【创新设计】2014-2015学年高中物理 第六章 相对论 章末整合课件 教科版选修3-4

合集下载

相对论ppt课件

相对论ppt课件

星体
宇宙中很可能存在黑洞,它
不辐射电磁波,因此无法直接 观测,但是它的巨大质量和极 小的体积使其附近产生极强的 引力场,引力透镜是探索黑洞 的途径之一.



星体



32
时间间隔与引力场有关
引力场的存在使得空间不同位置的时间进程出 现差别.
对于高速转动的圆盘,除了 转动轴的位置外,各点都在做 加速运动,越是靠近边缘,加 速度越大,方向指向盘心.
3、时间和空间相互独立、互不相关。
4
相对论简黑介体辐两射朵乌云
光速问
19世纪后半叶,关于电磁场的研究不题断深入,
人们认识到了光的电磁本质.我们已经知道,电
磁波是以巨大且有限的速度传播的,因此在电磁
场的研究中不断遇到一些矛盾,这些矛盾导致了
相对论的出现.
量子力学
相对论
相对论不仅给出了物体在高速运动时所遵循的规
15
狭义相对论的其他三个结论 下面,我们学习狭义相对论的三个重要结论…
相对论的速度叠加公式 相对论质量 质能方程
16
相对论的速度叠加公式
v
u
车外的人看到车上人
相对地面的速度为:
u v
u

1
uv c2
17
相对论质量
物体的运动速度不能无限增加,那么物体的质 量是否随着速度而变化?
严格的论证表明,物体高速(与光速相比) 运动时的质量与它静止时的质量之间有下面的 关系:
地面上看到:越是靠近边缘,速度越大.根据狭义相对论, 靠近边缘部位的时间进程较慢.
圆盘上的人认为:盘上存在引力场,方向由盘心指向边缘, 引力势较低,得出:引力势较低的位置,时间进程比较慢. 33

高中物理 第6章 相对论与量子论初步章末整合课件 鲁科版必修2

高中物理 第6章 相对论与量子论初步章末整合课件 鲁科版必修2
第五页,共6页。
在相对论时空观中,运动时钟与静止时钟的关系:Δt= Δ1t-′vc22,由上式可以看出 v<c,Δt>Δt′,因此如果某时
钟所显示的某个物理过程经历的时间间隔小,我们称该时钟 走得慢,所以我们说运动的钟比静止的钟走得慢.时间延缓 效应是一种观测效应,不是时钟走快了或走慢了,也不是被 观测过程的节奏变化了.
章末整合
第一页,共6页。
相对论
1.(2011·江苏单科)如图所示,沿平直铁路线有间距相等的三座铁塔
A、B和C.假想有一列车沿AC方向以接近光速行驶,当铁塔B发
出一个(yī ɡè)闪光,列车上的观测者测得A、C两铁塔被照亮的顺
序是
( ).
第二页,共6页。
解析 因列车沿AC方向接近光速(ɡuānɡ sù)行驶,根据“同时”的相对 性,即前边的事件先发生,后边的事件后发生可知C先被照 亮,答案为C. 答案 C
第三页,共6页。
2.(2011·江苏单科)下列(xiàliè)描绘两种温度下黑体辐射强度 与波长关系的图中,符合黑体辐射实验规律的是 ( ).体辐射的实验(shíyàn)规律:随着温度的升高;各波长 的辐射强度都增加,辐射强度的极大值向波长较短的方向移 动,可知正确答案为A. 答案 A
第六页,共6页。

