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1、3 3. .质能公式在原子核裂变和聚变中的应用质能公式在原子核裂变和聚变中的应用质量亏损质量亏损原子质量单位原子质量单位 放出的能量放出的能量1g 铀铀 235 的原子裂变所释放的能量的原子裂变所释放的能量 核裂变核裂变1千克汽油的燃烧值为 J . 轻核聚变轻核聚变释放能量释放能量质量亏损质量亏损 温度要达到温度要达到 时，使时，使 具有具有 的的动能，足以克服两动能，足以克服两 之间的库仑排斥力之间的库仑排斥力.氘核氘核氦核氦核轻核聚变条件：轻核聚变条件：三三 动量和能量的关系动量和能量的关系两边平方可得两边平方可得动量与能量关系式动量与能量关系式光子：光子：光的波粒二象性：光的波粒二象性：
2、可得可得例例1.1.设一质子以速度设一质子以速度 运动运动. . 求其总能求其总能量、动能和动量量、动能和动量. .解：解： 质子的静能质子的静能另法：另法：例例2 2. .使电子的速率从使电子的速率从1 1.2.210108 8m/sm/s增加到增加到2.42.410108 8m/sm/s必必须做多少功？做多少功？从从0.9999c0.9999c增加到增加到0.99999c0.99999c呢？呢？解解：第十四章第十四章 相对论小结提纲：相对论小结提纲：1.1.掌握掌握爱因斯坦狭因斯坦狭义相相对论的两条基本假的两条基本假设。2.2.掌握洛掌握洛仑兹变换，理解狭，理解狭义相相对论中同中同时的相的
3、相对性、性、长度收度收缩和和时间延延缓的概念。的概念。3.3.理解理解经典理典理论和狭和狭义相相对论关于坐关于坐标变换以及以及时空空观的区的区别和和联系。系。4.4.理解狭理解狭义相相对论中中质量、量、动量、量、动能和能量的概能和能量的概念，掌握念，掌握质速、速、质能以及能以及动量和能量关系的量和能量关系的计算。算。讨论讨论1 某宇宙飞船以某宇宙飞船以0 0.8c.8c的速度离开地球，若地球的速度离开地球，若地球上接收到它上接收到它发出的两个信号之出的两个信号之间的的时间间隔隔为10s10s，则宇航宇航员测出的相出的相应的的时间间隔隔为（）（）（）（）（）（）（）（）6s6s16.7s16.7
4、s10s10s8s8sX X 轴方向轴方向长度收缩长度收缩（）（）（）（）讨论讨论2 边长为边长为a a的正方形薄板静止于惯性系的正方形薄板静止于惯性系S S的的XOYXOY平面内，且两边分别与平面内，且两边分别与X X、Y Y轴平行，现有惯性系轴平行，现有惯性系S S 以以0.8c0.8c的速度相对于的速度相对于S S系沿系沿X X轴作匀速直线运动，则轴作匀速直线运动，则从从S S 系测得薄板的面积为系测得薄板的面积为（）（）（）（）（）（）（）（）讨论讨论3 一个电子的运动速度为一个电子的运动速度为v=0v=0.99c.99c，则该电子的子的动能能E Ek k等于多少（等于多少（电子的静止
5、能量子的静止能量为0.51MeV0.51MeV）（）（）（）（）（）（）（）（）3 3. .5MeV5MeV2 2. .5MeV5MeV3 3.1.1MeVMeV4 4. .0MeV0MeV（）（）讨论讨论4 某宇宙射线中介子的动能某宇宙射线中介子的动能 ，则实，则实验室中观察到它的寿命是固有寿命的多少倍？验室中观察到它的寿命是固有寿命的多少倍？（）（）（）（）（）（）（）（）7 7倍倍1/8 1/8 倍倍1/7 1/7 倍倍8 8倍倍（）（）例例1. 1. 宇宙飞船相对地球以宇宙飞船相对地球以0 0. .8c8c高速飞行，光脉冲从船高速飞行，光脉冲从船尾到船头，飞船上观察者测得飞船长尾到船头
6、，飞船上观察者测得飞船长90m90m，地球上观察，地球上观察者测得光脉冲从船尾发出到船头两事件的空间间隔。者测得光脉冲从船尾发出到船头两事件的空间间隔。解：解：飞船上光脉冲从船尾发出到船头两事件时间间隔飞船上光脉冲从船尾发出到船头两事件时间间隔地面上光脉冲从船尾发出到船头两事件空间间隔地面上光脉冲从船尾发出到船头两事件空间间隔例例2. 2. 惯性系惯性系S S中观测到相距中观测到相距x=9x=910108 8m m的两点相隔的两点相隔t=5st=5s发生两事件，在相对发生两事件，在相对S S系沿系沿x x方向以匀速运动的方向以匀速运动的S S 系中发现两事件恰好发生在同一地点，求系中发现两事件
