2017-2018學(xué)年高中物理 第六章 相對(duì)論 第4講 相對(duì)論的速度變換公式 質(zhì)能關(guān)系 第5講 廣義相對(duì)論點(diǎn)滴（選學(xué)）課件 教科版選修3-4.ppt

第4講 相對(duì)論的速度變換公式質(zhì)能關(guān)系 第5講廣義相對(duì)論點(diǎn)滴(選學(xué)),目標(biāo)定位1.知道相對(duì)論速度變換公式、相對(duì)論質(zhì)量和質(zhì)能方程.2.了解廣義相對(duì)論的基本原理.3.初步了解廣義相對(duì)論的幾個(gè)主要觀點(diǎn)以及主要觀測(cè)證據(jù),一、相對(duì)論的速度變換公式質(zhì)能關(guān)系 1相對(duì)論的速度變換 在以速率u相對(duì)于參考系S運(yùn)動(dòng)的參考系S中，一物體沿與u相同的方向以速率v運(yùn)動(dòng)時(shí)，在參考系S中，它的速 率為v_.,2相對(duì)論質(zhì)量和能量 (1)愛因斯坦的質(zhì)能關(guān)系式E_，m是物體的質(zhì)量，E是它所包含的能量，c是光在真空中的速率 (2)物體以速率v運(yùn)動(dòng)時(shí)的質(zhì)量m與靜止時(shí)的質(zhì)量m0之間的 關(guān)系：m_. (3)與靜質(zhì)量對(duì)應(yīng)的能量稱為靜能量，為E0_.,mc2,m0c2,二、廣義相對(duì)論點(diǎn)滴(選學(xué)) 1廣義相對(duì)性原理和等效原理 (1)廣義相對(duì)性原理 在_中物理規(guī)律都是_的 (2)等效原理 一個(gè)不受引力作用的加速度系統(tǒng)跟一個(gè)受引力作用的_是等效的 2支持廣義相對(duì)論的幾個(gè)觀測(cè)結(jié)果 (1)光在引力場(chǎng)中傳播時(shí)，將會(huì)發(fā)生_，而不再是直線傳播 (2)引力作用使光波發(fā)生_,任何參考系,一樣,慣性系統(tǒng),偏折,頻移,(3)在引力場(chǎng)中時(shí)間也會(huì)_，引力越強(qiáng)，時(shí)鐘就走得越_ (4)水星繞太陽運(yùn)動(dòng)的軌道與根據(jù)牛頓萬有引力定律計(jì)算所得的不一致 (5)當(dāng)兩個(gè)天體相互繞轉(zhuǎn)時(shí)，會(huì)向外界輻射出_ 3宇宙的演化 (1)20世紀(jì)40年代末，物理學(xué)家伽莫夫把宇宙膨脹與粒子反應(yīng)理論結(jié)合起來，提出宇宙大爆炸假說 (2)宇宙大爆炸理論最大說服力的證據(jù)是宇宙背景輻射的發(fā)現(xiàn).,延緩,慢,引力波,一、對(duì)相對(duì)論速度變換公式的理解,1當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)方向與參考系相對(duì)地面的運(yùn)動(dòng)方向相反時(shí)，公式中的v取負(fù)值 2若物體運(yùn)動(dòng)方向與參考系運(yùn)動(dòng)方向不共線，此式不可用 3由公式可知：v一定比uv小，但當(dāng)u和v都比c小得多時(shí)，可認(rèn)為vuv，這就是低速下的近似，即經(jīng)典力學(xué)中的速度疊加 4當(dāng)vuc時(shí)，vc，證明了光速是速度的極限，也反證了光速不變?cè)?【例1】一粒子以0.05c的速率相對(duì)實(shí)驗(yàn)室參考系運(yùn)動(dòng)此粒子衰變時(shí)發(fā)射一個(gè)電子，電子相對(duì)于粒子的速度為0.8c，電子的衰變方向與粒子運(yùn)動(dòng)方向相同求電子相對(duì)于實(shí)驗(yàn)室參考系的速度,二、對(duì)相對(duì)論質(zhì)量和質(zhì)能方程的理解,【例2】為使電子的質(zhì)量增加到靜止質(zhì)量的兩倍，需有多大的速度() A6108 m/sB3108 m/s C2.6108 m/sD1.5108 m/s,【例3】1905年，愛因斯坦創(chuàng)立了“相對(duì)論”，提出了著名的質(zhì)能方程，下面涉及對(duì)質(zhì)能方程理解的幾種說法中正確的是() A若物體能量增大，則它的質(zhì)量增大 B若物體能量增大，則它的質(zhì)量減小 C若核反應(yīng)過程質(zhì)量減小，則需吸收能量 D若核反應(yīng)過程質(zhì)量增大，則會(huì)放出能量 解析由Emc2可知，若E增大，則m增大；若E減小，則m減小，A正確，B錯(cuò)誤；若m減小，則E減小，若m增大，則E增大，C、D均錯(cuò)誤 答案A,1廣義相對(duì)性原理與狹義相對(duì)性原理并不相同狹義相對(duì)性原理僅適用于慣性系，而廣義相對(duì)性原理適用于一切參考系 2光線在引力場(chǎng)中彎曲以及引力紅移現(xiàn)象都是在引力場(chǎng)很強(qiáng)的情況下產(chǎn)生的效應(yīng) 3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,三、對(duì)廣義相對(duì)論的理解,【例4】(多選)下列說法中正確的是() A物質(zhì)的引力使光線彎曲 B光線彎曲的原因是介質(zhì)不均勻而非引力作用 C在強(qiáng)引力的星球附近，時(shí)間進(jìn)程會(huì)變慢 D廣義相對(duì)論可以解釋引力紅移現(xiàn)象 解析由廣義相對(duì)論可知：物質(zhì)的引力使光線彎曲；引力場(chǎng)的存在使得空間不同位置的時(shí)間進(jìn)程出現(xiàn)差別，如在矮星表面的引力很強(qiáng)，那里的時(shí)間進(jìn)程變慢，從而導(dǎo)致引力紅移，所以正確選項(xiàng)為A、C、D 答案ACD,