15-3、4狭义相对论的其他结论和广义相对论简介

成才之路·物理路漫漫其修远兮吾将上下而求索人教版·选修3-4第十五章相对论简介成才之路·物理·人教版·选修3-4第十五章相对论简介成才之路·物理·人教版·选修3-4第十五章第三节第四节第三节狭义相对论的其他结论第四节广义相对论简介成才之路·物理·人教版·选修3-4第十五章第三节第四节课堂情景切入知识自主梳理重点难点突破课后强化作业考点题型设计成才之路·物理·人教版·选修3-4第十五章第三节第四节学习目标定位成才之路·物理·人教版·选修3-4第十五章第三节第四节※了解相对论速度变换公式※了解相对论质量公式※知道质能方程※了解广义相对性原理和等效原理※了解广义相对论的几个结论成才之路·物理·人教版·选修3-4第十五章第三节第四节课堂情景切入成才之路·物理·人教版·选修3-4第十五章第三节第四节知识自主梳理成才之路·物理·人教版·选修3-4第十五章第三节第四节知识点1狭义相对论的其他结论1.相对论速度变换公式设车对地的速度为v，人对车的速度为u′，车上人相对于地面的速度为u，(1)经典的时空观：u＝。u′＋v成才之路·物理·人教版·选修3-4第十五章第三节第四节(2)相对论的速度变换公式：如果车上人运动方向与车运动方向相同，u′取值，如果车上人运动方向与车运动方向相反，u′取值。(3)结论：光速c是宇宙万物速度的极限，且相对于任何参考系都是的。u＝u′＋v1＋u′vc2正负不变成才之路·物理·人教版·选修3-4第十五章第三节第四节一、对相对论速度变换公式u＝u′＋v1＋u′v/c2的理解1．当u′＝c时，不论v有多大，总有u＝c，这表明，在不同参考系中观察，光速都是相同的，这与相对论的第二个假设光速不变原理相一致。重点难点突破成才之路·物理·人教版·选修3-4第十五章第三节第四节2．对于速度远小于光速的情形，v≪c，可以忽略不计，相对论的速度变换公式可以近似变为u＝u′＋v。3．如果u′和v的方向垂直或成其他任意角度，公式不成立，只适用于一条直线上。u′≪c，这时u′vc2成才之路·物理·人教版·选修3-4第十五章第三节第四节知识点2相对论质量1.经典力学：物体的质量是的，一定的力作用在物体上，产生的加速度也是的，足够长的时间以后物体就可以达到速度。2．相对论情况下：物体的质量随其速度的增大而增大。物体以速度v运动时的质量m与静止时的质量m0的关系式为：。不变一定任意大的m＝m01－vc2成才之路·物理·人教版·选修3-4第十五章第三节第四节二、相对论质量相对论中质量和速度的关系为m＝m01－vc2。理解这个公式时请注意：1．式中m0是物体静止时的质量(也称为静质量)，m是物体以速度v运动时的质量。这个关系式称为相对论质速关系，它表明物体的质量会随速度的增大而增大。重点难点突破成才之路·物理·人教版·选修3-4第十五章第三节第四节2．v≪c时，近似地m＝m0。3．微观粒子的运动速度很高，它的质量明显地大于光子质量。例如回旋加速器中被加速的粒子质量会变大，导致做圆周运动的周期变大后，它的运动与加在D形盒上的交变电压不再同步，回旋加速器的加速能量因此受到了限制。成才之路·物理·人教版·选修3-4第十五章第三节第四节一辆由超强力电池供电的摩托车和一辆普通有轨电车，都被加速到接近光速；在我们的静止参考系中进行测量，哪辆车的质量将增大？()成才之路·物理·人教版·选修3-4第十五章第三节第四节A．摩托车B．有轨电车C．两者都增加D．都不增加答案：C成才之路·物理·人教版·选修3-4第十五章第三节第四节3．质能方程质能方程：。质能方程表达了物体的质量m和它所具有的能量E之间的关系。E＝mc2成才之路·物理·人教版·选修3-4第十五章第三节第四节三、质能方程(1)爱因斯坦质能方程：E＝mc2。质能方程表达了物体的质量和它所具有的能量的关系，即一定的质量总是和一定的能量相对应。(2)对于一个以速率v运动的物体，其总能量为动能与静质能之和，即E＝Ek＋E0，其中静质能E0＝m0c2。成才之路·物理·人教版·选修3-4第十五章第三节第四节爱因斯坦质能方程为开创原子能时代提供了理论基础。当物体静止时，它本身蕴含着一份很大的能量。如m0＝1kg，其静止能量E0＝9×1016J。而我们通常所利用的物体的动能仅仅是mc2和m0c2之差，即Ek＝E－E0成才之路·物理·人教版·选修3-4第十五章第三节第四节特别提醒：1不能把质量和能量混为一谈，不能认为质量消失了，只剩下能量在转化，更不能认为质量和能量可以相互转变。2在一切过程中，质量和能量是分别守恒的，只有在微观粒子的裂变和聚变过程中，有质量亏损的情况下，才会有质能方程的应用，即ΔE＝Δmc2。成才之路·物理·人教版·选修3-4第十五章第三节第四节用著名的公式E＝mc2(c是光速)，可以计算核反应堆中为了产生一定的能量所需消耗的质量。下面的哪种说法是正确的()A．同样的公式E＝mc2也可以用来计算一个手电筒发出一定能量光时所丢失的质量B．公式E＝mc2适用于核反应堆中的核能，不适用于电池中的化学能成才之路·物理·人教版·选修3-4第十五章第三节第四节C．只适用于计算核反应堆中为了产生一定的能量所需消耗的质量D．公式E＝mc2适用于任何类型的能量答案：AD成才之路·物理·人教版·选修3-4第十五章第三节第四节知识点3广义相对论简介1.超越狭义相对论的思考爱因斯坦思考狭义相对论无法解决的两个问题：(1)引力问题：万有引力理论无法纳入的框架；(2)非惯性系问题：狭义相对论只适用于。它们是促成广义相对论的前提。狭义相对论惯性参考系成才之路·物理·人教版·选修3-4第十五章第三节第四节2．广义相对性原理和等效原理(1)广义相对性原理：在任何参考系中，物理规律都是的。(2)等效原理：一个均匀的引力场与一个做匀加速运动的参考系。相同等价成才之路·物理·人教版·选修3-4第十五章第三节第四节3．广义相对论的几个结论(1)光线经过强引力场发生；(2)引力红移：引力场的存在使得空间不同位置的进程出现了差别。而使矮星表面原子发光频率。弯曲时间偏低