5.3奇特的相对论效应 学案(2020年沪科版高中物理选修3-4)
2019-2020版高中物理 第5章 新时空观的确立 5.3 奇特的相对论效应学案 沪科版选修3-4
5.3 奇特的相对论效应[学习目标]1.了解运动时钟延缓效应和运动长度收缩效应.2.知道爱因斯坦质量公式和质能关系.3.了解经典时空观与相对论时空观的重要区别，体会相对论的建立对人类认识世界的影响．1．运动时钟延缓事件发生在运动惯性系中，地球上测量的时间间隔Δt ，在以速度v 相对于地球飞行的飞船上测量的时间间隔为Δt ′，两者的关系为Δt ＝Δt ′1－v 2c2，这种效应叫做时钟延缓，也叫做“动钟变慢”． 2．运动长度收缩在一以速度v 相对于地球飞行的飞船上，有一根沿运动方向放置且静止的棒，在地球上测量它的长度为l ，在飞船上测量的长度为l ′，两者的关系为l ＝l ′1－v 2c2.在静止惯性参考系中测得的长度总是比运动惯性系中的要短一些，这种效应叫做运动长度收缩或尺缩效应，也叫做“动尺缩短”． 尺缩效应只发生在运动的方向上． 3．爱因斯坦质量公式物体静止时的质量为m 0，运动时的质量为m ，两者之间的关系为m ＝m 01－v 2c2.4．质能关系(1)任何质量的物体都对应着一定的能量：E ＝mc 2.(2)如果质量发生了变化，其能量也相应发生变化：ΔE ＝Δmc 2. 5．时空观的深刻变革牛顿物理学的绝对时空观：物理学的空间与时间是绝对分离、没有联系的，脱离物质而单独存在，与物质的运动无关．而相对论认为：有物质才有时间和空间，空间和时间与物体的运动状态有关．人类对于空间、时间更进一步地认识而形成的新的时空观，是建立在新的实验事实和相关结论与传统观念不一致的矛盾基础上，是不断发展、不断完善起来的.一、运动时钟延缓[导学探究] 一列火车沿平直轨道飞快匀速行驶，某人在这列火车上拍了两下桌子，车上的人观测的两次拍桌子的时间间隔与地上人观测的拍两下桌子的时间间隔相同吗？ 答案 不同[知识深化] 时间间隔的相对性(时钟延缓)1．经典的时空观：某两个事件，在不同的惯性系中观察，它们的时间间隔总是相同的． 2．相对论的时空观：某两个事件，在不同的惯性参考系中观察，它们的时间间隔是不同的，惯性系相对运动速度越大，惯性系中的时间进程越慢．3．相对时间间隔公式：设Δt ′表示与运动的惯性系相对静止的观察者观测的时间间隔，Δt 表示地面上的观察者观测同样两事件的时间间隔，则它们的关系是Δt ＝Δt ′1－(v c)2.例1 远方的一颗星以0.8c 的速度离开地球，测得它辐射出来的闪光按5昼夜的周期变化，求在此星球上测其闪光周期为多大？ 答案 3昼夜解析 5昼夜是地球上测得的，即Δt ＝5d 由Δt ＝Δt ′1－v2c 2得Δt ′＝Δt1－v 2c2 Δt ′＝3d 二、运动长度收缩[导学探究] 如图1所示，假设杆MN 沿着车厢的运动方向固定在火车上，且与火车一起运动，火车上的人测得杆的长度与地面上的人测得杆的长度相同吗？图1答案 不同[知识深化] 长度的相对性(尺缩效应)1．经典的时空观：一条杆的长度不会因为观察者是否与杆做相对运动而不同．2．相对论的时空观：长度也具有相对性，一条沿自身长度方向运动的杆，其长度总比静止长度短，但在垂直于杆的运动方向上，杆的长度不变．3．相对长度公式：设相对于杆静止的观察者认为杆的长度为l ′，与杆有相对运动的人认为杆的长度为l ，杆相对于观察者的速度为v ，则l 、l ′、v 的关系是l ＝l ′1－(v c)2.例2 地面上长100km 的铁路上空有一火箭沿铁路方向以30km/s 的速度掠过，则火箭上的人看到铁路的长度应该为多少？如果火箭的速度达到0.6c ，则火箭上的人看到的铁路的长度又是多少？ 答案 100km 80km解析 当火箭速度较低时，长度基本不变，还是100 km.当火箭的速度达到0.6c 时，由相对论长度公式l ＝l 01－(v c)2代入相应的数据解得：l ＝100×1－0.62km ＝80 km.三、爱因斯坦质量公式和质能关系[导学探究] 一个恒力作用在物体上产生一恒定加速度，由v ＝at 可知，经过足够长的时间，物体可以达到任意速度，甚至超过光速吗？ 答案 不会超过光速 [知识深化] 1．相对论质量(1)经典力学：物体的质量是不变的，一定的力作用在物体上产生一定的加速度，经过足够长时间后物体可以达到任意的速度．(2)相对论：物体的质量随物体速度的增大而增加．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 ＝m 01－(vc)2，因为总有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．质能关系爱因斯坦质能关系式：E ＝mc 2. 理解这个公式应注意：(1)质能方程表达了物体的质量和它所具有的能量的关系：一定的质量总是和一定的能量相对应．(2)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．(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. [延伸思考]有人根据E ＝mc 2得出结论：质量可以转化为能量，能量可以转化为质量，这种说法对吗？ 答案 不对．E ＝mc 2表明质量与能量之间存在一一对应的关系，物体吸收或放出能量，则对应的质量会增加或减少，质量与能量并没有相互转化．对一个封闭的系统，质量是守恒的，能量也是守恒的．例3 星际火箭以0.8c 的速率飞行，其静止质量为运动质量的多少？ 答案 0.6解析 设星际火箭的静止质量为m 0′，运动质量为m ′， 则m 0′m ′＝m 0′m 0′1－(0.8c c)2＝0.6.针对训练 下列关于爱因斯坦质能方程的说法中，正确的是( ) A ．只有运动的物体才具有质能，静止的物体没有质能 B ．一定的质量总是和一定的能量相对应 C ．