它们的运动规律不能用经典力学描述。）
20世纪20年代，建立了量子力学，它能够正确地描述微观粒子运动的规律性，并在现代科学技术中发挥了重要作用。
经典力学一般不适用于微观粒子。相对论和量子力学的出现，是否表示经典力学失去了意义？（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了意义，它只是使人们认识到经典力学有它的适用范围：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。）
3、从弱引力到强引力
请同学们阅读教材“从弱引力到强引力”部分，并回答问题：何为弱引力？何为强引力？（万有引力属于弱引力，利用万有引力定律可以解释天体的运动，并预言和发现了海王星和冥王星，首次把天上的星体运动规律与地面物体的运动规律统一起来。）
爱因斯坦引力理论表明，当天体半径减小到一定程度时(太阳的引力半径为3 km，地球的引力半径为1 m)，天体间的引力就趋于无穷大。讨论与交流
（1）实际的天文观测，行星的运行轨道并不是严格闭合的，它们的近日点在不断地旋进，经典力学的解释令人满意吗？（用什么理论来圆满地进行了解释？按牛顿的万有引力定律推算，行星的运动应该是一些椭圆或圆，行星沿着这些椭圆或圆做周期性运动，与实际观测结果不符，经典力学也能作出一些解释，但是，水星旋进的实际观测值比经典力学的预言值多，经典力学的解释不能令人满意。）
爱因斯坦根据广义相对论计算出水星近日点的旋进还应有43’的附加值，同时还预言了光线在经过大质量的星体附近时，如经过太阳附近时会发生偏转现象，并且都被观测证实。（2）何为天体的引力半径？
假定一个球形天体的质量不变，并通过压缩减小它的半径，天体表面上的引力将会增加，当引力趋于无穷大时，被压缩天体半径接近的值——“引力半径”。
只要天体的实际半径远大于它们的引力半径，那么爱因斯坦和牛顿的理论计算出的力的差异并不很大，但当天体的实际半径接近引力半径时，这种差异将急剧增大，这就是说，在强引力的情况下，牛顿的万有引力理论将不再适用。
对于这样的科学发展过程，英国剧作家萧伯纳曾诙谐地说，‘科学总是从正确走向错误”这种调佩倒也不失为一种幽默的表述。
（3）历史上的科学成就与新的科学成就的关系是什么? 历史上的科学成就不会被新的科学成就所否定，而是作为某些条件下的局部情形，被包括在新的科学成就之中，如：当物体的速度远小于光速c(3X108m／s)时，相对论与经典理论的结论没有区别；当另一个重要常数即“普朗克常数”h(6．63X10-34J·s)可以忽略不计时，量子力学和经典力学的结论没有区别，相对论和量子力学都没有否定过去的科学，面只认为过去的科学是自己在一定条件下的特殊情形。
实例探究
例1：以牛顿运动定律为基础的经典力学，在科学研究和生产技术中有哪些应用？
参考答案：经典力学在科学研究和生产技术中有广泛的应用，经典力学与天文学相结合建立了天体力学；经典力学和工程实际相结合，建立了应用力学，如水利学，材料力学、结构力学等。从地面上各种物体的运动到天体的运动：从大气的流动到地壳的变动：从拦柯筑坝、修建桥梁到设计各种机械；从自行车到汽车、火车、飞机等现代交通工具的运动，从投出篮球到发射导弹、卫星、宇宙飞船等等，所有这些都服从经典力学规律。
例2：以牛顿运动定律为基础的经典力学的适用范围是什么？
参考答案：经典力学只适用于解决低速运动问题，不能用来处理高速运动问题，经典力学只适用于宏观物体，一般不适用于微观粒子：经典力学只适用于解决弱引力问题，不能用来处理强引力问题。
课堂训练
（1）20世纪初，著名物理学家爱因斯坦提出了
，改变了经典力学的一些结论，在经典力学中，物体的质量是
的，而相对论指出质量随着速度变化而
。（2）20世纪初期，建立了
，它能够正确地描述微观粒子的运动规律。
（3）经典力学只适用于解决
问题，不能用来处理——问题，经典力学只适用于物体，一般不适用于。
（4）微观粒子的运动不仅具有
性．同时具有波动性．它们的运动规律很多情况下不能用经典力学来说明．要增强正确描述微观粒子的运动规律，需要用。
（5）牛顿运动规律只适用于
物体的运动，狭义相对论阐述物体在以
的速度运动时所遵从的规律。
参考答案
（1）狭义相对论
固定不变
变化
（2）量子力学
（3）低速运动
高速运动
宏观
微观粒子
（4）粒子
量子力学
（5）宏观、低速
接近光速
小结
本节学习了经典力学的局限性：