高中物理第6章相对论与量子论初步第1、2节高速世界量子世界课件鲁科必修2

高中物理第6章相对论与量子论初步第1、2节高速世界量子世界课件鲁科必修2

3.两个关系: (1)质速关系:在经典力学中,物体的质量与物体的 运动 无关。但在相对论中,运动物体的质量随其 运动速度 的变
化而变化。
m=
m1-0 vc22,其中 m 为物体的 运动 质量,m0 为 静止 质
量,v 为物体相对惯性系的运动速度。 (2)质能关系:按照相对论及基本力学定律可得质量和能量
的特点知一般物体辐射电磁波的情况除与温度有关外,还与
材料和表面状况有关,而黑体辐射与辐射波长和黑体的温度
有关,故B错误,C正确;根据黑体的定义知D正确。
答案:B
4.下列说法中正确的是
()
A.物质波属于机械波
B.只有像电子、质子、中子这样的微观粒子才具有波动性
C.德布罗意认为,任何一个运动着的物体,小到电子、质
(2)紫外灾难
在推导符合实验曲线的公式时,发现结果与实验曲线
不符 。这个与实验不符的结果出现在 紫外 区。
四、不连续的能量
1.量子假说的内容 (1)物质 辐射 (或 吸收 )的能量 E 只能是某一最小能量单位 的 整数倍 ,即 E= nε (n=1,2,3…)。 (2)辐射是由一份份的能量组成的,一份能量叫做一个 量子 。量子的能量大小取决于辐射的波长,量子的能量 ε 与频
2.物质波 物理学家德布罗意进一步提出了 物质波 理论,根据这 一理论,每个物质粒子都伴随着 一种波 ,这种波被称为物 质波,又称为概率波 ,戴维孙、革末及汤姆孙的电子衍射 实验证实了物质波的存在。 3.结论 光与静止质量不为零的物质都具有 波粒二象性 。
[试身手·夯基础] 1.设某人在以速度为0.5c的飞船上打开一个光源,则飞船正
率 ν 成正比,即 ε= hν =hλc,h 为普朗克常数。
2.量子化 本质是 不连续性 ,在 微观世界 里,量子化或不连续性

高中物理 第六章 相对论 第4节 相对论的速度变换公式 质能关系课件 教科版选修3-4.ppt

高中物理 第六章 相对论 第4节 相对论的速度变换公式 质能关系课件 教科版选修3-4.ppt
1988年,中 国第一座高能粒 子加速器——北 京正负电子对撞 机首次对撞成功
7
活动三 相对论质量 物体的能量和质量之间存在
密切的联系,他们的关系是:
Emc2
这就是著名的爱因斯坦质能方程
8
具体推导过程如下:
Ek EE0 Emc2
E0 m0c2
v 1 c
Ek
m0c2 1 v 2
m0c2
c
1v2 11v2
判天地之美,析万物之理
物理学家费尔德曾指出: 当你领悟一个出色的公式时,你会得到
如同听巴哈的乐曲一样的感受。
1
4
相对论的速度变换公式 质能关系
2
活动一 相对论的速度变换
u
v
车对地的速度为v,人对车的速度为v′
地面上的人看到车上人相对 地面的速度为:
v
u v
1
uv c2
3
v
u v
1
uv c2
c
2c
Ek
m0c2
m0c2
1 2
m0c2
v
2
c
1
1
v
2
2c
1 2
m0v 2
9
Ek
1 2
m0v2
这就是我们过去熟悉的动能表达式,这也能让 我们看出,牛顿力学是相对论力学在低速情况下的 特例.
10
如果车上人运动方向与火车运动方向相反,则v′取负 值
4
活动二 相对论质量
物体的运动速度不能无限增加,那么物体的质量是否随 着速度而变化?
严格的论证表明,物体高速(与光速相比)运动时的质 量与它静止时的质量之间有下面的关系:
m
Hale Waihona Puke m01v2