E ＝mc 2中能量E 其实就是物体的内能 D ．由ΔE ＝Δmc 2知质量与能量可以相互转化 答案 B解析 物体具有的质量与质量对应的能量称为质能，E ＝mc 2表明质量与能量之间存在一一对应的关系，物体吸收或放出能量，则对应的质量会增加或减少，质量与能量并没有相互转化．故选项D 错误，B 正确；静止的物体也具有能量，称为静质能E 0，E 0＝m 0c 2，m 0叫做静质量；E ＝mc 2中的能量E 包括静质能E 0和动能E k ，而非物体的内能，故选项A 、C 错误．奇特的相对论效应⎩⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎧相对论效应⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧ 运动时钟延缓：Δt ＝Δt ′1－v2c2运动长度收缩：l ＝l ′1－v 2c2爱因斯坦质量公式：m ＝m1－v 2c 2质能关系：E ＝mc2时空观的深刻变革1．(多选)关于物体的质量，下列说法正确的是( ) A ．在牛顿力学中，物体的质量是保持不变的B ．在牛顿力学中，物体的质量随物体的速度变化而变化C ．在相对论力学中，物体静止时的质量最小D ．在相对论力学中，物体的质量随物体速度的增大而增加 答案 ACD解析 在牛顿力学中，物体的质量是保持不变的，故选项A 正确，B 错误；在相对论力学中，由于物体的速度v 不可能达到光速c ，所以v <c ,1－(v c)2<1，根据m ＝m 01－(v c)2，可判断选项C 、D 均正确．2．(多选)下列说法中正确的是( )A ．一条杆的长度不会因为观察者是否与杆做相对运动而不同，这是经典物理学的观点B ．一条沿自身长度方向运动的杆，其长度总比杆静止时的长度小C ．一条杆的长度静止时为l 0，不管杆如何运动，杆的长度均小于l 0D ．如果两条平行的杆在沿自己的长度方向上做相对运动，与它们一起运动的两位观察者都会认为对方的杆缩短了 答案 ABD解析 根据经典物理学可知，选项A 正确；根据“运动长度收缩”效应知，选项B 、D 正确；只有在运动方向上才有“长度收缩”效应，若杆沿垂直杆的方向运动，则杆的长度不变，故选项C 错误．3．甲、乙两人站在地面上时身高都是L 0，甲、乙分别乘坐速度为0.6c 和0.8c (c 为光速)的飞船同向运动，如图2所示．此时乙观察到甲的身高L ____L 0；若甲向乙挥手，动作时间为t 0，乙观察到甲动作时间为t 1，则t 1________t 0(均选填“＞”“＝”或“＜”)．图2答案 ＝ ＞解析 在垂直于运动方向上长度不变，则有L ＝L 0；根据狭义相对论的时间延缓效应可知，乙观察到甲的动作时间变长，即t 1＞t 0.一、选择题1．用相对论的观点判断，下列说法不正确的是( )A ．时间和空间都是绝对的，在任何参考系中一个事件发生的时间和一个物体的长度总不会改变B ．在地面上的人看来，以10km/s 的速度运动的飞船中的时钟会变慢，但是飞船中的宇航员却看到时钟是准确的C ．在地面上的人看来，以10km/s 的速度运动的飞船在运动方向上会变窄，而飞船中的宇航员却感觉到地面上的人看起来比飞船中的人扁一些D ．当物体运动的速度v ≪c 时，“时间膨胀”和“长度收缩”效果可忽略不计 答案 A解析 按照相对论的观点，时间和空间都是相对的，A 错误；由Δt ＝Δt ′1－(v c)2可知，运动的时钟变慢了，但飞船中的钟相对宇航员静止，时钟准确，B 正确；由l ＝l ′1－v 2c2可知，地面上的人看飞船，和飞船上的人看地面上的人都沿运动方向长度减小，C 正确．当v ≪c 时，“时间膨胀”和“长度收缩”效果可忽略不计，故D 也正确．2．惯性系S 中有一边长为l 的正方形(如图A 所示)，从相对S 系沿x 方向以接近光速飞行的飞行器上测得该正方形的图像是( )答案 C解析 由相对论知识l ＝l ′1－(vc)2得运动方向上的边的边长变短，垂直运动方向的边的边长不变，C 选项正确．3．如图1所示，在一个高速转动的巨大转盘上，放着A 、B 、C 三个时钟，下列说法正确的图1A ．A 时钟走时最慢，B 时钟走时最快 B ．A 时钟走时最慢，C 时钟走时最快 C ．C 时钟走时最慢，A 时钟走时最快D ．B 时钟走时最慢，A 时钟走时最快 答案 C4．假设甲在接近光速的火车上看地面上乙的手中沿火车前进方向放置的尺，同时地面上的乙看甲的手中沿火车前进方向放置的相同的尺，则下列说法正确的是( ) A ．甲看到乙的手中的尺长度比乙看到自己手中的尺长度大 B ．甲看到乙的手中的尺长度比乙看到自己手中的尺长度小 C ．乙看到甲的手中的尺长度比甲看到自己手中的尺长度大 D ．乙看到甲的手中的尺长度与甲看到自己手中的尺长度相同 答案 B 解析 由l ＝l ′1－(v c)2可知，运动的观察者观察静止的尺子和静止的观察者观察运动的尺子时，都发现对方手中的尺子比自己手中的变短了，故B 正确，A 、C 、D 错误． 5．如图2，假设一根10m 长的梭镖以光速穿过一根10m 长的管子，它们的长度都是在静止状态下测量的．以下叙述中最好的描述了梭镖穿过管子的情况的是( )图2A ．梭镖收缩变短，因此在某些位置上，管子能完全遮住它B ．管子收缩变短，因此在某些位置上，梭镖从管子的两端伸出来C ．两者都收缩，且收缩量相等，因此在某个位置，管子恰好遮住梭镖D ．所有这些都与观察者的运动情况有关 答案 D解析 由相对论的长度相对性可知D 正确． 二、非选择题6．π+介子是一种不稳定粒子，平均寿命是2.6×10－8s(在它自己的参考系中测得) (1)如果此粒子相对于实验室以0.8c 的速度运动，那么在实验室坐标系中测量的π+介子寿(2) 在(1)中实验室坐标系里测量的π+介子在衰变前运动了多长距离？ 