7、恰好发生在同一地点，求S S 系中两系中两事件的时间间隔。事件的时间间隔。解：解：S S 系两事件发生在同一地点系两事件发生在同一地点固有时固有时例例3. 3. 两飞船在自己的静止参照系中测得各自的长度两飞船在自己的静止参照系中测得各自的长度约为约为100m100m，飞船，飞船1 1上的仪器测得飞船上的仪器测得飞船1 1的前端驶完飞船的前端驶完飞船2 2的全长需的全长需5/35/31010-7-7s s，两飞船相对速度大小是多少？，两飞船相对速度大小是多少？1 1S S2 2S S 解：解：设设v v为两飞船的相对速度为两飞船的相对速度 由飞船由飞船1 1看（看（S S系）系）飞船飞船2 2（
8、S S 系）长度收缩为系）长度收缩为法一：法一：1 1S S2 2S S 法二：法二：飞船飞船2 2（S S 系）系）飞船飞船1 1（S S系）同一地点发生两事件系）同一地点发生两事件 两飞船在自己的静止参照系中测得各自的长度约两飞船在自己的静止参照系中测得各自的长度约为为100m100m，飞船，飞船1 1上的仪器测得飞船上的仪器测得飞船1 1的前端驶完飞船的前端驶完飞船2 2的全长需的全长需5/35/31010-7-7，两飞船相对速度大小是多少？，两飞船相对速度大小是多少？1 1S S2 2S S 法三：法三：（S S 系）系）（S S系）对飞船系）对飞船1 1右端右端 两飞船在自己的静止参
9、照系中测得各自的长度约两飞船在自己的静止参照系中测得各自的长度约为为100m100m，飞船，飞船1 1上的仪器测得飞船上的仪器测得飞船1 1的前端驶完飞船的前端驶完飞船2 2的全长需的全长需5/35/31010-7-7，两飞船相对速度大小是多少？，两飞船相对速度大小是多少？一、基本要求一、基本要求1 1、掌握角位移、角速度和角加速度等物理量以、掌握角位移、角速度和角加速度等物理量以及角量与线量的关系。及角量与线量的关系。2 2、理解力矩、转动惯量、角动量等物理概念，了解、理解力矩、转动惯量、角动量等物理概念，了解转动惯量计算的基本思路。转动惯量计算的基本思路。3 3、掌握转动定律、动能定理、角
10、动量定理和角动量、掌握转动定律、动能定理、角动量定理和角动量守恒定律并能正确应用。守恒定律并能正确应用。第四章第四章 刚体的转动刚体的转动4 4、了解进动的原理，掌握刚体的平面平行运动。、了解进动的原理，掌握刚体的平面平行运动。二、讨论二、讨论方法方法1、质量为、质量为 ，长为，长为 的细棒，可绕的细棒，可绕 点转动。由水点转动。由水平位置自由下落。求下落到竖直位置时的角速度。平位置自由下落。求下落到竖直位置时的角速度。由由求出求出方法方法方法方法分别判断三种方法的正误分别判断三种方法的正误求出求出求出求出2 2、均质杆绕水平轴转动，已知、均质杆绕水平轴转动，已知m m、l l、 杆的动量杆的
11、动量动能动能角动量角动量0r rdmdm圆圆锥锥摆摆子子弹弹击击入入杆杆以子弹和杆为系统以子弹和杆为系统机械能机械能不不守恒守恒 .角动量守恒；角动量守恒；动量动量不不守恒；守恒；以子弹和沙袋为系统以子弹和沙袋为系统水平方向动量守恒；水平方向动量守恒；角动量守恒；角动量守恒；机械能机械能不不守恒守恒 .圆锥摆系统圆锥摆系统动量动量不不守恒；守恒；角动量守恒；角动量守恒；机械能守恒机械能守恒 .子子弹弹击击入入沙沙袋袋细细绳绳质质量量不不计计3、下面各系统动量、角动量和机械能是否守恒？、下面各系统动量、角动量和机械能是否守恒？例例1.1. 均质细杆长均质细杆长2l2l，以垂直于杆的速度，以垂直于杆的速度v v在瞬时与支在瞬时与支点点A A碰撞。求：（碰撞。求：（1 1）碰撞后杆的角速度。（）碰撞后杆的角速度。（2 2）碰撞）碰撞后机械能损失多少？后机械能损失多少？vl/22lA A解：解：碰撞瞬间重力矩可忽略碰撞瞬间重力矩可忽略角动量守恒角动量守恒三：计算三：计算
