新高中物理 第十五章 相對(duì)論簡(jiǎn)介課件 新人教版選修34

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1、第十五章相對(duì)論簡(jiǎn)介學(xué)案3 章末總結(jié)專題整合自我檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建相對(duì)論簡(jiǎn)介狹義相對(duì)論兩個(gè)基本假設(shè)狹義相對(duì)性原理： 光速不變?cè)恚?幾個(gè)重要結(jié)論“同時(shí)”是相對(duì)的長(zhǎng)度是相對(duì)的,長(zhǎng)度的相對(duì)性公式l在不同的慣性參考系中，一切物理規(guī)律都是相同的真空中的光速在不同慣性參考系中都是相同的狹義相對(duì)論幾個(gè)重要結(jié)論時(shí)間間隔是相對(duì)的，時(shí)間間隔的相對(duì)性公式t 相對(duì)論速度變換公式u相對(duì)論質(zhì)量關(guān)系式m愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程Emc2廣義相對(duì)論兩個(gè)基本原理廣義相對(duì)性原理： 等效原理： 幾個(gè)結(jié)論物質(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(引力紅移)在任何參考系中，物理規(guī)律都是相同的一個(gè)均勻的引力場(chǎng)與一個(gè)做

2、勻加速運(yùn)動(dòng)的參考系等價(jià)一、時(shí)間和空間的相對(duì)性專題整合例1在實(shí)驗(yàn)室中測(cè)得以速度0.8c運(yùn)動(dòng)的介子的平均壽命為4108秒，與介子一起運(yùn)動(dòng)的觀察者認(rèn)為介子的平均壽命是多少？解析在相對(duì)于介子運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)室中測(cè)得介子的平均壽命為t，則相對(duì)于介子靜止的觀察者測(cè)得介子的平均壽命為答案2.4108 s例2某列長(zhǎng)為100 m的火車(chē)若分別以v130 m/s和v22.7108 m/s的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則對(duì)地面的觀察者來(lái)說(shuō)其長(zhǎng)度分別縮短了多少？解析l0100 m當(dāng)火車(chē)以v130 m/s的速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，其長(zhǎng)度縮短了l1l0l10當(dāng)火車(chē)以v22.7108 m/s的速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，其長(zhǎng)度縮短了l2l0l256.4 m.答案05

3、6.4 m二、質(zhì)速關(guān)系和質(zhì)能關(guān)系例3一電子以0.99c的速率運(yùn)動(dòng).(電子靜止質(zhì)量m09.11031 kg)問(wèn)：(1)電子的總能量是多少？答案5.811013 J(2)電子經(jīng)典力學(xué)的動(dòng)能與相對(duì)論動(dòng)能之比是多少？答案8.05102三、相對(duì)論速度變換公式例4地球上一觀察者，看見(jiàn)一飛船A以速度2.5108 m/s從他身邊飛過(guò)，另一飛船B以速度2.0108 m/s跟隨A飛行.求：(1)A上的乘客看到B的相對(duì)速度；解析A上的乘客看地面上的人以速度2.5108 m/s向后運(yùn)動(dòng).地面上的人看B以速度2.0108 m/s向前運(yùn)動(dòng)，則A上的乘客看到B的相對(duì)速度為u108 m/s1.125108 m/s.答案1.1

4、25108 m/s(2)B上的乘客看到A的相對(duì)速度.解析B上的乘客看到A的相對(duì)速度為1.125108 m/s.答案1.125108 m/s自我檢測(cè)自我檢測(cè)1.(空間的相對(duì)性)如圖1所示，假設(shè)一根10 m長(zhǎng)的梭鏢以接近光速穿過(guò)一根10 m長(zhǎng)的管子，它們的長(zhǎng)度都是在靜止?fàn)顟B(tài)下測(cè)量的.以下敘述中最好地描述了梭鏢穿過(guò)管子的情況的是()A.梭鏢收縮變短，因此在某些位置上，管子能完全遮住它B.管子收縮變短，因此在某些位置上，梭鏢從管子的兩端伸出來(lái)C.兩者都收縮，且收縮量相等，因此在某個(gè)位置，管子恰好遮住 梭鏢D.所有這些都與觀察者的運(yùn)動(dòng)情況有關(guān)圖1解析長(zhǎng)度的相對(duì)性公式l 中的l和l0是具有相對(duì)性的，到底是

5、管子收縮變短還是梭鏢收縮變短，要看觀察者所處的參考系.如果你是在相對(duì)于管子靜止的參考系中觀察運(yùn)動(dòng)著的梭鏢，那么梭鏢看起來(lái)就比管子短，在某些位置梭鏢會(huì)完全處在管子內(nèi)部.然而當(dāng)你和梭鏢一起運(yùn)動(dòng)時(shí)，你看到的管子就縮短了，所以在某些位置，你可以看到梭鏢從管子的兩端伸出來(lái).答案D2.(相對(duì)論速度變換公式)若一宇宙飛船對(duì)地以速度v運(yùn)動(dòng)，宇航員在飛船內(nèi)沿同方向測(cè)得光速為c，那么在地面上的觀察者看來(lái)，光速是vc嗎？答案不是.在地面上的觀察者看來(lái)，光速是c.3.(質(zhì)速關(guān)系和質(zhì)能關(guān)系)電子的靜止質(zhì)量m09.111031 kg.(1)試分別用焦耳和電子伏為單位來(lái)表示電子的靜質(zhì)能；解析由質(zhì)能方程得E0m0c29.111031(3108)2 J8.21014 J答案8.21014 J0.51 MeV(2)靜止電子經(jīng)過(guò)106 V電壓加速后，其質(zhì)量和速率各是多少？答案2.691030 kg2.82108 m/s4.(對(duì)相對(duì)論的理解)如圖2所示，兩艘飛船A、B沿同一直線同向飛行，相對(duì)地面的速度均為v(v接近光速c).地面上測(cè)得它們相距為L(zhǎng)，則A測(cè)得兩飛船間的距離_(選填“大于”、“等于”或“小于”)L.當(dāng)B向A發(fā)出一光信號(hào)，A測(cè)得該信號(hào)的速度為_(kāi).圖2大于c(或光速)