《高中物理第十五章相对论简介本章整合课件新人教选修3_4》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中物理第十五章相对论简介本章整合课件新人教选修3_4（15页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、本章整合 本章知识可分为两部分 第一是狭义相对论 的知识 主要是两个 基本假设和几个重要结论 第二是广义相对论 介绍了两个基本原 理及几个结论 思考并回答下列问题 1 思考关于狭义相对论 的内容 填写下图 答案 在不同的惯性参考系中 一切物理规律都是相同的 真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的 相对的 2 思考广义相对论 的相关内容 填写下图 答案 在任何参考系中 物理规律都是相同的 一个均匀的引力场与一个做匀加速运动的参考系等价 弯曲 时间进 程出现差别 引力红移 专题一专题二专题三 专题一 时间和空间的相对性 专题一专题二专题三 例题1 在实验室中测得以速度0 8c运动的 介子的平均
2、寿命 为4 10 8 s 与 介子一起运动的观察者认为 介子的平均寿命是多 少 解析 在相对于 介子运动的实验室中测得 介子的平均寿命为 t 则相对于 介子静止的观察者测得 介子的平均寿命为 答案 2 4 10 8 s 专题一专题二专题三 变式训练1某列长为100 m的火车若分别以v1 30 m s和 v2 2 7 108 m s的速度做匀速直线运动 则对地面的观察者来说其 长度分别缩短了多少 解析 l0 100 m 当火车以v1 30 m s的速度运动时 其长度缩短了 l1 l0 l1 0 当火车以v2 2 7 108 m s的速度运动时 其长度缩短了 l2 l0 l2 56 4 m 答案
3、0 56 4 m 专题一专题二专题三 专题二 质速关系和质能关系 质速关系式为m 质能关系式为E mc2 利用质速关系 式和质能关系式解题时应 首先明确物体的静止质量和运动质 量 专题一专题二专题三 例题2 一电子以0 99c的速率运动 问 电子静止质量 m0 9 1 10 31 kg 1 电子的总能量是多少 2 电子经典力学的动能与相对论动 能之比是多少 专题一专题二专题三 答案 1 5 81 10 13 J 2 8 05 10 2 专题一专题二专题三 变式训练2导学号73884160电子的静止质量m0 9 11 10 31 kg 1 试分别用焦耳和电子伏为单 位来表示电子的静质能 2 静止
4、电子经过 106 V电压 加速后 其质量和速率各是多少 解析 1 由质能方程得 E0 m0c2 9 11 10 31 3 108 2 J 专题一专题二专题三 答案 1 8 2 10 14 J 0 51 MeV 2 2 69 10 30 kg 2 82 108 m s 专题一专题二专题三 专题三 相对论速度变换公式 相对论 速度变换 公式 设车对 地面的速度为v 车上人对车 的速 度 为u 车上人相对于地面的速度为u 则u 如果车上人运 动方向与车运动方向相同 u 取正值 如果车上人的速度与车运动 方向相反 u 取负值 专题一专题二专题三 例题3 地球上一观察者 看见一飞船A以速度2 5 108
5、 m s从他 身边飞过 另一飞船B以速度2 0 108 m s跟随A飞行 求 1 A上的乘客看到B的相对速度 2 B上的乘客看到A的相对速度 解析 1 A上的乘客看地面上的人以速度 2 5 108 m s向后运动 地面上的人看B以速度2 0 108 m s向前运动 则A上的乘客看到B的 相对速度为 u 108 m s 1 125 108 m s 2 B上的乘客看到A的相对速度为1 125 108 m s 答案 1 1 125 108 m s 2 1 125 108 m s 专题一专题二专题三 变式训练3若一宇宙飞船对地以速度v运动 宇航员在飞船内沿同 方向测得光速为c 那么在地面上的观察者看来 光速是v c吗 答案 不是 在地面上的观察者看来 光速是c
