第3节、第4节

第三节质能方程与相对论速度合成定理第四节广义相对论第五节宇宙学简介1．(3分)通常我们把地球和相对地面静止或匀速运动的物体参考系看成是惯性系，若以下列系统为参考系，则属于非惯性系的有( )A．停在地面上的汽车B．绕地球做匀速圆周运动的飞船C．在大海上匀速直线航行的轮船D．以较高速度匀速运动的磁悬浮列车【解析】由惯性系概念知B属于非惯性系，B项正确．【答案】 B2．(3分)以下说法中正确的是( )A．经典物理中的速度合成公式在任何情况下都是适用的．B．经典物理规律也适用于高速运动的物体．C．力学规律在一个静止的参考系和一个匀速运动的参考系中是不等价的．D．力学规律在任何惯性系里都是等价的．【解析】经典力学适用于低速宏观物体B错；经典物理中速度合成公式适用于惯性系A错；力学规律在惯性系中都成立，C错．【答案】 D3．(4分)关于狭义相对论的说法，不正确的是( )A．狭义相对论认为在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的．B．狭义相对论认为在一切惯性系中，光在真空中的速度都等于c，与光源的运动无关．2C ．狭义相对论只涉及无加速运动的惯性系．D ．狭义相对论任何情况下都适用．【解析】 狭义相对论只适用于惯性系，D 错． 【答案】 D学生P 65一、狭义相对论的其他结论 1．相对论质量物体以速度v 运动时的质量m 与静止时的质量m 0之间的关系是：m v c为总有v <c .可知运动物体的质量m 总要大于它静止时的质量m 0.2．质能方程关系式：E ＝mc 2，式中m 是物体的质量，E 是它具有的能量． 3．相对论速度变换公式(1)公式：设高速行驶的火车的速度为v ，车上的人相对火车以速度u ′运动，那么人相对地面的速度为u .⎩⎪⎨⎪⎧u ＝u ′＋v1＋u ′v c人相对于车的运动方向与车同向u ＝v －u ′1－u ′v c2人相对于车的运动方向与车反向(2)结论：光速c 是宇宙速度的极限，且相对任何参考系，光速都是不变的． 二、广义相对论简介1．狭义相对论无法解决的问题(1)万有引力理论无法纳入狭义相对论框架． (2)惯性参考系在狭义相对论中具有特殊的地位． 2．广义相对论的基本原理/83(1)广义相对性原理：在任何参考系中物理规律都是相同的． (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等价． 3．广义相对论的几个结论 (1)光线在引力场中偏转．(2)引力场的存在使得空间不同位置的时间进程出现偏差(引力红移)．(3)水星近日点的进动，行星的轨道并不是严格闭合的，它们的近日点(或远日点)有进动．三、宇宙学简介1．人类对宇宙演化的认识(1)爱因斯坦的有限无界宇宙模型；由弯曲空间构成，没有边界、没有中心，宇宙中有物质，但在整体上是无运动的，所以这是一个有限的、静态的宇宙．(2)动态宇宙模型：英国科学家家丁顿和苏联科学家费里德曼提出了动态的宇宙模型，认为宇宙中的物质分布是均匀的，从各个方向看都是一样的，并随时间的变化，宇宙在不断地膨胀．(3)20世纪40年代，美籍苏联科学家伽莫夫发展了勒海特的理论，提出了宇宙大爆炸学说，使人们对宇宙创生和演化的过程有了新的认识．2．宇宙学的新进展20世纪后半期，科学家在宇宙探索中发展了许多新奇的现象；超新星的爆发、惊人的中子星、令人困惑的类星体、可怕的“黑洞”、有趣的“百洞”和“虫洞”、精确的脉冲星、神秘的时空隧道、不可捉摸的反物质、大量存在的暗物质等等．学生P 65一、对相对论速度变换公式的理解1．公式中的v 和u ′如果满足：v ≪c ，u ′≪c ，u ′vc 2可忽略不计，这时相对论的速度合成公式可近似的变为u ＝u ′＋v .与经典物理学的速度合成公式相同．2．如果u ′与v 的方向不在一条直线上(相互垂直或成其他角度)时，情况比较复杂，上式不适用．二、对质速关系式m ＝m 01－v c2的理解1．式中m 0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．这个关系式表明：物体的质量会随物体的速度的增大而增大．42．v ≪c 时，(vc)2＝0，此时有m ＝m 0，也就是说：低速运动的物体，可认为其质量与物体运动状态无关．3．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．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．它的运动与加在D 形盒上的交变电压不再同步．回旋加速器加速粒子的最大能量因此受到了限制．三、对质能方程的理解质能方程表达了物体的质量和它所具有的能量的关系：一定的质量总与一定的能量相对应，具体从以下几个方面理解：1．静止物体的能量为E 0＝m 0c 2，这种能量叫做物体的静质能．每个有静质量的物体都具有静质能．2．对于一个以速率v 运动的物体，其动能E k ＝m 0c 2⎝⎛⎭⎪⎪⎫11－v 2c 2－1. 3．物体的总能量E 为动能与静质能之和，即E ＝E k ＋E 0＝mc 2(m 为动质量)．4．由质能关系式可知ΔE ＝Δmc 2. 四、广义相对论的基本原理 1．广义相对论的基本原理(1)广义相对性原理：爱因斯坦把狭义相对性原理从匀速和静止参考系推广到做加速运动的参考系，认为所有的参考系都是平权的，不论它们是惯性系还是非惯性系，对于描述物理现象来说都是平等的．(2)等效原理：在物理学上，一个均匀的引力场等效于一个做匀加速运动的参考系． 2．广义相对论的几个结论 (1)光线在引力场中偏转．根据广义相对论，物质的引力会使光线弯曲，引力场越强，弯曲越厉害．