答案 (1)4.3×10－8s (2)10.32m解析 (1)π＋介子在实验室中的寿命为Δt ＝Δτ1－(v c)2＝2.6×10－81－0.82 s ≈4.3×10－8 s. (2)该粒子在衰变前运动的距离为s ＝v Δt ＝0.8×3×108×4.3×10－8m ＝10.32 m.7．长度测量与被测物体相对于观察者的运动有关，物体在运动方向长度缩短了．一艘宇宙飞船的船身长度为L 0＝90m ，相对地面以u ＝0.8c 的速度从一观测站的上空飞过． (1)观测站测得飞船的船身通过观测站的时间间隔是多少？ (2)宇航员测得船身通过观测站的时间间隔是多少？ 答案 (1)2.25×10－7s (2)3.75×10－7s解析 (1)观测站测得船身的长度为L ＝L 01－u 2/c 2＝901－0.82m ＝54m ，通过观测站的时间间隔为Δt ＝L u ＝54m 0.8c＝2.25×10－7s.(2)宇航员测得飞船船身通过观测站的时间间隔为Δt ′＝L 0u ＝90m 0.8c＝3.75×10－7s.。
教科版高中物理选修(3-4)第六章《相对论》学案
教科版高中物理选修（3-4）第六章《相对论》学案一、时间和空间的相对性1．与运动的惯性系相对静止的人认为两个事件时间间隔为τ0，地面观察者测得的时间间隔为τ，则两者之间关系为τ＝τ01－⎝⎛⎭⎫v c 2. 2．(1)如果与杆相对静止的人认为杆长是l0，与杆相对运动的人认为杆长是l ，则两者之间的关系为l ＝l01－u2c2. (2)一条沿自身长度方向运动的杆，其长度总比杆静止时的长度小．例1 在实验室中测得以速度0.8c 运动的π介子的平均寿命为4×10－8秒，与π介子一起运动的观察者认为π介子的平均寿命是多少？例2 某列长为100 m 的火车，若分别以v1＝30 m/s 和v2＝2.7×108 m/s 的速度做匀速直线运动，则对地面的观察者来说其长度分别缩短了多少？二、相对论速度变换公式设参考系相对地面的运动速度为v ，参考系中的物体以速度u ′沿参考系运动的方向相对参考系运动，那么物体相对地面的速度u ＝u ′＋v 1＋u ′v c2. (1)当物体运动方向与参考系相对地面的运动方向相反时，公式中的u ′取负值．(2)若物体运动方向与参考系运动方向不共线，此式不可用．(3)由公式可知：u 一定比u ′＋v 小，但当u ′和v 都比c 小得多时，可认为u ＝u ′＋v ，这就是低速下的近似，即经典力学中的速度叠加．(4)当u ′＝v ＝c 时，u ＝c ，证明了光速是速度的极限，也反证了光速不变原理．例3 设想地球上有一观察者测得一宇宙飞船以0.6c 的速率向东飞行，5 s 后该飞船将与一个以0.8c 的速率向西飞行的彗星相撞．试问：(1)飞船中的人测得彗星将以多大的速率向它运动？(2)从飞船中的时钟来看，还有多少时间允许它离开航线，以避免与彗星相撞？三、质速关系和质能关系1．质速关系物体的质量会随物体的速度的增大而增大，物体以速度v 运动时的质量m 与静止时的质量m0之间的关系m ＝m01－(v c)2. (1)v ≪c 时，(v c)2≈0此时有m ≈m0，也就是说：低速运动的物体，可认为其质量与物体的运动状态无关．(2)物体的运动速率无限接近光速时，其相对论质量也将无限增大，其惯性也将无限增大，其运动状态的改变也就越难，所以超光速是不可能的．2．质能关系(1)相对于一个惯性参考系，以速度v 运动的物体其具有的相对论能量E ＝mc2＝m0c21－v2c2＝E01－v2c2. 其中E0＝m0c2为物体相对于参考系静止时的能量．(2)在相对论下，运动物体的动能Ek ＝mc2－m0c2.(3)物体的能量变化ΔE 与质量变化Δm 的对应关系为ΔE ＝Δmc2.例4 一电子以0.99c 的速率运动．问：(1)电子的总能量是多少？(2)电子的经典力学的动能与相对论动能之比是多少？(电子静止质量m0＝9.1×10－31 kg)1．(对相对论的认识)关于质量和长度，下列说法中正确的是()A．物体的质量与运动状态无关，是物体本身的属性B．物体的质量与运动状态有关，只是在速度较小的情况下，其影响可忽略不计C．物体的长度与运动状态无关，是物体本身的属性D．物体的长度与运动状态有关，只是在速度较小的情况下，其影响可忽略不计2．(空间的相对性)一观察者测得运动着的米尺长为0.5 m，静止时长度为1 m，求此米尺以多大的速度移动．3．(质速关系和质能关系)电子的静止质量m0＝9.11×10－31 kg.(1)试分别用焦耳和电子伏为单位来表示电子的静质能．(2)静止电子经过106 V电压加速后，其质量和速率各是多少？。
201X_201X版高中物理第5章新时空观的确立5.3奇特的相对论效应课件沪科版选修3_4
4.质能关系 (1)任何质量的物体都对应着一定的能量： E＝ mc2 . (2)如果质量发生了变化，其能量也相应发生变化： ΔE＝Δmc2. 5.时空观的深刻变革 牛顿物理学的绝对时空观：物理学的空间与时间是绝对分离、没有联 系的，脱离物质而单独存在，与物质的运动 无 关. 而相对论认为：有物质才有时间和空间，空间和时间与物体的运动状 态 有 关. 人类对于空间、时间更进一步地认识而形成的新的时空观，是建立在 新的实验事实和相关结论与传统观念不一致的矛盾基础上，是不断发 展、不断完善起来的 .
检测评价 事件发生在运动惯性系中，地球上测量的时间间隔 Δt，在以速度 v 相对于地球飞行的飞船上测量的时间间隔为 Δt′ ，两者的关系为 Δt ＝ Δt′ v2，这种效应叫做时钟延缓，也叫做 “动钟变慢”.
1－c2
2.运动长度收缩
在一以速度 v 相对于地球飞行的飞船上，有一根沿运动方向放置且静止的
到 0.6c 时，由相对论长度公式 l＝l0 100× 1－0.62 km＝80 km.
1－?vc?2代入相应的数据解得： l＝
解析 答案
三、爱因斯坦质量公式和质能关系
[导学探究 ] 一个恒力作用在物体上产生一恒定加速度，由 v＝at 可知，经过足够长 的时间，物体可以达到任意速度，甚至超过光速吗？ 答案 不会超过光速
Δt′
v 1－?c
?2
.