物理第六章狭义相对论基础PPT课件

物理第六章狭义相对论基础PPT课件

第18页/共51页
洛仑兹坐标变换式
正变换
逆变换
x
x ut
1
u2 c2
y y
z z
t
t
u c2
x
2
1 u2 c 第19页/共51页
x x' ut '
1
u2 c2
y y
z z
t
t'
u c2
x'
1
u2 c2
令 u
c
正变换
1 1 2
逆变换
x x ut x x ut
y y
第2页/共51页
v ' a'
正变换:
把S′系的各量用S系的各量表示。
y
y’
u
P(x, y, z, t)
ut o
o’ z
z’
坐标变换
x' x ut y' y z' z t' t
x’
x’
x x
速度变换
加速度变换
vx vx u
vy vy
a' a
vz vz
——伽利略变换式
第3页/共51页
o
x1
第14页/共x251页 x
l x2 x1 ut
Δt是B′、A′相继通过 x1这两个事件之间的固有时。
l和l ' 之间有什么关系呢?
在S′系,棒静止,由于S系向左运动,x1这一点相继经过B′和A′端。
y
u
o
y
u
o o′ y′
o′
y′
A’
A′ x1
x1经过A′和B′两事件之间的时间间隔,在S’ 系中测量为:

高中物理 第6章 相对论与天体物理章末整合课件 鲁科版选修34

高中物理 第6章 相对论与天体物理章末整合课件 鲁科版选修34

1m-0 vc2得vc=
k2-1 k.
答案
k2-1 k
2.(2009·江苏卷)如图1所示,强强乘坐速度为0.9 c(c为光 速)的宇宙飞船追赶正前方的壮壮,壮壮的飞行速度为 0.5c,强强向壮壮发出一束光进行联络,则壮壮观测到该 光束的传播速度为________(填写选项前的字母).
图1
A.0.4c
B.0.5c
C.0.9c
D.1.0c
解析 根据光速不变原理可知:真空中的光速在不同的惯
性参考系中都是相同的,故D正确.
答案 D
3.(2010·北京卷,13)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 B.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 由光速不变原理可知A项正确. 答案 A
章末整合
相对论
1.(2008·海南单科)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依据爱因斯坦的质能方程 E=mc2,宇宙射线粒子的
能量是其静止能量的 k 倍,则其运动时的质量等于其静止质
量的 k 倍;再由相对论质量公式 m=

高中物理第六章 相对论优秀课件

高中物理第六章  相对论优秀课件

课时安排:1课时
历史背景:
牛顿经典力学满足伽利略相对性原理和速度变换规律
狭义相对论
两个根本假设
〔1〕对不同的惯性系,物理规律都是一样的
〔2〕光速不变原理:光在真空中的速度在任何惯性系中测得的数
值都相同
三个效应:
〔1〕运动时钟变慢 〔2〕运动长度变短 〔3〕运动质量变大
一个关系 质能关系:E=mc2
体会与理解
1、你看到镜子里的自己 永远都是过去的自己
三个效应 如:运动时钟变慢
运动长度变短等
《导学案》灰皮P70 1、8
体会与理解
1、你看到镜子里的自己 永远都是过去的自己
2、狭义相对论统一了时间 和空间,但受运动的影响
三维时空观 光锥
3、广义相对论
一切参考系: 引力存在 时空曲率
狭义与广义相对论的比较
狭义相对论:惯性参考系中平直三维时空观,讨论三个效应
第六章 相对论
史背景:
牛顿经典力学满足伽利略相对性原理和速度变换规律
解决理论之争
光速
牛顿提出的牛顿力学和麦克斯韦提出的麦克斯韦方程
1905年提出狭义相对论 1916年提出广义相对论
《关于光的产生和转化的一个启发性 观点》讨论光量子以及光电效应
《分子大小的新测定》推导出计算扩 散速度的数学公式
狭义与广义相对论的比较
狭义相对论:惯性参考系中平直三维时空观,讨论三个效应 广义相对论:一切参考系,讨论引力效应和时空弯曲
光在弯曲时空中的传播
狭义和广义相对论最本质的区别就在于:时空是不是弯的
《关于热的分子运动论所要求的静止 液体中悬浮小粒子的运动》提供了原 子确实存在的证明
《论动体的电动力学》提出时空关系 新理论,被称为“狭义相对论〞 《物体的惯性是否决定其内能》建立 在狭义相对论根底上,说明质量和能 量可互换,后来推出最著名的科学方 程:E=mc2