（1）从低速到高速：在经典力学中，物体的质量m是不随运动状态改变的，而狭义相对论指出，质量要随着物体的运动速度的增大而增大。即
（2）从宏观到微观：相对论和量子力学的出现，并不说明经典力学失去了意义，只说明它有一定的适用范围：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。（3）从弱引力到强引力：相对论物理学与经典物理学的结论没有区别．相对论与量子力学都没有否定过去的科学，而只是认为科学在一定条件下有其特殊性，经典力学只适用于弱引力，不适用于强引力。
板书设计：
第六节
经典力学的局限性
1、从低速到高速
经典力学只适用于低速运动
2、从宏观到微观
经典力学只适用于宏观物体
3、从弱引力到强引力
万有引力定律只适用于弱引力
第四篇：高中物理必修一教案：4.4力学单位制
§4.4力学单位制
一、教材分析
在初中阶段，物理量单位的学习是学生较为困惑的问题之一。前面关于1N的规定给学生的印象总好像是有些随意。尤其是牛顿、帕斯卡、安培、伏特、焦耳、瓦特等单位的规定。使得学生感动物理太复杂。事实上，只有把单位制放在整个物理学框架中加以认识，并且知识有了一定的积累。经历了充分的学习过程后才能体会物理量单位的命名和使用规则。体会到其中对一些单位进行规定的合理性和方便特征。
物理学单位中，有很少几个基本物理量，它们的单位就是基本单位。在进行了这种选定之后，其它物理量的单位就是根据它的定义式，有所选择的其他物理量的单位共同确定的。
国际单位制的建立和使用，不仅方便了国际间的交流，也逐渐成为科学研究中计算和运用的一种规范约束。中学生应该注意学习，逐步习惯，在记录、表达和计算中规范使用。
二、教学目标
（一）知识与技能
1．了解什么是单位制，知道力学中的三个基本单位； 2．认识单位制在物理计算中的作用
（二）过程与方法
1．让学生认识到统一单位的必要性．
2．使学生了解单位制的基本思想．
3．培养学生在计算中采用国际单位，从而使运算过程的书写简化． 4．通过学过的物理量了解单位的重要性，知道单位换算的方法．
（三）情感、态度与价值观
1．使学生理解建立单位制的重要性，了解单位制的基本思想．
2．了解度量衡的统一对中国文化的发展所起的作用，培养学生的爱国主义情操． 3．让学生了解单位制与促进世界文化的交流和科技的关系．
4．通过一些单位的规定方式，了解单位统一的重要性，并能运用单位制对计算过程或结果进行检验．
三、教学重点 难点
重点： 1．什么是基本单位，什么是导出单位． 2．力学中的三个基本单位．
3．单位制．
难点：
统一单位后，计算过程的正确书写．
四、学情分析
在初中阶段，物理量单位的学习是学生较为困惑的问题之一。上一节关于1N的规定使
学生感到困惑。通过单位制的学习，让学生了解单位制、单位统一的重要性。
五、教学方法
探究、讲授、讨论、练习
六、课前准备
1．学生的学习准备：通过预习知道什么是单位制，知道力学中的三个基本单位；什么是导出单位，单位换算的方法。
2．教师的教学准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案。
3．教学环境的设计和布置。
七、课时安排：1课时
八、教学过程
（一）预习检查、总结疑惑
检查落实知道了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。
（二）情景导入、展示目标 展示张飞和姚明的图片
师：大家都认识这两个人吧．
生：认识，一个是张飞，一个是姚明．
师：那么大家知道他们的身高是多少呢? 生：《三国演义)上说张飞身高9尺．
师：按照现在的计算方法，张飞的身高应该是多少? 生：三尺是1 m，张飞的身高应该是3m．
师：姚明在当代应该是身高很高的人了，他的身高是多少?
生：2．26m．看起来张飞要比姚明高很多，打篮球一定挺厉害．
师：并不是张飞比姚明高，而是古代的尺和现代的尺不一样．在我国有“伸掌为尺”的说法，我国三国时期(公元3世纪初)王肃编的《孔子家语》一书中记载有：“布指知寸，布手知尺，舒肘知寻．”两臂伸开长八尺，就是一寻；从秦朝(约公元前221年)至清末(约公元1911年)的2 000多年间，我国的“尺”竟由1尺相当于0．230 9m到0．355 8m的变化，其差别相当悬殊．
师：大家如果经常看NBA介绍时会发现姚明的身高并不是说成2．26m，而是怎样介绍的呢?