例1 远方的一颗星以 0.8c的速度离开地球，测得它辐射出来的闪光按 5昼夜的周期变化，求在此星球上测其闪光周期为多大？ 答案 3昼夜
解析 5昼夜是地球上测得的，即 Δt＝5 d
由 Δt＝ Δt′ v2得 Δt′ ＝Δt 1－c2
Δt′ ＝3 d
1－vc22
解析 答案
2020沪科版高中物理选修(3-4)1.1《研究简谐运动》ppt课件2
例2 如图4所示，一弹簧振子在A、B
间做简谐运动，平衡位置为O，已知振
子的质量为M.
图4
(1)简谐运动的能量取决于 振幅 ，振子振动时 动 能和
弹性势 能相互转化，总 机械能 守恒.
解析 简谐运动的能量取决于振幅，振子振动时动能
和弹性势能相互转化，总机械能守恒.
(2)在振子振动过程中，下列说法正确的是( ) A.振子在平衡位置，动能最大，势能最小 B.振子在最大位移处，势能最大，动能最小 C.振子在向平衡位置运动时，由于振子振幅减小，故总 机械能减小 D.在任意时刻，动能与势能之和保持不变
解析 回复力是根据效果命名的力，不是做简谐运动 的物体受到的具体的力，它是由物体受到的具体的力 所提供的，在此情景中弹簧的弹力充当回复力.故A正确， B错误； 回复力与位移的大小成正比，由A向O运动过程中位移 的大小在减小，故此过程中回复力逐渐减小，C错误； 回复力总是指向平衡位置，故D正确. 答案 AD
例3 把一个小球套在光滑细杆上，球
与轻弹簧相连组成弹簧振子，小球沿
图6
杆在水平方向做简谐运动，它围绕平衡位置O在A、B间振
动，如图6所示，下列结论正确的是( )
A.小球在O位置时，动能最大，加速度最小
B.小球在A、B位置时，动能最大，加速度最大
C.小球从A经O到B的过程中，回复力一直做正功
D.小球从B到O的过程中，振动的能量不断增加
动是简谐运动.
答案 见解析
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课堂要点小结
探究物 体做简 谐运动 的原因
回复力：F＝－kx 与位移大小成正比 与位移方向相反
能量
动能 机械能
势能 忽略摩擦损耗
机械能守恒 理想模型
简谐运动中各物理量的变化规律
奇特的相对论效应 5_4 走近广义相对论 5.5 无穷的宇宙教师用书 沪科版选修3-4
5.3 奇特的相对论效应 5.4 走近广义相对论 5.5 无穷的宇宙[先填空] 1.运动时钟延缓 (1)经典的时空观某两个事件，在不同的惯性系中观察，它们的时间间隔总是相同的. (2)相对论的时空观物体所在的惯性系相对于我们所在惯性系的速度越大，我们所观察到的某一物理过程的时间就越长.惯性系中的一切物理、化学过程和生命过程都变慢了.(3)相对时间间隔公式设Δt 表示静止的惯性系中观测的时间间隔，Δt ′表示以v 高速运动的参考系中观察同样两事件的时间间隔，则它们的关系是：Δt ＝Δt ′1－v 2c2.2.运动长度收缩 (1)经典的时空观一条杆的长度不会因为观察者是否与杆做相对运动而不同. (2)相对论的时空观“长度”也具有相对性，一条沿自身长度方向运动的杆，其长度总比静止长度小，但在垂直于杆的运动方向上，杆的长度没有变化.(3)相对长度公式设相对于杆静止的观察者认为杆的长度为l 0，与杆有相对运动的人认为杆的长度为l ，杆相对于观察者的速度为v ，则l 、l 0、v 的关系是l ＝l 01－v 2c2.3.爱因斯坦质量公式和质能关系 (1)经典力学物体的质量是不变的，一定的力作用在物体上产生一定的加速度，足够长时间后物体可以达到任意的速度.(2)质量公式物体的质量随物体速度增加而增大.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 ＝m 01－v 2c2，因为总有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.(3)质能关系关系式为E ＝mc 2，式中m 是物体的质量，E 是它具有的能量. [再判断]1.根据相对论的时空观，“同时”具有相对性.(√)2.相对论时空观认为，运动的杆比静止的杆长度变大.(×)3.高速飞行的火箭中的时钟要变慢.(√)4.爱因斯坦通过质能方程阐明物体的质量就是能量.(×) [后思考]1.尺子沿任何方向运动其长度都缩短吗？【提示】 尺子沿其长度方向运动时缩短，在垂直于运动方向长度不变. 2.以任何速度运动，时间延缓效应都很显著吗？【提示】不是.当v →c 时，时间延缓效应显著；当v ≪c 时，时间延缓效应可忽略.[核心点击] 1.“动尺缩短”狭义相对论中的长度公式l ＝l 01－⎝ ⎛⎭⎪⎫v c2中，l 0是相对于杆静止的观察者测出的杆的长度，而l 可以认为是杆沿自己的长度方向以速度v 运动时，静止的观察者测量的长度.2.“动钟变慢”时间间隔的相对性公式 Δ t ＝Δt ′1－⎝ ⎛⎭⎪⎫v c 2中，Δt ′是相对事件发生地静止的观察者测量同一地点的两个事件发生的时间间隔，而Δt 是相对于事件发生地以速度v 高速运动的观察者测量同一地点的同样两个事件发生的时间间隔.3.分析时间间隔和长度变化时应注意的问题(1)时间间隔、长度的变化，都是由于物质的相对运动引起的一种观测效应，它与所选取的参考系有关，物质本身的结构并没有变化.(2)两个事件的时间间隔和物体的长度，必须与所选取的参考系相联系，如果在没有选取参考系的情况下讨论时间的长短及空间的尺寸，是没有任何意义的.4.相对论质量公式的理解(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.(2)微观粒子的运动速度很大，它的质量明显大于光子质量，像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.(3)微观粒子的速度很大，因此粒子质量明显大于静质量. 5.对质能方程的理解 爱因斯坦质能方程E ＝mc 2.它表达了物体的质量和它所具有的能量关系：一定的质量总是和一定的能量相对应. (1)静止物体所对应的能量为E 0＝m 0c 2，这种能量称为物体的静质能，每个有静质量的物体都有静质能.(2)由质能关系式可得ΔE ＝Δmc 2.其中Δm 表示质量的变化量，该式意味着当质量减少Δm 时，要释放出ΔE ＝Δmc 2的能量.