人教版高中物理选修课件：狭义相对论的其他结论

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预课对习堂点导讲练学义习
理梳巩解理固·深识应化记用·探点反究拨馈
3.广义相对论的几个结论 (1)物质的引力使光线 弯曲 . (2)引力位移：引力场的存在使空间不同位置的 时间进程 出 现差别，而使矮星表面原子发光频率 偏低 .
第1讲 相对论的诞生 时间和空间的相对性
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第1讲 相对论的诞生 时间和空间的相对性
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例1 一粒子以0.05c的速率相对实验室参考系运动.此粒子衰 变时发射一个电子，电子相对于粒子的速度为0.8c，电子的 衰变方向与粒子运动方向相同.求电子相对于实验室参考系的 速度. 解析 已知v＝0.05c，u′＝0.8c. 由相对论速度叠加公式得
相对火车运动，那么他相对地面的速度u为
u′＋v
u＝ 1＋u′c2 v 如果车上人的运动方向与火车的运动方向相反，则u′取 负 值.
第1讲 相对论的诞生 时间和空间的相对性
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2.相对论质量 (1)按照牛顿力学，物体的质量是 不变 的.
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(2)物体以速度v运动时的质量m与静止时的质量m0之间有如
第1讲 相对论的诞生 时间和空间的相对性
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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.
第1讲 相对论的诞生 时间和空间的相对性

5.9×106 m/s 可以使用经典动能公
探究一
探究二
变式训练1 导学号一粒子以0.05c的速度相对实验室参考系运动。
此粒子衰变时发射一个电子,电子相对于粒子的速度为0.8c,电子的
运动方向与粒子运动方向相同。求电子相对于实验室参考系的速
度。
解析:已知v=0.05c,u'=0.8c。
由相对论速度变换公式得
探究一
探究二
典例剖析
【例题1】 一个原来静止的电子,经过100 V的电压加速后它的动
能是多少?质量改变了百分之几?速度是多少?此时还能否使用经典
的动能公式?(m0=9.1×10-31 kg)
探究一
探究二
解析:由动能定理:
Ek=eU=1.6×10-19×100 J=1.6×10-17 J
k
2
根据质能方程:ΔE=Δmc 得 Δm= 2 ,
u=
'+
' =
1+ 2

答案:0.817c
0.8+0.05
0.8×0.05 ≈0.817c。
1+
2
探究一
探究二
探究二广义相对论的几个结论
问题导引
地球表面有引力,那么为什么在地球表面均匀介质中光沿直线传播?
探究一
探究二
名师精讲
1.光线在引力场中弯曲:根据广义相对论,物质的引力会使光线弯曲,
加速度也是一定的,足够长的时间以后物体就可以达到任意的速度。
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
0
m=
v运动时的质量m与静止时的质量m0的关系式为
。
2
1-
(3)质能方程:

B相对于地面的速度为v=2.0×108 m/s
则A上的乘客看B的速度为
u=
'+
' =
1+ 2

-2.5×108 +2.0×108
8
m/s=-1.125×
10
m/s。
8
8
-2.5×10 ×2×10
1+
82
(3×10 )
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(2)同理B看A的速度为1.125×108 m/s。
第十二页，共十八页。
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。
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第五页，共十八页。
目标导航
1
知识梳理
重难聚焦
典例透析
2
(3)广义相对论的几个结论(jiélùn)。
①物质的引力使光线弯曲:如1919年5月29日,发生日全食期间,科学家成功
3
题后反思在v≪c时,可以认为质量是不变的,但v接近光速时m的变化是一定
要考虑的。
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第十四页，共十八页。
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类型
(lèixíng)
一
类型
(lèixíng)
二
知识梳理
重难聚焦
典例透析
类型
(lèixíng)
三
质能方程问题
【例3】 一个原来静止的电子,经过100 V的电压加速后它的动能是多少?质量
第二页，共十八页。
典例透析
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1
知识梳理
重难聚焦
典例透析
2
1.狭义相对论的其他结论
(1)相对论速度变换公式。

栏目导引
的质量Δm与释放的能量ΔE满足ΔE＝Δmc2 C．如果物体的能量增加了ΔE，那么它的质量相应减小
Δm，并用ΔE＝Δmc2
D．mc2是物体能够放出能量的总和
解析： 爱因斯坦的质能方程说明物质的质量和能量之
间有着E＝mc2这种对应关系，故B正确． 答案： B
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人教版物理选修3-4 第十五章 相对论简介
小、则m减小．A正确，B错误．若m减小，则E减小，若m 增大，则E增大．C、D均错误．
答案： A
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人教版物理选修3-4 第十五章 相对论简介
栏目导引
3．爱因斯坦提出了质能方程，揭示了质量与能量的关
系，关于质能方程，下列说法正确的是( ) A．质量和能量可以相互转化 B．当物体向外释放能量时，其质量必定减小，且减小
栏目导引
1．根据相对论判断，下列说法正确的是( ) A．狭义相对论全面否定了经典力学理论 B．如果物体在地面上静止不动，任何人在任何参考系 里测得的物体的长度都是一样的 C．由E＝mc2可知，质量可转变成能量 D．物体的速度越大，质量也变得越大 解析： 由相对论的结论可知D正确． 答案： D
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人教版物理选修3-4 第十五章 相对论简介
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人教版物理选修3-4 第十五章 相对论简介
栏目导引
明 确 物 体 质 能 表 达 式 E ＝ mc2 的 含 义 是
解题的关键．如果物体静止，则E0＝m0c2，如果此时物体还 具有动能Ek，则此时物体的能量为E＝E0＋Ek＝mc2，其中m 为物体运动时的质量．
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人教版物理选修3-4 第十五章 相对论简介
v＝
23c＝0.866c
答案： 0.866c
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