物理（人教版選修34）課件第15章第34節(jié)狹義相對論的其他結(jié)論廣義相對論簡介

第一部分第十五章相對論簡介第三節(jié)狹義相對論的其他結(jié)論第四節(jié)廣義相對論簡介1．知道相對論速度變換公式，相對論質(zhì)能關(guān)系．2．了解廣義相對論的基本原理．3．初步了解廣義相對論的幾個主要觀點(diǎn)以及主要觀測證據(jù)．學(xué)案一

狹義相對論的其他結(jié)論學(xué)案二

廣義相對論簡介狹義相對論的其他結(jié)論1．相對論速度變換公式(1)速度變換公式：設(shè)在高速火車上，火車對地面的速度為v，車上的人以速度u′沿火車前進(jìn)的方向相對火車運(yùn)動，那么他相對地面的速度u為u＝_____________.如果車上人的運(yùn)動方向與火車的運(yùn)動方向相反，則u′取________．負(fù)值(2)結(jié)論：光速c是宇宙速度的________，且相對任何參考系，光速都是________的．2．相對論質(zhì)量(1)經(jīng)典力學(xué)：物體的質(zhì)量是________的，一定的力作用在物體上，產(chǎn)生的加速度也是________的．經(jīng)過足夠長的時間后就可以達(dá)到________的速度．極限一樣不變一定任意(2)相對論：物體的質(zhì)量隨物體__________________而增大．物體以速度v運(yùn)動時質(zhì)量m與物體靜止時的質(zhì)量m0之間的關(guān)系是m＝____________，從公式和v<c可知，物體運(yùn)動時的質(zhì)量m總要________它靜止時的質(zhì)量m0.(3)質(zhì)能方程：物體的質(zhì)量m與其具有的能量E之間的關(guān)系是__________，可見物體的能量和質(zhì)量成________．速度的增大大于E＝mc2正比2．上式中若u′＝c，即在運(yùn)動參考系中觀察光的速度c，可以證明無論運(yùn)動參考系速度v的大小如何，總滿足u＝c，即在任何參考系中光速是相同的．這與狹義相對論的基本假設(shè)之一(光對任何參考系速度都是一樣的)是完全吻合的．3．如果u′與v的方向不在一條直線上(相互垂直或成其他角度)時，情況比較復(fù)雜，上式不適用．3．微觀粒子的速度很高，因此微觀粒子運(yùn)動時的質(zhì)量明顯大于靜質(zhì)量．例如：回旋加速器中被加速的粒子的質(zhì)量會隨粒子的加速明顯增加．導(dǎo)致粒子圓周運(yùn)動的周期變大．它的運(yùn)動與加在D形盒上的交變電壓不再同步．回旋加速器加速粒子的能量因此受到了限制．三、對質(zhì)能方程的理解質(zhì)能方程表達(dá)了物體的質(zhì)量和它所具有的能量的關(guān)系：一定的質(zhì)量總是和一定的能量相對應(yīng)，具體從以下幾個方面理解：1．靜止物體的能量為E0＝m0c2，這種能量叫做物體的靜質(zhì)能．每個有靜質(zhì)量的物體都具有靜質(zhì)能．【訓(xùn)練】1．(多選)在一列相對于地面的速度為v的高速行駛的火車上，車上的人以速度u′沿著火車前進(jìn)方向相對火車運(yùn)動，根據(jù)相對論速度疊加公式，下列說法正確的是(

)A．人相對于地面的速度小于人的速度和火車速度之和B．人相對于地面的速度大于人的速度和火車速度之和C．只要人和火車的速度足夠大，人相對于地面的速度可以超過光速D．不管人和火車的速度多大，人相對于地面的速度都小于光速答案：AD2．(多選)關(guān)于物體的質(zhì)量，下列說法正確的是(

)A．在牛頓力學(xué)中，物體的質(zhì)量是保持不變的B．在牛頓力學(xué)中，物體的質(zhì)量隨物體的速度變化而變化C．在相對論力學(xué)中，物體靜止時的質(zhì)量最小D．在相對論力學(xué)中，物體的質(zhì)量隨物體的速度的增大而增大答案：ACD3．電子靜止時質(zhì)量為9.1×10－31kg，被加速器加速后，其能量為1.28×109eV，問加速后電子的質(zhì)量是多少？是靜止質(zhì)量的多少倍？答案：2.28×10－27kg

2505倍廣義相對論簡介1．廣義相對論的基本原理(1)廣義相對性原理：在任何參考系中，物理規(guī)律都是________的．(2)等效原理：一個均勻的引力場與一個做____________的參考系等價．相同勻加速運(yùn)動2．廣義相對論的幾個結(jié)論(1)物質(zhì)的引力使光線________．(2)引力紅移：引力場的存在使空間不同位置的__________出現(xiàn)差別，而使矮星表面原子發(fā)光頻率________．彎曲時間進(jìn)程偏低廣義相對論效應(yīng)(1)光線在引力場中彎曲以及引力紅移現(xiàn)象都是在引力場很強(qiáng)的情況下產(chǎn)生的效應(yīng)．(2)光在同一種均勻介質(zhì)中沿直線傳播的現(xiàn)象在我們的日常生活中仍然成立.【訓(xùn)練】1．(多選)下列說法正確的是(

)A．在任何參考系中，物理規(guī)律都是相同的，這就是廣義相對性原理B．在不同的參考系中，物理規(guī)律都是不同的，例如牛頓運(yùn)動定律僅適用于慣性參考系C．一個均勻的引力場與一個做勻速運(yùn)動的參考系等價，這就是著名的等效原理D．一個均勻的引力場與一個做勻加速運(yùn)動的參考系等價，這就是著名的等效原理答案：AD2．下列說法正確的是(

)A．愛因斯坦的狹義相對論認(rèn)為運(yùn)動的時鐘變快B．狹義相對論認(rèn)為一切物理規(guī)律對于所有慣性系都具有相同的形式C．在高速運(yùn)動情況下，經(jīng)典力學(xué)的規(guī)律仍然適用D．可以通過力學(xué)實(shí)驗(yàn)區(qū)分均勻引力場和一個做勻加速運(yùn)動的參考系解析：狹義相對論認(rèn)為運(yùn)動的時鐘變慢，故選項(xiàng)A錯誤．狹義相對論認(rèn)為所有慣性系