生：我记得好像是几英尺几英寸，具体数值记不清了．
师：1英尺等于0．304 8m，1英寸为2．54 cm．大家如果不记得的话可以重新计算一下，也可以计算一下自己的身高是多少．大家知道尺和英尺是怎样来得吗? 生：不知道． 多媒体介绍
．
在古代，人们常用身体的某些器官或部位的尺度作为计量单位．在遥远的古埃及时代，人们用中指来衡量人体的身长，认为健美的人身长应该是中指长度的19倍．各个国家，地区以及各个历史时期，都有各自的计量单位．仅以长度为例，欧洲曾以手掌的宽度或长度作为长度的计量单位，称为掌尺．在英国，1掌尺相当于7．62 cm而在荷兰，1掌尺却相当于10cm．英尺是8世纪英王的脚长，1英尺等于0.304 8 m．10世纪时英王埃德加把自
己大拇指关节间的距离定为1英寸．1英寸为2．54cm．这位君王又别出心裁，想出了“码”这样
一个长度单位．他把从启己的鼻尖到伸开手臂中指末端的距离——91 cm，定为1码．到了1101年，亨利一世在法律上认定了这一度量单位，此后，“码”便成为英国的主要长度单位，一直沿用了1 000多年．在我国亦有“伸掌为尺”的说法．我国三国时期(公元3世纪初)王肃编的《孔子家语》一书中记载有：“布指知寸，布手知尺，舒肘知寻．”两臂伸开长八尼，就是一寻；从秦朝(约公元前221年)至清末(约公元1911年)的2 000多年间，我国的“尺”竟由1尺相当于0．230 9 m到0.355 8m的变化，其差别相当悬殊． 多媒体展示学习目标，强调重难点。
（三）合作探究、精讲点拨
[讨论与交流] 单位的不统一会造成什么样的困难?
(自学总结)(投影问题)1．什么是基本量，什么是基本单位?力学中的基本单位都有哪些，分别对应什么物理量? 2．什么是导出单位?你学过的物理量中哪些是导出单位?借助物理公式来推导． 3．什么是国际单位制?国际单位制中的基本单位共有几个?它们分别是什么?对应什么物理量? 注：在这个过程中，老师可以巡回指导学生自己总结，并帮助水平较差的同学进行总结．这个过程大约持续10min左右．然后让学生回答所提出的问题并巩固补充学生掌握的知识．
师：请同学们回答刚才这几个问题．1．什么是基本量，什么是基本单位?力学中的基本单位都有哪些，分别对应什么物理量? 生1：选定几个物理量的单位，就能够利用物理量之间的关系推导出其他物理量的单位，这些被选定的物理量叫做基本量，它们的单位叫做基本单位．
生2：力学中的基本量有长度、质量和时间．它们的单位分别是米、千克和秒． 师：2．什么是导出单位?你学过的物理量中哪些是导出单位?借助物理公式来推导．
生1：由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位，叫做导出单位．
生2：我们学过的导出单位很多，比如加速度的单位m／s2，它可以根据公式a＝△v/t来进行推导．密度的单位是kg／m3，可以根据密度的计算公式:p＝m/v进行推导．
师：我们学过的力的单位牛顿是不是基本单位呢? 生：不是，牛顿也是一个导出单位．根据牛顿第二定律F＝ma，可得力的单位应该与质量的单位和加速度的单位有关．1 N＝1 kg·m／s2．
师：第三个问题：什么是国际单位制?国际单位制中的基本单位共有几个?它们分别是什么?对应什么物理量?大家设计一个表格来回答这个问题．
生：国际计量委员会在1960年在第11届国际计量大会上制订了一种国际通用的、包括一切计量领域的单位制，叫做国际单位制．简称SI．
物理量的名称
单位名称
长度
质量
时间
单位符号
米
m
千克(公斤)
kg
秒
s
电流
安(培)
A
热力学温度
开(尔文)
K
物质的量
摩(尔)
mol
发光强度
坎(德拉)
cd(例)一个原来静止的物体，质量是7kg，在14N的恒力作用下，5s末的速度是多大?5s内通过的位移是多少?