通常物体的引力场都太弱，但太阳引力场却能引起光线比较明显的弯曲．(2)引力红移：按照广义相对论，引力场的存在使得空间不同位置的时间进程出现差别．例如，在强引力的星球附近，时间进程会变慢，因此光振动会变慢，相应的光的波长变长、频率变小，光谱线会发生向红光一端移动的现象．光谱线的这种移动是在引力作用下发生的，所以叫“引力红移”．(3)水星近日点的进动；天文观测显示，行星的轨道并不是严格闭合的，它们的近日点(或远日点)有进动(行星绕太阳一周后，椭圆轨道的长轴也随之有一点转动，叫做“进动”)，/85这个效应以离太阳最近的水星最为显著．广义相对论所作出的以上预言全部被实验观测所证实．还有其他一些事实也支持广义相对论．目前，广义相对论已经在宇宙结构、宇宙演化等方面发挥着主要作用．(4)杆的长度与引力场有关．空间不是均匀的，引力越大的地方，长度越小一、动态质量问题星际火箭以0.8c 的速率飞行，其运动质量为静止质量的多少倍？ 【导析】 应用m ＝m 01－vc2解题．【解析】 设星际火箭的静止质量为m 0，其运动时的质量m ＝m 01－v c2＝m 01－2＝53m 0，即其运动质量为静止质量的53倍． 【答案】 53在v ≪c 时，可以认为质量是不变的，但1．人造卫星以第一宇宙速度(约8 km/s)运动，问它的质量和静质量的比是多少？【解析】 c ＝3×108m/s ，v c ＝8×1033×108，v 2c2＝7.1×10－10. 由m ＝m 01－vc2，得m m 0＝1.000 000 000 35.【答案】 1.000 000 000 35 二、质能方程的应用在实验室观测，两个电子的总动能是多少？以一个电子为参考系，两个电子的总动能又是多少？计算时由电子运动时的能量减去静止时的能量就得到电子的动能．【导析】 应用质能方程分析求解．【解析】 在实验室观测，两个电子的总动能为E k1＝2(m ′c 2－m e c 2)6＝2×⎝ ⎛⎭⎪⎫53m e c 2－m e c 2＝43m e c 2＝1.33m e c 2.相对于乙电子，甲电子的质量是m ″＝m e1－⎣⎢⎢⎡⎦⎥⎥⎤4041c c 2＝4.56m e .因此，以乙电子为参考系，甲电子的动能为E k2＝m ″c 2－m e c 2＝4.56m e c 2－m e c 2＝3.56m e c 2.即为两电子的总动能． 【答案】 1.33 m e c 23.56m e c 22．一个运动物体的总能量为E ，E 中是否考虑了物体的动能？【解析】 总能量E ＝E 0＋E k ，E 0为静质能，实际上包括分子的动能和势能、化学能、电磁能、结合能．E 0＝m 0c 2.E k 为动能，E k ＝m 0c 2 [11－v 2c 2－1]，E ＝E 0＋E k ＝mc 2.【答案】 总能量E 中已经计入了物体的动能． 三、相对论的速度变换公式的应用地球上一观察者，看见一飞船A 以速度2.5×108m/s 从他身边飞过，另一飞船B 以速度2.0×108m/s 跟随A 飞行．求：(1)A 上的乘客看到B 的相对速度； (2)B 上的乘客看到A 的相对速度．【导析】 运用相对论速度合成公式u ＝u ′＋v1＋u ′vc 2可解．【解析】 (1)设A 为静止参考系，地面为运动参考系，A 、B 速度方向为正方向，则v ＝－2.5×108 m/s ，B 相对于地面速度为u ′＝2.0×108 m/s ，B 对A 的相对速度u B 为： u B ＝u ′＋v1＋u ′v c2＝ 2.0×108－2.5×1081－2.5×108×2.0×1083×1082m/s＝－1.125×108m/s/87负号表示u B 与正方向相反，即A 上的乘客看到B 船向远离A 的方向飞去．(2)同理可算得B 上的乘客看到A 的相对速度u A ＝1.125×108m/s ，表示u A 的方向与正方向相同．【答案】 (1)－1.125×108m/s (2)1.125×108m/s静止参考系和运动参考系的合理选取是顺利应用速度变换公式的关键；1．当物体的速度v ＝0.6c (c 为光速)时，质量增大到原来的________倍． 【解析】 根据质量与速度的关系，将v ＝0.6c 代入公式得：m ＝m 01－vc2＝m 01－0.6cc2＝1.25 m 0. 【答案】 1.252．矮星表面原子发光的波长与同种原子在地球上发光的波长相比，下列说法正确的是( )A ．矮星表面的原子发光波长较长B ．地球表面的原子发光波长较长C ．一样长D ．无法确定【解析】 矮星体积很小，质量却很大，其表面引力场很强，引力势比地球表面大得多，其表面的时间进程比较慢，矮星上的发光频率比地球上同种原子的发光频率要低，由狭义相对论的光速不变原理可知，二者发光的速度相等．又由λ＝vf可得矮星上的原子发光波长较长，这也就是矮星上发生“光谱线红移”现象的原因，故正确答案为A.【答案】 A3．以下说法中，错误的是( ) A ．矮星表面的引力很强B ．在引力场弱的地方，时钟走得快些C ．在引力场越弱的地方，时间进程越慢D ．在引力场强的地方，光谱线向绿端偏移【解析】 因矮星体积很小，质量却不小，所以矮星表面引力很强，A 正确；根据广义相对论的结论，引力场越强，时间进程越慢，B正确；C错误．在引力场强的地方，光谱线向红端偏移，称为引力红移，D错．【答案】CD4．一核弹含20 kg的钚，爆炸后生成物的静止质量比原来小1/10 000.求爆炸中释放的能量．【解析】利用爱因斯坦的质能关系可求解释放的能量．爆炸后生成物的静止质量比原来小1/10 000，即质量变化为Δm＝110 000×20 kg＝0.002 kg，释放的能量为ΔE＝Δmc2＝0.002×(3×108)2 J＝1.8×1014 J【答案】 1.8×1014 J8。