高一物理章节内容课件 第六章狭义相对论

高一物理章节内容课件 第六章狭义相对论

在地球坐标系中测出的 子的寿命
解:
例3(4378)火箭相对于地面以V=0.6C (C
为真空中光速)的匀速度飞离地球。在
火箭发射
秒钟后(火箭上的
钟),该火箭向地面发射一导弹,其速
度相对于地面为V1=0.3C,问火箭发射 后多长时间,导弹到达地球?(地球上
的钟)计算中假设地面不动。
解:火箭飞离地球到发射 导弹经历的时间间隔
中,两个事件同地发生)
4. 长度收缩(条件:在相对棒运动的参照 系中,要同时纪录棒两端的 坐标)
5. 相对论质量 6. 相对论能量 7. 相对论动量 8. 质点系动量守恒
9. 核反应的总能量守恒、释放的能量、质量 亏损
10 .相对论动量与能量的关系
例一(4604)设快速运动的介子的能量约为
E=3000MeV,而这种介子在静止时的
的速率V沿隧道长度方向通过隧道,若 从列车上观测:
(1)隧道的尺寸如何? (2)设列车的长度为 ,它全部通过隧
道的时间?
1.(4720)解答 (1) 从列车上观察,隧道的长度缩短, 其他尺寸不变。隧道长度为
(2)列车全部通过隧道的时间为
2.(4373)静止的 子的平均寿命约

,今在8Km的高空,由于
能量为E0=100MeV。若这种介子的固有
寿命是
,求它运动的
距离。
例二(4733)已知一静止质量为m0的粒子, 其固有寿命为实验室测量到的寿命的
1/n,则此粒子的动能是多少?
例一(4604)解答
例二(4733)解答
例三(4735)已知 子的静止能量为
105.7MeV ,平均寿命为

试求动能为150MeV的子的速度是多少?

高中物理 第6章 相对论与天体物理章末整合提升课件 鲁

高中物理 第6章 相对论与天体物理章末整合提升课件 鲁
第6章——
章末整合提升
1 网络构建 客观·简明·了然
2 分类突破
整合·释疑·点拨
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பைடு நூலகம்时间间隔为t0,
地面观察者测得的时间间隔为 Δt,则两者之间关系为Δt

1-t0 vc2.
2.设尺子的固有长度为l0,观察者与被测物体有相对运动时, 尺子的长度为l,则有l=l0 1-vc,2即沿运动方向上的长度缩 短了.这就是相对论中长度的相对性.
)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 m0c2
例2 一个以2×108 m/s的速度运动着的球,半径为a,试分析静止着
的人观察球会是什么样的形状? 解析 由长度相对公式有 l=l0
1-vc2,v
一定,球沿运动方向上
的长度成比例地减小,球沿运动方向的最大长度为 l=2a· 1-vc2
=2a· 1-23××1100882≈1.49a,垂直于球运动方向,球的长度不变为
例1 如图1所示,列车以速度v匀速运动,在车厢里的人量得 车厢高为d,一相对于车厢静止的尺子的长度 为L0.请思考: (1)地面上的人量得的车厢高度为多少?
图1 解析 由于在竖直方向上车厢没有运动,所以地面上的人量 得车厢高度仍为d; 答案 d
(2)地面上的人测得的尺子的长度为多少? 解析 由长度的相对性得L=L0 1-vc2. 答案 L0 1-vc2

高中物理第六章相对论第1、2节牛顿力学中的相对性、相对论的两个基本假设教案教科版选修3_4

高中物理第六章相对论第1、2节牛顿力学中的相对性、相对论的两个基本假设教案教科版选修3_4

第六章相对论一、牛顿力学中运动的相对性二、相对论的两个基本假设教学目标1. 了解经典的相对性原理.2. 知道狭义相对论的两个基本假设.3. 了解对经典物理学内部矛盾的探索过程,理解爱因斯坦建立相对论的科学探究思想和逻辑推理方法.重点难点重点:狭义相对论的两个基本假设难点:牛顿力学中运动的相对性设计思想通过本节教学应使学生了解,牛顿力学和相对论建立之前的整个经典物理学都是建立在绝对时空概念的基础上,在人类活动的低速运行“正常”范围内是非常准确的。