（四）反思总结、当堂检测
通过本节课的学习，我们知道了什么是基本单位，什么是导出单位，什么是单位制，知道了力学中的三个基本单位以及统一单位后，解题过程的正确书写方法．
【当堂检测】1．一个原来静止在光滑水平面上的物体，质量是20kg，在两个大小都是50N且互成120°角的水平外力作用下，3 s末物体的速度是多大?3 s内物体的位移是多少? 2．现有下列物理量或单位，按下面的要求选择填空：
A.密度
B．米／秒
巴牛顿
D．加速度
巳质量
F．秒
G．厘米
H．长度
I．时间
J.千克
(1)属于物理量的是——(填前面的字母)．
(2)在国际单位制中，作为基本单位的物理量有
．
(3)在国际单位制中基本单位是——，属于导出单位的是——·
答案：(1)ADEHI(2)EHI(3)FJ BC
解析：要分清物理量和物理单位、基本单位和导出单位．
说明：本题容易把物理量和单位制混淆．
教师组织学生反思总结本节课的主要内容，并进行当堂检测。
（五）发导学案、布置预习
布置下节课的预习作业，并对本节课巩固提高。板书设计
九、板书设计
力学单位制
（1）选定的几个物理量的基本单位（2）力学中的基本单位：单位制（1）由基本单位和物理公导出单位（2）在计算时，一般用国计算中不必一一写出各单位长度；质量；时间式推导出来的物理量的际单位制，量的单位单位
第五篇：高中物理新课标人教版必修2优秀教案： 经典力学的局限性
经典力学的局限性
整体设计
牛顿运动定律和万有引力定律在宏观、低速、弱引力的广阔领域，包括天体力学的研究中，经受了实践的检验，取得了巨大的成就.但是，像一切科学一样，经典力学也有自己的局限性.当物体的运动速度远小于真空中的光速时，经典力学完全适用.20世纪初，著名物理学家爱因斯坦建立了狭义相对论.狭义相对论阐述物体在以接近光的速度运动时所遵从的规律，它得出了一些不同于经典力学的观念和结论.经典力学不适用于高速运动问题，并且经典力学对微观粒子的运动也束手无策.量子力学能够正确描述微观粒子运动的规律性，并在现代科技中发挥了重要作用.经典力学的适用范围：低速、宏观物体的运动；量子力学的研究对象：高速、微观物体的运动.本节从低速与高速、宏观与微观、弱引力到强引力三个方面介绍了经典力学的局限性.这三个方面的具体内容都不要求学生掌握，但是学过本节之后，学生会知道尽管前面已经体会到了万有引力的辉煌成就，但它没有穷尽一切真理，在新的领域还有新的规律等待我们去发现，文中“未完成的交响曲”“相对论和量子力学是哪一种广泛的理论的特殊情形呢？我们现在还不知道……”，这些内容安排的着眼点都在情感态度与价值观方面的教育功能.从低速到高速的讨论中，教材提到经典力学的相对运动问题，建议在此之前做一定的补充讲解.“科学漫步”的“时间与空间”并没有讲清时间与空间的问题，只是提出问题，激励学生未来的探索，它的目的同样在于情感态度与价值观的教育功能.教学重点
了解经典力学的局限性.教学难点
了解相对论、量子力学与经典力学的关系.课时安排
1课时 三维目标 知识与技能
1.知道以牛顿运动定律为基础的经典力学的适用范围.2.知道相对论、量子力学和经典力学的关系.过程与方法
经历科学家建立相对论和量子论的思维探索过程，认识科学思维的意义.情感态度与价值观
1.了解科学理论的相对性，知道科学理论发展过程的继承与摒弃.2.通过时间与空间的问题，激励学生对未来的探索.教学过程
导入新课 情景导入
情境1 《原理》将成为一座永垂不朽的深邃智慧的纪念碑，它向我们揭示了最伟大的宇宙定律.这部著作是高于人类一切其他思想产物的杰作，这个简单而普遍的定律的发现，因为它囊括对象之巨大和多样性，给予人类智慧以光荣.——
18、19世纪法国著名天文学家和天体力学家拉普拉斯
问题：1.在经典力学和狭义相对论中，物体的质量有何不同？ 2.狭义相对论中物体的质量表达式是怎样的？
3.在经典力学和狭义相对论中，位移和时间的测量在不同参考系中有何区别？ 学生带着问题阅读课文，分组讨论、归纳.明确：1.在经典力学中，物体的质量不随运动状态而改变，而在狭义相对论中，质量要随着物体运动速度的增大而增大.2.m=m01vc22.m0:物体静止时的质量，m:物体速度为v时的质量，c是真空中的光速.3.在经典力学中，同一过程的位移和时间的测量在不同参考系中是相同的；在狭义相对论中，同一过程的位移和时间的测量在不同参考系中是不同的.例1 如果真空中的光速为c=3.0×108 m/s,当一个物体的运动速度为v1=2.4×108 m/s时，质量为3 kg.当它的速度为1.8×108 m/s时，质量为多少？ 解答：根据狭义相对论，m=