科学八年级上册目录第1章水和水的溶液第1节地球上的水第2节水的组成第3节水的浮力第4节物质在水中的分散情况第5节物质的溶解第6节物质的分离第7节水资源的利用、开发和保护第2章天气和气候第1节大气层第2节气温第3节大气压强第4节风和降水第5节天气预报第6节气候和影响气候的因素第7节我国的气候特征与主要气象灾害第3章生命活动的调节第1节植物生命活动的调节第2节人体的激素调节第3节神经调节第4节动物的行为第5节体温的控制第4章电路探秘第1节电荷与电流第2节电流的测量第3节物质的导电性与电阻第4节变阻器第5节电压的测量1第6节电流与电压、电阻的关系第7节电路分析与应用科学八年级下册目录第1章电与磁第1节指南针为什能指方向第2节电生磁第3节电磁铁的应用第4节电动机第5节磁生电第6节家庭用电第7节电的安全使用第2章微粒的模型与符号第1节模型、符号的建立与作用第2节物质的微观粒子模型第3节原子结构的模型第4节组成物质的元素第5节表示元素的符号第6节表示物质的符号第7节元素符号表示的量第3章空气与生命第1节空气与氧气第2节氧化和燃烧第3节化学方程式第4节二氧化碳第5节生物的呼吸和呼吸作用第6节光合作用第7节自然界中氧循环和碳循环第8节空气污染与保护第4章植物与土壤2第1节土壤的成分第2节各种各样的土壤第3节植物的根与物质吸收第4节植物的茎与物质运输第5节植物的叶与蒸腾作用第6节保护土壤第3节低碳生活第4节实现可持续发展3。