(3)物体的总能量E 为动能E k 与静质能E 0之和，即E ＝E k ＋E 0＝mc 2(m 为物体运动时的质量).1.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？ 【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】5 32.地面上长100 km的铁路上空有一火箭沿铁路方向以30 km/s的速度掠过，则火箭上的人看到铁路的长度应该为多少？如果火箭的速度达到0.6c，则火箭上的人看到的铁路的长度又是多少？【解析】当火箭速度较低时，长度基本不变，还是100 km.当火箭的速度达到0.6c时，由相对论长度公式l＝l01－vc2，代入相应的数据解得：l＝100×1－0.62 km＝80 km.【答案】100 km 80 km应用相对论“效应”解题的一般步骤1.应该通过审题确定研究对象及研究对象的运动速度.2.明确求解的问题，即明确求解静止参考系中的观察结果，还是运动参考系中的观察结果.3.应用“尺缩效应公式”或“时间延缓效应公式”进行计算.[先填空]1.广义相对论的基本原理(1)广义相对性原理：在任何参考系中，物理过程和规律都是相同的.(2)等效原理：一个均匀引力场与一个做匀加速运动的参考系等价.2.广义相对论的几个结论(1)光线在引力场中弯曲.(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).[再判断]1.万有引力定律适用于狭义相对论.(×)2.广义相对论提出在任何参考系中物理规律都是相同的.(√)3.广义相对论提出光线会在引力场中沿直线传播.(×)[后思考]地球表面有引力，为什么说在地球表面均匀介质中光沿直线传播？【提示】地球表面的引力场很弱，对光的传播方向影响很小，所以认为光沿直线传播.[核心点击]1.广义相对论的两个基本原理的理解(1)广义相对性原理：爱因斯坦把狭义相对性原理从惯性参考系推广到了非惯性系在内的所有参考系，一切参考系对于描述物理规律和物理现象来说都是平等的，无论用什么参考系，物理规律都是相同的.(2)等效原理：在物理学中，一个均匀的引力场与一个做匀加速运动的参考系的惯性力场有等效性.2.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，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.3.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.广义相对论所作出的以上预言全部被实验观测证实.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了主要作用.3.下列说法中正确的是( )A.物体的引力使光线弯曲B.光线弯曲的原因是介质不均匀而非引力作用C.在强引力的星球附近，时间进程会变慢D.在强引力的星球附近，时间进程会变快E.广义相对论可以解释引力红移现象【解析】根据广义相对论的几个结论可知，选项A、C、E正确，B、D错误.【答案】ACE4.在引力可以忽略的空间有一艘宇宙飞船在做匀加速直线运动，一束光垂直于运动方向在飞船内传播，下列说法中正确的是( )A.船外静止的观察者看到这束光是沿直线传播的B. 船外静止的观察者看到这束光是沿曲线传播的C.航天员以飞船为参考系看到这束光是沿直线传播的D.航天员以飞船为参考系看到这束光是沿曲线传播的E.在加速参考系中的惯性力场等效于引力场【解析】在惯性参考系中，光是沿直线传播的，故A正确，B错误.而在非惯性参考系中，因为有相对加速度，根据等效原理，光将做曲线运动，D正确，C错误.在加速参考系中的惯性力场等效于引力场，E正确.【答案】ADE应用广义相对论的原理解决时空变化问题的方法1.应该首先分析研究的问题或物体做怎样的运动，是处于怎样的参考系中.无论是匀加速运动的参考系，还是均匀的引力场中，其规律是相同的.2.然后根据“引力使时间变慢，空间变短”的理论分析其所在位置或运动情况会产生怎样的变化.。
《奇特的相对论效应》 教学设计
《奇特的相对论效应》教学设计一、教学目标1、让学生理解相对论中的相对性原理和光速不变原理。
2、使学生掌握时间膨胀、长度收缩等相对论效应的基本概念和数学表达式。
3、培养学生运用相对论思维解决实际问题的能力。
4、激发学生对物理学的兴趣，提高学生的科学素养。
二、教学重难点1、重点（1）相对论的两个基本原理。
（2）时间膨胀和长度收缩效应的理解和计算。
2、难点（1）对相对性原理和光速不变原理的深入理解。
（2）相对论效应与日常生活经验的冲突及解释。
三、教学方法1、讲授法：讲解相对论的基本概念和原理。
2、讨论法：组织学生讨论相对论效应在实际中的应用和意义。
3、案例分析法：通过具体的案例分析，加深学生对相对论效应的理解。
四、教学过程1、导入新课通过讲述一些关于光速和时间的科学幻想故事，引发学生的兴趣，引出相对论的话题。
例如：“如果一个人能够以接近光速的速度旅行，他回到地球时会发现什么变化？”2、知识讲解（1）相对性原理介绍相对性原理，即物理规律在所有惯性参考系中都是相同的。
通过举例说明，比如在匀速行驶的火车和静止的地面上，力学规律是一样的。
（2）光速不变原理讲解光速不变原理，强调真空中的光速在任何惯性参考系中都是恒定不变的。
用简单的实验和现象来帮助学生理解这一难以直观感受的原理。
（3）时间膨胀推导时间膨胀的公式，并通过具体的例子计算，比如一个高速运动的飞船中的时钟和地球上的时钟比较。
让学生理解运动的时钟会变慢这一奇特现象。
（4）长度收缩同样推导长度收缩的公式，举例说明运动物体的长度在其运动方向上会收缩。
比如一个高速运动的杆子，在静止观察者和运动观察者眼中的长度差异。
3、小组讨论组织学生分组讨论以下问题：（1）时间膨胀和长度收缩效应在日常生活中可能有哪些体现？（2）如果能够实现接近光速的旅行，对人类社会会产生怎样的影响？4、案例分析展示一些与相对论效应相关的实际案例，如高能粒子实验中的时间和长度变化，或者卫星导航系统中对相对论效应的修正。
《奇特的相对论效应》 教学设计