m01vc22,由题意知：
m1=m01(v12)c,m2=
m01(v22)c, 所以m1m22v212cv1212c44395,所以m2=m1kg=2.25 kg.33445例2 继哥白尼提出“太阳中心说”、开普勒提出行星运动三定律后，牛顿站在巨人的肩膀上，创立了经典力学，揭示了包括行星在内的宏观物体的运动规律；爱因斯坦既批判了牛顿力学的不足，又进一步发展了牛顿的经典力学，创立了相对论.这说明（）
①世界无限广大，人不可能认识世界，只能认识世界的一部分
②人的意识具有能动性，能够正确地反映客观世界
③人对世界的每一个正确认识都有局限性，需要发展和深化
④每一个认识都可能被后人推翻，人不可能获得正确的认识
A.①②③④
B.①②③
C.①③④
D.②③
解答：发现总是来自于认识过程，观点总是为解释发现而提出的.主动认识世界，积极思考问题，追求解决（解释）问题，这是科学研究的基本轨迹.任何一个人对客观世界的认识都要受当时的客观条件和科学水平的制约，所以所形成的“正确理解”都有一定的局限性.爱因斯坦的相对论理论是对牛顿力学的理论的发展和深化，但也有人正在向爱因斯坦理论挑战.所以正确选项为D.课堂训练
1.一个粒子，原来静止时对应的质量为m0.则：（1）当这个粒子的速度为3×107 m/s时，它增大的质量占原来质量的百分比是多少？（2）当这个粒子的速度为2.4×108 m/s时，它增大的质量占原来质量的百分比又是多少？ 答案：(1)0.5%(2)66.7%
物体的__________问题，不能用来处理__________运动问题；只适用于__________物体，一般不适用于__________粒子.这说明人们对客观事物的具体认识在广度上是有__________的，人们应当__________.解析：人们对客观世界的认识要受到他所处的时代客观条件和科学水平的制约，所以形成的看法也都具有一定的局限性，人们只有不断扩展自己的认识，才能掌握更广阔领域内的不同事物的本质与规律；新的科学诞生并不意味着对原来科学的全盘否定，只能认为过去的科学是新的科学在一定条件下的特殊情形.答案：低速运动
高速
宏观
微观
局限性
不断扩展认识，在更广阔的领域内掌握不同事物的本质与规律 课堂训练
1.19世纪末和20世纪初以来，物理学的研究深入到__________，发现__________、__________、__________等微观粒子不仅有__________，而且有__________，它们的运动规律不能用经典力学来说明.答案：微观世界
电子
质子
中子
粒子性
波动性 2.对于经典力学理论，下列说法中正确的是（）
A.经典力学是物理学和天文学的基础，也是现代工程技术的理论基础
B.经典力学的理论体系是经过几代科学家长期的探索，历经曲折才建立起来的 C.经典力学具有丰富的理论成果，也建立了实证科学的方法体系 D.当物体运动速度很大（v→c）、引力很强、活动空间很小（微观）时，经典力学理论所得的结果与实际结果之间出现了较大的偏差 答案：ABCD 3.以下说法正确的是（）
A.在经典力学中，物体的质量不随运动状态而改变，在狭义相对论中，物体的质量也不随运动状态而改变
B.在经典力学中，物体的质量随物体运动速度增大而减小，在狭义相对论中，物体的质量随物体速度的增大而增大
C.在经典力学中，物体的质量是不变的，在狭义相对论中，物体的质量随物体速度增大而增大 D.上述说法都是错误的 答案：C
4.关于经典力学和量子力学，下列说法中正确的是（）
A.不论是对宏观物体，还是微观粒子，经典力学和量子力学都是适用的 B.量子力学适用于宏观物体的运动；经典力学适用于微观粒子的运动 C.经典力学适用于宏观物体的运动；量子力学适用于微观粒子的运动 D.上述说法都是错误的 答案：C 课堂小结
通过对万有引力定律的学习，我们了解了万有引力定律的辉煌成就，但是通过本节的学习，我们又了解到它并没有穷尽一切真理，在新的领域还有新的规律等待我们去发现.在本节的学习过程中，我们从三个方面体会经典力学的局限性：①从低速到高速；②从宏观到微观；③从弱引力到强引力.布置作业
1.阅读教材科学足迹中牛顿的科学生涯.2.从网上查阅有关经典力学、量子力学、相对论的资料.板书设计
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