中级注册安全工程师金属非金属矿山安全2022年第三节 露天开采工艺01每年1-2分，个别考案例题，重点在穿孔爆破。

四项工艺：主要生产工艺是穿孔爆破、铲装、运输以及剥离下来废石的排土工作。

这4项工艺相互关联、密切配合。

若其中一项工艺出现故障，势必影响其他工艺的正常进行。

01•穿孔爆破3．装药量的计算：装药量是标准炸药单耗q与爆破作用指数n和最小抵抗线W的函数：P33(1)松动爆破的装药量。

斜坡地形 Q =0.36qw3平坦地形 Q =0.44qw3(2)抛掷爆破和加强松动爆破的装药量Q=（0.4+0.6n3）qw3 此计算方法在0.7≤n≤3和W≤25m时，计算结果较符合实际。

如果W≥25m，计算出的药量偏小，应再将计算结果乘以系数K:WK=25（三）生产台阶正常采掘爆破1)炮孔底盘抵抗线：炮孔中心至台阶坡底线的最小距离底盘抵抗线设置过小，岩体过于粉碎，同时爆堆前冲，设置过大时，爆破后容易形成根底与大块。

经验计算公式： W P= (25～45) D式中D——炮孔的直径，m。

2)布孔参数与布孔方式孔间距排间距b=（0.8～0.9）WPQ—炮孔装药量，kg。

可以导出Q=a×H×W×qW(Wp)一炮孔底盘抵抗线，m，前排孔即为炮孔底盘抵抗线，后排孔按排间距计算；q一炸药单耗 ，即爆破每立方米矿（ 岩）的炸药消耗量，kg/m33)孔装药量与装药结构:炸药单耗(q)是指爆破每1m3或1t矿（岩）平均所用的炸药量。

装药结构分为连续装药和分段装药。

孔装药量: Q=q×Wp×a×H(2020年《金属矿山安全》案例三考）2020年《金属矿山安全》真题案例三： 背景资料：某市A县甲露天铁矿2012年建成投产，矿石规模1000X104t/a,采剥总量3500X104t/a。

