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1、3狭义相对论的其他结论狭义相对论的其他结论4 广义相对论简介广义相对论简介1知道相对论速度变换公式，相对论质量和质能方程知道相对论速度变换公式，相对论质量和质能方程2了解广义相对论的基本原理了解广义相对论的基本原理3初步了解广义相对论的几个主要观点以及主要观测证据初步了解广义相对论的几个主要观点以及主要观测证据.一、狭义相对论的其他结论一、狭义相对论的其他结论相对论速度变换公式相对论速度变换公式图图153,41(1)公式公式：如图：如图153、41火车火车行驶速度为行驶速度为v，人相对火车的速，人相对火车的速度度u(v和和u同向同向)，那么人相对地，那么人相对地面的速度面的速度u_.负负(2)
2、适用情况适用情况：若图中车上人运动方向与火车运动方向相反，：若图中车上人运动方向与火车运动方向相反，式中式中u取取_值，若两者运动方向不在同一直线上，上式值，若两者运动方向不在同一直线上，上式不适用不适用(1)经典力学经典力学：物体的质量是：物体的质量是_(2)相对论相对论：物体的质量随物体速度的增加而：物体的质量随物体速度的增加而_，若，若m0是静止时质量，是静止时质量，m是运动时质量，则是运动时质量，则m_质能方程质能方程：若：若m是物体质量，是物体质量，E是它具有的能量，则是它具有的能量，则E_相对论质量相对论质量不变的不变的增加增加mc2(1)广义相对性原理广义相对性原理：在：在_参考
3、系中，物理规律都是相参考系中，物理规律都是相同的同的(2)等效原理等效原理：一个均匀的引力场与一个做：一个均匀的引力场与一个做_运动的运动的参考系等价参考系等价(1)物质的引力使光线物质的引力使光线_(2)引力位移引力位移：引力场的存在使空间不同位置的：引力场的存在使空间不同位置的_出现差别，而使矮星表面原子发光频率出现差别，而使矮星表面原子发光频率_二、广义相对论简介二、广义相对论简介广义相对论的基本原理广义相对论的基本原理广义相对论的几个结论广义相对论的几个结论任何任何匀加速匀加速弯曲弯曲时间进程时间进程偏低偏低质能方程表达了物体的质量和它所具有的能量的关系：一质能方程表达了物体的质量和它
4、所具有的能量的关系：一定的质量总是和一定的能量相对应定的质量总是和一定的能量相对应静止物体的能量为静止物体的能量为E0m0c2，这种能量叫做物体的静能，这种能量叫做物体的静能每个静止的物体都具有静能每个静止的物体都具有静能一、对质能方程的理解一、对质能方程的理解物体的总能量物体的总能量E为动能与静能之和，即为动能与静能之和，即EEkE0mc2(m为动质量为动质量)由质能关系式可知由质能关系式可知Emc2.式中式中m0是物体静止时的质量是物体静止时的质量(也称为静质量也称为静质量)，m是物体以是物体以速度速度v运动时的质量这个关系式表明：物体的质量会随运动时的质量这个关系式表明：物体的质量会随物
5、体的速度的增大而增大物体的速度的增大而增大微观粒子的速度很高，因此粒子运动的质量明显大于静质微观粒子的速度很高，因此粒子运动的质量明显大于静质量量例如：回旋加速器中被加速的粒子的质量会随粒子的加速例如：回旋加速器中被加速的粒子的质量会随粒子的加速明显增加导致粒子圆周运动的周期变大它的运动与加明显增加导致粒子圆周运动的周期变大它的运动与加在在D形盒上的高变电压不再同步回旋加速器加速粒子的形盒上的高变电压不再同步回旋加速器加速粒子的最大能量因此受到了限制最大能量因此受到了限制教材资料分析教材资料分析思考与讨论思考与讨论(教材教材P105)思考与讨论思考与讨论(教材教材P106) 人造卫星以第一宇宙
6、速度人造卫星以第一宇宙速度(约约8 km/s)运动，问它的质运动，问它的质量和静质量的比是多少？量和静质量的比是多少？【典典例例1】相对论质速关系和速度变化公式相对论质速关系和速度变化公式答案答案1.000 000 000 35借题发挥借题发挥在在vc时，可以认为质量是不变的，但当时，可以认为质量是不变的，但当v接近接近光速时，光速时，m的变化一定要考虑的变化一定要考虑【变式变式1】 1905年，爱因斯坦创立了年，爱因斯坦创立了“相对论相对论”，提出了著名的质，提出了著名的质能方程，下面涉及对质能方程理解的几种说法中正确的是能方程，下面涉及对质能方程理解的几种说法中正确的是 ()A若物体能量增
7、大，则它的质量增大若物体能量增大，则它的质量增大B若物体能量增大，则它的质量减小若物体能量增大，则它的质量减小C若核反应过程质量减小，则需吸收能量若核反应过程质量减小，则需吸收能量D若核反应过程质量增大，则会放出能量若核反应过程质量增大，则会放出能量质能方程的理解和应用质能方程的理解和应用【典典例例2】解析解析由由Emc2可知，若可知，若E增大，则增大，则m增大；若增大；若E减小，减小，则则m减小减小A正确，正确，B错误若错误若m减小，则减小，则E减小，若减小，若m增增大，则大，则E增大增大C、D均错误均错误答案答案A借题发挥借题发挥爱因斯坦的质能方程揭示了物质与运动的不可爱因斯坦的质能方程揭示了物质与运动的不可分割的属性，即一定的能量与相应的质量相联系，切不可分割的属性，即一定的能量与相应的质量相联系，切不可理解为质量转化为能量理解为质量转化为能量 已知电子的静止能量为已知电子的静止能量为0.511 MeV，若电子的动能为，若电子的动能为0.25 MeV，则它所增加的质量，则它所增加的质量m与静止质量与静止质量m0的比值近的比值近似为似为 ()A0.1 B0.2 C0.5 D0.9【变式变式2】答案答案C