《奇特的相对论效应》教学设计一、教学目标1、知识与技能目标（1）学生能够理解相对论中的时间膨胀和长度收缩效应的基本概念。
（2）学生能够运用相对论的公式进行简单的计算，以定量分析时间膨胀和长度收缩的程度。
2、过程与方法目标（1）通过观察实验演示和分析实例，培养学生的观察能力和逻辑思维能力。
（2）通过小组讨论和问题解决，提高学生的合作学习能力和解决实际问题的能力。
3、情感态度与价值观目标（1）激发学生对物理学的兴趣，培养学生探索科学的精神。
（2）让学生认识到科学理论的发展是不断修正和完善的，培养学生的科学态度和批判性思维。
二、教学重难点1、教学重点（1）时间膨胀和长度收缩效应的概念。
（2）相对论速度变换公式的理解和应用。
2、教学难点（1）对相对论效应产生的原因的理解。
（2）相对论中同时性的相对性的概念。
三、教学方法1、讲授法讲解相对论效应的基本概念和相关公式，使学生对相对论有初步的了解。
2、实验演示法通过实验演示，如高速运动粒子的寿命延长等，让学生直观地感受相对论效应。
3、讨论法组织学生进行小组讨论，分析相对论在实际生活中的应用和影响，加深学生对知识的理解。
4、案例分析法通过具体的案例，如宇宙射线中的粒子行为、卫星导航系统中的时间校准等，引导学生运用相对论知识进行分析和解决问题。
四、教学过程1、导入新课（1）通过讲述爱因斯坦提出相对论的故事，引起学生的兴趣。
（2）提出一些与日常生活经验相悖的问题，如“为什么高速运动的物体时间会变慢？”“为什么长度会收缩？”，引发学生的思考，从而导入新课。
2、知识讲解（1）时间膨胀效应讲解时间膨胀的概念，即运动的时钟会变慢。
推导时间膨胀的公式：＄＼Delta t ＝＼frac{＼Delta t_0}｛＼sqrt{1 ＼frac{v^2}｛c^2}｝｝＄，其中$＼Delta t$是运动观察者测量的时间间隔，＄＼Delta t_0$是静止观察者测量的时间间隔，＄v$是物体的运动速度，＄c$是真空中的光速。
高中物理 《奇特的相对论效应》教案 沪科版选修3-4
奇特的相对论效应【教学目标】一、知识与技能：1、理解时间间隔的相对性——运动时钟延缓；2、理解运动长度的相对性——运动长度收缩；3、了解运动物体质量与与运动速度的关系；4、了解爱因斯坦质能关系；5、了解相对论时空观的深刻变革。
二、过程与方法：让学生通过狭义相对论的时空观下，一系列物理规律与经典物理学中相关规律的区别及关系，使学生认识到自洽性检验是科学理论研究的一个基本方法。
三、情感态度和价值观：使学生认识狭义相对论中一系列物理规律实际上是新时空观下的真理，更具有普遍性；而经典物理学的规律是相对论相关规律在低速情况下的特例；体会物理学中蕴含的简单与和谐之美（质能方程等）。
【学情分析】学生通过前面的学习已经了解了狭义相对论的时空观及其基本原理，以及洛伦兹变换、同时的相对性等，学习本节知识实际上是前边知识的扩展和延伸，学生学习仍有相当大的难度。
但是已经具备了学习本节知识的基础准备。
【教学思路】立足新的时空观——爱因斯坦时空观，即狭义相对论的时空观，利用已有知识推导理解新结论，建立新的概念和规律；把相对论中的规律与经典物理学中的相应规律进行对比，理解新的观念和规律。
【教学重点】介绍狭义相对论的时空观下，得到的一些新的结论。
通过介绍，使学生对狭义相对论有一个较为全面的了解。
【教学难点】得到新结论的过程，以及对新结论的意义理解。
【教学方法】探究式讲授法、讨论和练习。
【教学过程】一、引入新课复习：1、狭义相对论的两个基本公设是什么？2、狭义相对论的时空观有什么特点？狭义相对论中同时的相对性是什么意思？3、洛伦兹变换的公式是什么？在学生思考讨论回答之后，将正确的结论通过多媒体进行展示。
引入新课：提出时钟延缓的相关情境和问题：假设惯性系X′ 以速度v相对惯性系X运动设物体在运动的惯性参考系X′ 中某处x ′,物体从t ′1时刻到t ′2时刻完成某一物理过程，则这一物理过程进行的时间为Δt ′= t ′2－t ′1那么在静止的参考系X 中测量这一物理过程进行的时间Δt 与Δt ′ 相等吗？Δt 与Δt ′ 有什么关系呢？ 运动时钟延缓探究Δt 与Δt ′ 有什么关系（利用洛伦兹变换进行推导）：设在惯性系X 中，观测到该物理过程开始和结束的时刻分别为t 2和t 1，则Δt= t 2－t 1， 利用洛伦兹变换可知t 1 与t ′1关系以及t 2与 t ′2的关系为1t =和2t = 所以有21t t t ∆=-=表达式的意义：如果在惯性系X′ 中测量某一物理过程经历的时间为∆τ，则在惯性系X 中测量的这一过程经历的时间∆t 总要长一些。
2020沪科版高中物理选修(3-4)5.1-5.2《电磁场理论引发的怪异问题 狭义相对论的基本原理》ppt课件
例2 考虑以下几个问题：
图2 (1)如图2所示，参考系O′相对于参考系O静止时，人看 到的光速应是多少？
(2)参考系O′相对于参考系O以速度v向右运动时，人看 到的光速应是多少？ (3)参考系O′相对于参考系O以速度v向左运动时，人看 到的光速又是多少？
解析 光速不变原理指的是真空中的光速在不同的惯性参 考系中都是相同的.故三种情况下人看到的光速都是c. 答案 (1)c (2)c (3)c
4.设想有一艘飞船以v＝0.8c的速度在地球上空飞行， 如果这时从飞船上沿其运动方向抛出一物体，该物体
相对于飞船的速度为0.9c，从地面上的人看来，物体的
速度为( C )
A.1.7c
B.0.1c
C.0.99c
D.无法确定
解析 根据相对论速度变换公式：u＝ 1＋0.80.c8＋c×c02.90c.9c＝0.99c，故选项C正确.
原理Байду номын сангаас
相对论速度变换公式：u＝
u′＋v 1＋u′c2 v
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1.通常我们把地球和相对于地面静止或匀速运动的参考 系看成惯性系，若以下列系统为参考系，则其中属于 非惯性系的有( B ) 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.以较大速度匀速运动的磁悬浮列车 解析 由惯性系和非惯性系的概念可知选B.