在该概念下,经典力学定律、伽利略变换和力学相对性原理三者是自洽的、和谐一致的。

但是在这个范围以外,牛顿物理学的结论就与观测结果不一致,它揭示了经典物理内在的某些基本矛盾。

自然界不存在特殊的惯性系,不仅力学规律,而且其他规律,包括电磁规律,在不同惯性系中都具有相同形式,并通过光束不变原理,构建崭新的时空观,为后面的学习打下基础。

教学资源多媒体课件教学设计【课堂学习】学习活动一:伽利略相对性原理对力学规律而言,所有的惯性系都是等价的或在一个惯性系中,所作的任何理学实验都不能够确定这一惯性系本身是静止状态,还是匀速直线运动。

力学中不存在绝对静止的概念,不存在一个绝对静止优越的惯性系。

1.在任何惯性参考系中,力学的规律都是一样的,都可以用牛顿定律来描述。

2.地面参考系或相对于它做匀速直线运动的的参考系都可当作惯性系。

学习活动二:经典时空观设当O与O′重合时t=t′=0作为记时的起点,同一事件:K 系中(x ,y ,z ,t )K ′系中(x ′,y ′,z ′,t ′)按经典观念: 或所谓绝对时空:1.时间:时间间隔的绝对性与同时的绝对性,即t t ∆='∆,t t ='。

时间是与参照系无关的不变量。

2.空间:若有一把尺子,两端坐标分别为K 中:P 1(x 1,y 1,z 1,t 1),P 2(x 2,y 2,z 2,t 2)K ′中:P 1′(x 1′,y 1′,z 1′,t ′)P 2′(x 2′,y 2′,z 2′,t ′)有由得,即:长度(空间间隔)是与参照系无关的不变量或长度(空间间隔)的绝对性。

高中物理 第六章 相对论 章末总结课件 教科版选修34

高中物理 第六章 相对论 章末总结课件 教科版选修34

三、质速关系和质能关系
返回
所以 E= m10-c2vc22=9.1×101--31×0.9c392×c12082 J≈5.81×10-13 J.
(2)电子经典力学的动能 Ek′=21m0v2,
电子相对论动能 Ek= m10-c2vc22-m0c2,
所以Ek′=
Ek
112-×100.9.9992-2 1≈8.05×10-2.
(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.
三、质速关系和质能关系
返回
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=
m10-c2vc22=
1E-0 vc22.
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.
的航线.
答案 (1)0.946c (2)4 s
三、质速关系和质能关系
返回
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=
1m-0 vc2.
(1)v≪c时,( vc )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.
2.7×108 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?
解析 根据公式l=l0 1-uc22 知,
长度缩短了Δl=l0-l=l0