采用孔径310mm牙轮钻机穿孔，非电微差爆破，台阶高度15m,矿石体重3.2t/m3。

该矿委托科研机构对爆破参数进行了优化，清碴爆破的单位炸药消耗量q=0.65〜0.8kg/m3,矿岩阻力作用的增加系数K=1.1〜1.2。

第二章 普通电阻率法测井潘 保 芝第二章 普通电阻率法测井第1节 电阻率法测井的基本知识第2节 视电阻率理论曲线第3节 视电阻率测井曲线的应用第4节 微电极系电阻率法测井第三节 视电阻率测井曲线的应 用• 钻井地质剖面的划分• 岩层真电阻率的估计理论曲线理论曲线理想电位电极系 视电阻率曲线 理想顶部梯度电极系视电阻率曲线理想底部梯度电极系视电阻率曲线一、钻井地质剖面划分标准测井：采用一种或两种普通电极系作为标准电极系，与自然 电位和井径曲线结合起来，构成所谓标准测井。

标准测井目的：为了便于综合分析各种录井资料以研究每口井地质剖 面的纵向变化特点，进行井与井之间的剖面对比，了 解岩性、厚度、构造等水平方向上的变化。

一、钻井地质剖面划分标准测井曲线图的要求：（1）它应能把剖面上多数地层区分开，（2）标志层的测井曲线特征明显；（3）视电阻率标准曲线的幅度变化应能 基本上反映 出岩层真电阻率的变化，以便估计含油水情况。

一、钻井地质剖面划分标准测井任务• 对地质分层、对比、编制构造图等区域性研究，提供可靠 的资料。

• 在探井中，应能显示可能含油的地层，以便确定进一步详 细研究的井段。

标准测井图也是钻井地质人员经常使用的图件之一。

一、钻井地质剖面划分选择标准电极系的基本原则1.能将钻井剖面上各种电阻率和各种厚度的地层区分开来，2.能准确地确定其界面，3.能根据视电阻率曲线较准确地估计地层的电阻率。

一、钻井地质剖面划分标准电极系我国北方砂泥岩剖面，标准电极系：（1）2.5m底部梯度电极系(A2.25M0.5N)，或2.5m顶部梯度电极系（2）0.5m电位电极系标准测井（3）自然电位（4）井径一、钻井地质剖面划分标准测井曲线图• 深度比例尺一般为1∶500，• 横向比例则视地区地质、地球物理条件而定。