2.迈克耳孙—莫雷实验说明了什么？ 答案 说明光速c是不变的.
要点提炼
1.按经典物理速度合成公式，一个人在相对地面以速度 v运动的车或船上，向前进方向掷出一个相对于自己以 速度u运动的球，则球相对地面的速度应为V＝ u＋v . 2.对光的传播应用了经典的物理速度合成公式后，得出 的结果与电磁场理论中“ 光在真空中的传播速度为c”产 生了矛盾.即经典的速度合成公式对电磁学不适用.
2019-2020年高中物理《狭义相对论的基本原理》教案沪科版选修3-4
2019-2020年高中物理《狭义相对论的基本原理》教案沪科版选修3-4【教学目标】一、知识与技能1、了解狭义相对论的两个基本公设，并初步了解爱因斯坦对时空的新认识。
2、知道伽利略变换与洛伦兹变换反映的时空观的不同。
3、理解同时的相对性二、过程与方法1、通过学习爱因斯坦提出两条假设的过程，理解实验对理论的重要作用以及爱因斯坦的时空观。
2、通过两条假设理解同时的相对性，加深对相对论时空观的理解。
三、情感态度与价值观（1）理解相对论的时空观，体会相对论的建立对人类认识世界的影响。
（2）学会辩证地看待经典物理理论和相对论。
【学情分析】学习已经了建立狭义相对论中光速不变的实验基础，以及爱因斯坦的探索发现，因此学习狭义相对论的两条公设，已成顺理成章的事情。
不过学习的重点和难点在于随两条公设的提出而带来的时空观的变化。
【教学思路】因此本节教学应注意与上节知识的衔接，重视思维逻辑的连贯性，逐步建立新结论。
学生在思维中有很容易回到经典时空观上去将新旧时空观混为一谈，教学中应注意强调区别。
【教学重点、难点】1、狭义相对论的两个基本公设2、爱因斯坦的时空观——相对论时空观【教学方法】问题式讨论和讲授。
【教学过程】一、引入新课：通过上节课的学习，我们知道：光速是与参考系无关的常量；经典物理学中的速度变换关系对电磁规律不适用，等。
对这些问题，许多物理学家试图通过在经典物理学内进行修补，仍无法解决上述矛盾。
而爱因斯坦发现问题的症结在于经典物理学的时空观，因此他摈弃了经典物理学的时空观，根据实验事实提出了狭义相对论的两条公设，用理论研究的方法得到了狭义相对论的全部结论，当然狭义相对论建立了一种新的时空观。
我们下面看看爱因斯坦是怎样思考的。
二、新课教学狭义相对论的两条公设1、伽利略变换设开始时惯性系S'（O' -x' y' z'）相对惯性系S （O-xyz）完全重合,S'系相对S系以速度v沿x轴正方向运动。
5.3奇特的相对论效应-沪科教版选修3-4教案
5.3奇特的相对论效应-沪科教版选修3-4教案一、教学目标1.了解相对论的一般观点和假设，了解奇特的相对论效应和它们的物理解释；2.能够运用所学的相对论效应，解决实际问题；3.学会理解和分析物理学的实验，体验对知识的积累和发现的乐趣。
二、教学重点1.了解相对论的一般观点和假设；2.掌握物体在不同参考系下的运动情况以及相对论效应的表现；3.理解实验方法对物理理论的检验和验证。
三、教学难点1.理解相对论效应的物理意义；2.掌握相对论效应的计算。
四、教学过程1. 导入环节教师可通过介绍“大盘子”和“小盘子”的故事引入相对论的概念，以及它的研究对象和研究方法，激发学生的学习兴趣。
2. 学习任务（1）了解相对论的基本观点和假设通过阅读教材中相关的内容，引导学生了解相对论的基本观点和假设，以及这些假设和概念对物理学的重要意义。
（2）学习相对论效应通过教师讲解和多种实例的讨论，让学生了解相对论效应的概念、表现形式和物理意义，并通过数学计算，掌握与此相关的基本公式和计算方法。
（3）实验设计设计“相对论的验证”实验，让学生通过实际操作，探究实验数据与相对论效应之间的关系，进一步理解相对论效应的物理意义和原理。
3. 实践环节（1）实验操作按照实验设计，进行实验操作，记录数据，检测结果并进行分析。
（2）数据处理将实验数据进行整理和计算，利用所学物理知识，解析实验结果，并对其进行量化分析。
（3）讨论分析引导学生进行实验结果的讨论，阐明实验与相对论效应的关系，从而使学生充分理解相对论的基本观点和假设，进而掌握相对论效应的表现形式和物理意义。
4. 总结回顾回顾本课内容，总结相对论的基本观点和假设、相对论效应的物理表现和计算方法、以及实验验证相对论的关键步骤。
引导学生思考物理学理论建立的过程以及实验对理论验证的重要作用。
五、教学反思本课的教学任务较为复杂，需要较高的学科知识、探究精神和计算能力。
因此，教师在教学设计中应该合理的安排时间，对于不同层次的学生要有针对性的辅导和评价。
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5.3奇特的相对论效应学案（2020年沪科版
高中物理选修3-4）
5.3奇特的相对论效应学习目标
1.了解运动时钟延缓效应和运动长度收缩效应.
2.知道爱因斯坦质量公式和质能关系.
3.了解经典时空观与相对论时空观的重要区别，体会相对论的建立对人类认识世界的影响1运动时钟延缓事件发生在运动惯性系中，地球上测量的时间间隔t，在以速度v 相对于地球飞行的飞船上测量的时间间隔为t，两者的关系为t，这种效应叫做时钟延缓，也叫做“动钟变慢”2运动长度收缩在一以速度v相对于地球飞行的飞船上，有一根沿运动方向放置且静止的棒，在地球上测量它的长度为l，在飞船上测量的长度为l，两者的关系为ll.在静止惯性参考系中测得的长度总是比运动惯性系中的要短一些，这种效应叫做运动长度收缩或尺缩效应，也叫做“动尺缩短”尺缩效应只发生在运动的方向上3爱因斯坦质量公式物体静止时的质量为m0，运动时的质量为m，两者之间的关系为m.4质能关系1任何质量的物体都对应着一定的能量Emc
2.2如果质量发生了变化，其能量也相应发生变化Emc
2.5时空观的深刻变革牛顿物理学的绝对时空观物理学的空间与时间是绝对分离.没有联系的，脱离物质而单独存在，与物质的运动无关而相对论认为有物质才有时间和空间，空间和时间与物
体的运动状态有关人类对于空间.时间更进一步地认识而形成的新的时空观，是建立在新的实验事实和相关结论与传统观念不一致的矛盾基础上，是不断发展.不断完善起来的.