1-

1-uc22,

高中创设计物理教科版选修34课件:第六章 相对论 章末整合提升

高中创设计物理教科版选修34课件:第六章 相对论 章末整合提升

1、所有高尚教育的课程表里都不能没有各种形式的跳舞:用脚跳舞,用思想跳舞,用言语跳舞,不用说,还需用笔跳舞。 2、一切真理要由学生自己获得,或由他们重新发现,至少由他们重建。 3、教育始于母亲膝下,孩童耳听一言一语,均影响其性格的形成。 4、好的教师是让学生发现真理,而不只是传授知识。 5、数学教学要“淡化形式,注重实质.
二、质速关系和质能方程 爱因斯坦的质能方程揭示了物质与运动的不可分割的属 性,即一定的能量与相应的质量相联系,切不可理解为质 量转化为能量.
【例3】 一个静止的电子被电压为106 V的电场加速后,其质 量为多少?速率为多大?
解析 Ek=eU=1.6×10-19×106 J=1.6×10-13 J, Ek=mc2-m0c2 所以 m=Ec2k+m0=1.36××11008-123 kg+9.1×10-31m=
m0 得 1-vc2
v=c
1-mm02≈2.82×108 m/s.
答案 2.69×10-30 kg 2.82×108 m/s
6、“教学的艺术不在于传授本领,而在于激励、唤醒、鼓舞”。2021年11月2021/11/222021/11/222021/11/2211/22/2021 7、不能把小孩子的精神世界变成单纯学习知识。如果我们力求使儿童的全部精神力量都专注到功课上去,他的生活就会变得不堪忍 受。他不仅应该是一个学生,而且首先应该是一个有多方面兴趣、要求和愿望的人。2021/11/222021/11/22November 22, 2021 8、教育技巧的全部诀窍就在于抓住儿童的这种上进心,这种道德上的自勉。要是儿童自己不求上进,不知自勉,任何教育者就都不 能在他的身上培养出好的品质。可是只有在集体和教师首先看到儿童优点的那些地方,儿童才会产生上进心。 2021/11/222021/11/222021/11/222021/11/22

【新教材】高中物理 新鲁科版 必修2 第6章 相对论与量子论初步 章末复习课 课件

【新教材】高中物理 新鲁科版 必修2 第6章 相对论与量子论初步 章末复习课 课件

又地面上的物体,有GMRm2 ′=m′g
由以上各式可得
T=2Rπ
R+g h3,v=
Rg+R2h,ω=
gR2 R+h3.
[答案] 见解析
2.已知地球半径为 R,地球表面重力加速度为 g,万有引力常 量为 G,不考虑地球自转的影响.
(1)求地球的质量 M; (2)求地球的第一宇宙速度 v; (3)若卫星绕地球做匀速圆周运动且运行周期为 T,求卫星距离 地面的高度 h.
[解析] (1)若不考虑地球自转的影响,则 GMRm2 =mg,所以,地 球的质量 M=gGR2.
(2)若不考虑地球自转的影响,则 GMRm2 =mg=mvR2, 所以,第一宇宙速度 v= gR.
(3)卫 星绕 地 球做 匀 速圆 周 运动 时 万有 引 力提 供 向心 力 ,即 GRM+mh2=m(R+h)4Tπ22
2.双星模型的特点
【例3】 如图所示,质量分别为m和M的两个星球A和B在万 有引力作用下都绕O点做匀速圆周运动,星球A和B两者中心之间距 离为L.已知A、B的中心和O三点始终共线.A和B分别在O的两侧, 引力常量为G.
(1)求两星球做圆周运动的周期.
(2)在地月系统中,若忽略其他星球的影响,可以将月球和地球
对于“黄金代换”式 GM=gR2,绝对不可以理解为只要在地球表 面上就能成立,其成立是有条件的.“黄金代换”式成立的一般情形 有三种.
1.对于地球两极上的物体恒成立 处在地球两极上的物体,由于没有随地球自转而做匀速圆周运动, 地球对物体的万有引力等于物体的重力. 故 GMRm2 =mg,即有 GM=gR2.
不考虑地球自转的影响,GMRm2 =mg
3 由以上两式解得:h=
gR4π2T2 2-R.
[答案]