• 为了便于井间曲线的对比，同一地区采用相同的比例尺。

一、钻井地质剖面划分二、岩层真电阻率的估计直接测得的视电阻率不仅和岩层电阻率有关， 而且和井内泥浆上下围岩的电阻率有关，在渗透性地层上，还受泥浆侵入带的影响。

m — m 0m 0 E -E 0 E 0 0.761 — 0.511 0.5110.5,故选项C 正确.k 课标基础1 •已知太阳内部进行着激烈的热核反应，每秒钟辐射的能量为4X 1026J, 则可算出（）A •太阳的质量约为4.4X 106tB. 太阳的质量约为8.8X 106 tC •太阳的质量每秒减小约为 4.4X106 tD .太阳的质量每秒减小约为 8.8X106 t26 【解析】 由质能方程AE=Amc 2,得：Am =善=器2kg = 4.4X 109kg=4.4X 106t ，故只有C 项正确.【答案】 C2. 已知电子的静止能量为0.511 MeV ，若电子的动能为0.25 MeV ，贝U 它所 增加的质量Am 与静止质量m 0的比值近似为（）A. 0.1B . 0.2 D . 0.9 【解析】 设电子运动时的速度为Vm 0 E 0学生P 91C . 0.5 由题意知E 0 = m 0C 2 =0.511 MeV电子运动时的能量 E = E 0+ E k = 0.761 MeV又因为E = mc 2m 0C 2 ④代入③得E =2 = E 0 ① ② ③ ④ ⑤1-：2 m 0m = 1-v【答案】 C3.在高速运动的火车上，设车对地面的速度为v,车上的人以速度u'沿着火车前进的方向相对火车运动，那么他相对地面的速度u与u' + v的关系是（）A. u= u'+ v B . uv u'+ vC.u>u'+ v D .以上均不正确【解析】按照经典时空观，u = u' + V,实际上，根据相对论速度变换公式：u= —', 1 + u-z v> 1,所以严格地来说，应当uv u' + v,而经典时空u v c 1+ 2-c观u = u' + v，是在u' v? c2时一种近似，而只有在u' v的积与c2相比较不能忽略时，才能明显地看出uvu' + v,故只有B正确.【答案】 B4.在狭义相对论中，下列说法中哪些是正确的（）①一切运动物体相对于观察者的速度都不能大于真空中的光速；②质量、长度、时间的测量结果都是随物体与观察者的相对运动状态而改变的；③惯性系中的观察者观察一个与他做相对匀速运动的时钟时，会看到这个时钟比与他相对静止的相同的时钟走得慢些.A .只有①③是正确的B .只有①②是正确的C.①②③都是正确的 D .只有②③是正确的【解析】根据狭义相对论的速度变换公式可知，光速是物体的极限速度，①正确；由狭义相对论的结论：质量相对性，长度相对性和时间间隔的相对性可知，②③均正确.故C正确，A、B、D均错误.【答案】 C5.下列哪些现象属于广义相对论的结论（）A .尺缩效应B .时间变慢C.光线在引力场中偏转 D .水星近日点的进动【解析】证明广义相对论的实例有：①光线在引力场中偏转；②水星近日点的进动；③引力红移.【答案】CD卜能力提升6•设宇宙射线粒子的能量是其静止能量的 k 倍•则粒子运动时的质量等于 其静止质量的 ________ ■咅，粒子运动速度是光速的 ______ 倍.【解析】 宇宙射线粒子在静止时的能量为 E o = m o c 2,运动时的能量为E = mC 2m _ km o由③④两式解得c _^-1【答案】 k 占尸7•在适当的时候，通过仪器可以观察到太阳后面的恒星，这说明星体发出 的光（）A •经太阳时发生了衍射B •可以穿透太阳以及其他障碍物C •在太阳引力场作用下发生了弯曲D. 经过太阳外的大气层时发生了折射【解析】 光线在引力场中会发生偏转，这是广义相对论的主要结论之一, 故C 正确.【答案】 C*考向观摩8. 属于狭义相对论基本假设的是：在不同的惯性系中 （） A .真空中光速不变所以k = E _ m E o _ m o而相对论中的质量m oB.时间间隔具有相对性C.物体的质量不变D.物体的能量与质量成正比【解析】根据狭义相对论的基本假设，光在真空中的速度不变，和一切物理规律都是相同的，故正确选项为 A.【答案】A・创新探究9.在外层空间的宇宙飞船上，如果你正在一个以加速度g = 9.8 m/s2向头顶方向运动的电梯中，这时，你举起一个小球自由地丢下，请说明小球是做自由落体运动.【解析】由广义相对论中的等效原理知，一个均匀引力场与一个做匀加速运动的参考系等价.当电梯向头顶方向加速运动时，小球相对于电梯的加速度为g = 9.8 m/s2，与在地球引力场中做自由落体运动相同.【答案】见解析。

浙教版科学七年级上册目录和各章知识结构图
第 1 章科学人门
第1 节科学并不神秘
第2 节走进科学实验室
第3 节科学观察
第4 节科学测量
第5节科学探究
第 2 章观察生物
第1 节生物与非生物
第2 节细胞
第3 节生物体的结构层次
第4 节常见的动物
第5 节常见的植物
第6 节物种的多样性
第 3 章人类的家园―地球
第1 节地球的形状和内部结构
第2 节地球仪和地图
第3 节组成地壳的岩石
第4 节地壳变动和火山地震
第5 节泥石流
第6 节地球表面的板块
第7 节地形和地形图
第 4 章物质的特性
第1 节物质的构成
第2 节质量的测量
第3 节物质的密度
第4 节物质的比热
第5 节熔化与凝固
第6 节汽化与液化
第7 节升华与凝华
第8 节物理性质与化学性质
研究性学习课题
一收集生物样品，尝试生物分类
二观察动物的形态和生活习性
三调查当地主要岩石类型
四蒸馏法海水淡化
附录常用法定计量单位
第二章知识结构图
第四章知识结构图。