一.运动时钟延缓导学探究一列火车沿平直轨道飞快匀速行驶，某人在这列火车上拍了两下桌子，车上的人观测的两次拍桌子的时间间隔与地上人观测的拍两下桌子的时间间隔相同吗答案不同知识深化时间间隔的相对性时钟延缓1经典的时空观某两个事件，在不同的惯性系中观察，它们的时间间隔总是相同的2相对论的时空观某两个事件，在不同的惯性参考系中观察，它们的时间间隔是不同的，惯性系相对运动速度越大，惯性系中的时间进程越慢3相对时间间隔公式设t表示与运动的惯性系相对静止的观察者观测的时间间隔，t表示地面上的观察者观测同样两事件的时间间隔，则它们的关系是t.例1远方的一颗星以0.8c的速度离开地球，测得它辐射出来的闪光按5昼夜的周期变化，求在此星球上测其闪光周期为多大答案3昼夜解析5昼夜是地球上测得的，即t5d由t得ttt3d
二.运动长度收缩导学探究如图1所示，假设杆MN沿着车厢的运动方向固定在火车上，且与火车一起运动，火车上的人测得杆的长度与地面上的人测得杆的长度相同吗图1答案不同知识深化长度的相对性尺缩效应1经典的时空观一条杆的长度不会因为观察者是否与杆做相对运动而不同2相对论的时空观长度也具有相对性，一条沿自身长度方向运动的杆，其长度总比静止长度
短，但在垂直于杆的运动方向上，杆的长度不变3相对长度公式设相对于杆静止的观察者认为杆的长度为l，与杆有相对运动的人认为杆的长度为l，杆相对于观察者的速度为v，则l.l.v的关系是ll.例2地面上长100km的铁路上空有一火箭沿铁路方向以
30km/s的速度掠过，则火箭上的人看到铁路的长度应该为多少如果火箭的速度达到0.6c，则火箭上的人看到的铁路的长度又是多少答案100km80km解析当火箭速度较低时，长度基本不变，还是100km.当火箭的速度达到0.6c时，由相对论长度公式ll0代入相应的数据解得l100km80km.
三.爱因斯坦质量公式和质能关系导学探究一个恒力作用在物体上产生一恒定加速度，由vat可知，经过足够长的时间，物体可以达到任意速度，甚至超过光速吗答案不会超过光速知识深化1相对论质量1经典力学物体的质量是不变的，一定的力作用在物体上产生一定的加速度，经过足够长时间后物体可以达到任意的速度2相对论物体的质量随物体速度的增大而增加物体以速度v 运动时的质量m与静止时的质量m0之间的关系是m，因为总有vc，可知运动物体的质量m总要大于它静止时的质量m0.2质能关系爱因斯坦质能关系式Emc
2.理解这个公式应注意1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是和一定的能量相对应2静止物体的能量为E0m0c2，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3物体的总能量E为动能与静质能之和即EEkE0mc2m为动质量4由质能关系式可知Emc
2.延伸思考有人根据Emc2得出结论质量可以转化为能量，能量可以转化为质量，这种说法对吗答案不对Emc2表明质量与能量之间存在一一对应的关系，物体吸收或放出能量，则对应的质量会增加或减少，质量与能量并没有相互转化对一个封闭的系统，质量是守恒的，能量也是守恒的例3星际火箭以0.8c的速率飞行，其静止质量为运动质量的多少答案0.6解析设星际火箭的静止质量为m0，运动质量为m，则0.6.针对训练下列关于爱因斯坦质能方程的说法中，正确的是A只有运动的物体才具有质能，静止的物体没有质能B一定的质量总是和一定的能量相对应CEmc2中能量E其实就是物体的内能D由Emc2知质量与能量可以相互转化答案B解析物体具有的质量与质量对应的能量称为质能，Emc2表明质量与能量之间存在一一对应的关系，物体吸收或放出能量，则对应的质量会增加或减少，质量与能量并没有相互转化故选项D错误，B正确；静止的物体也具有能量，称为静质能E0，E0m0c2，m0叫做静质量；Emc2中的能量E包括静质能E0和动能Ek，而非物体的内能，故选项
A.C错误奇特的相对论效应1多选关于物体的质量，下列说法正确的是A在牛顿力学中，物体的质量是保持不变的B在牛顿力学中，物体的质量随物体的速度变化而变化C在相对论力学中，物体静止时的质量最小D在相对论力学中，物体的质量随物体速
度的增大而增加答案ACD解析在牛顿力学中，物体的质量是保持不变的，故选项A正确，B错误；在相对论力学中，由于物体的速度v不可能达到光速c，所以vc,121，根据m，可判断选项
C.D均正确2多选下列说法中正确的是A一条杆的长度不会因为观察者是否与杆做相对运动而不同，这是经典物理学的观点B 一条沿自身长度方向运动的杆，其长度总比杆静止时的长度小C 一条杆的长度静止时为l0，不管杆如何运动，杆的长度均小于
l0D如果两条平行的杆在沿自己的长度方向上做相对运动，与它们一起运动的两位观察者都会认为对方的杆缩短了答案ABD解析根据经典物理学可知，选项A正确；根据“运动长度收缩”效应知，选项
B.D正确；只有在运动方向上才有“长度收缩”效应，若杆沿垂直杆的方向运动，则杆的长度不变，故选项C错误3甲.乙两人站在地面上时身高都是L0，甲.乙分别乘坐速度为0.6c和0.8cc 为光速的飞船同向运动，如图2所示此时乙观察到甲的身高
L____L0；若甲向乙挥手，动作时间为t0，乙观察到甲动作时间为t1，则t1________t0均选填“”“”或“”图2答案解析在垂直于运动方向上长度不变，则有LL0；根据狭义相对论的时间延缓效应可知，乙观察到甲的动作时间变长，即t1t0.。