高一《物理》人民教育出版社安徽省名师讲授-视频教学
知识点拓展:
今天我们学习高中物理人教版必修二第六章第六节经典力学的局限性。何为经典力学?经典力学呢是以我们所学的牛顿三大运动定律为基础的,有称之为是牛顿历史,是经典物理学的重要的组成部分。那经典力学到底在研究什么呢?从天上物体的运动,比如说本章学习的人造卫星的发射运动的小汽车,从大气的流动到地壳的运动,这些都遵从经典力学的运动规律。可见经典力学对人类社会的发展做出了巨大的贡献,那经典力学的这些伟大成就并不是一蹴而就的,他经历了一个漫长的发展的过程。
在这张表格当中有我们熟悉的伽利略对自由落体运动的研究以及其力学相对性原理,在本章我们学习了一股对天文现象的观测以及数据的记录,知道了开普勒对地主的数据的研究,提出了三大定律,迪卡尔也提出了自己的惯性思想等等。图表的顶端呢是牛顿。牛顿他总结了前人的思想,结合自己的深度思考,对经典力学的发展做出了巨大的贡献。牛顿提出了三大运动定律,万有引力定律,万有引力定律的提出,让我们成功的预测和发现了海王星和冥王星,开拓了对天体力学的研究,牛顿呢还发展了变量数学,微积分。当经典力学进入到牛顿时代的时候,我们成功的统一了地上物体和天上物体的运动,这是人类物理学史上的一次伟大的综合。
17世纪初牛顿的经典力学理论体系的初步形成,在之后的两百多年当中,人们认为它几近完美,因为他决了当时人们遇见的绝大多数的物理问题,以至于19世纪一位物理学家说我们物理学的大厦已经建好了,我们只要将数据测量的更精确一些。但是随着科技的进步,随着人们对客观世界未知领域的拓展的研究,19世纪末20世纪初的时候,人们渐渐的发现了诸多经典力学无法解释的现象,又在的物理学家,在滋滋不倦的寻求问题的答案,爱因斯坦就是其中的一位。爱因斯坦在1905年提出了狭义相对论,下面呢我们就来普及一下爱因斯坦的狭义相对论。首先我们得做两个准备,第一个准备我们得来了解一下狭义相对论中的两个基本假设。第一个基本假设是光速不变,原理指的是真空中的光速在任何的参照系中都是一样的。我们举例说明,现在有一束光相对于地面的速度是c3.0×10的8次方米每秒,现在有一列火车,这列火车的运动方向与光速一致,速度大小的诡秘。那么在经典力学当中,火车上的人看这个光的速度应该是c。但是爱因斯坦认为这是光相对于火车的速度依然是c,他是不变的。
狭义相对论的第二个基本假设的是相对性原理,指的是在不同的惯性参照系中,一切物理规律都是相同的。这是我们做的第一个准备,我们的第二个准备呢等回到经典力学。我们在了解一下经典力学的时空观。在经典力学当中什么是时间呢?时间呢就像河水一样均匀的流失。各位同学,现在在电脑前学习一小时和在篮球场上运动一小时,这一小时是一样的,不会因为你运动的形式和运动地点的改变而有所不同。那什么是风景?空间就是一个巨大的房间,他给我们提供了你运动的舞台,但是他不干扰我们的运动,可见空间它是独立于物体及其运动形式而存在的。经典力学当中认为质量是永恒不变的