高中物理第六章相对论章末整合课件-4

高中物理第六章相对论章末整合课件-4

解析 Ek=eU=1.6×10-19×106 J=1.6×10-13 J, Ek=mc2-m0c2 所以 m=Ec2k+m0=1.36××11008-123 kg+9.1×10-31 kg=2.69×10-
30 kg.
由 m=
1m-0 vc2得 v=c
1-mm02=0.94c.
答案 2.69×10-30 kg 0.94c
⑤当两个天体相互绕转时,会向外界辐射出引力波.
宇宙的演化
网络构建 分类突破
分类突破
章末整合
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= 1τ-0 uc22.
2.设尺子的固有长度为 l0,观察者与被测物体有相对运动时, 尺子的长度为 l,则有 l=l0 1-uc22,即沿运动方向上的长度 缩短了.这就是相对论中长度的相对性.
网络构建 分类突破
分类突破
章末整合
针对训练 设一质子以速度v=0.80 c运 动.求这个质子的总能量和动能.(lev= 1.6×10-19J,质子的静质量.m0=1 167×10 -解2析7kg,质子c=的静3×能量10:8Em0=/s)m0c2=938 MeV
质子的总能量:E=mc2= 1m-0vc22/c2= 19-380.82MeV=1 563
高中物理·选修3-4·教科版
章末整合
第六章 相对论
章末整合
网络构建 分类突破
网络构建
章末整合
相 对 论
两个基本假设爱因斯坦相对性原理:对不同的惯性系,物理规律包括力学的和电磁的都是一样的 光速不变原理:光在真空中运动的速度在任何惯性系中测得的数值都是相同的

高中物理第六章本章整合课件教科版选修3_4

高中物理第六章本章整合课件教科版选修3_4

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.
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= ������0
1-
������
2
.
������
专题一 专题二
3.“时间间隔”的相对性
在相对事件发生地运动的参考系中观察,时间进程变慢,相对事
件发生地静止的人认为两个事件的时间间隔为Δτ,相对事件发生地
以速度v运动的观察者测得的时间间隔为Δt,则两者之间关系为
Δt=
������
1-
������ ������
2
.
4.时空的相对性
时间、空间都跟运动速度相联系,时间、空间是物体的存在形式,
时空概念是从物体运动中抽象出来的,而不是独立于物体运动之外
的概念,时空是相对的.
专题一 专题二
【例题1】 一对孪生兄弟,出生后哥哥乘高速飞船去旅行,测量出
可认为其质量与物体运动状态无关.
(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.
专题一 专题二
2.质能关系
(1)相对于一个惯性参考系以速度v运动的物体具有的相对论能
量 E=mc2=
= ������ 0 ������ 2
重要结论
引力场中时间会延缓,引力越强,时钟就走得越慢
有质量的物体存在加速度时,会向外界辐射出引力波
宇宙的演化
专题一 专题二
专题一 时空的相对性
1.“同时”的相对性
在经典的物理学中,如果两个事件在一个参考系中认为是同时的,
在另一个参考系中一定也是同时的;而根据爱因斯坦的两个假设,

高中物理课件第6章 相对论 第1、3讲

高中物理课件第6章 相对论 第1、3讲
物理量——磁感应强度.
2.知道磁感应强度的定义,知道其方向、大小、定义式
和单位.
3.掌握安培力的计算方法.
4.知道磁通量和磁通密度概念;会计算磁通量的大小.
预习导学
课堂讲义
栏 目 索 引
一、磁感应强度
二、安培力的大小
三、磁通量
对点检测 自查自纠
预习导学
课堂讲义
一、磁感应强度
知识梳理
1.实验发现:在磁场中某一点,安培力F与电流I和导线长度L乘积
一、牛顿力学中运动的相对性 1.伽利略相对性原理
在任何_惯__性___参考系中,_力__学___的规律都是一样的,都可 以用牛顿定律来描述. 2.经典时空观 (1)时间:反映物质运动过程的__长__短__、久暂,常用年、 月、日、时、分、秒等作为量度单位.
(2)空间:代表物体的尺寸、大小,物体之间的__距__离__等, 常用光年、千米、米、毫米、微米、纳米等作为量度单 位. (3)时间和空间是相互__独__立__、互不相关的. 3.伽利略速度变换公式 若车厢相对地面以u向前行驶,车厢内人相对车厢以速率v′ 向前跑,则人对地面的速率为v=______u_+__v_′;若人向车后 跑时,相对地面的速率为v=_______u_-__v. ′
典例精析
例5 如图5所示,线圈abcd平面与水平方向夹角θ
= 60° , 磁 感 线 竖 直 向 下 , 线 圈 平 面 面 积 S = 0.4
m2,匀强磁场磁感应强度B=0.6 T,则穿过线圈的
磁通量Φ为多少?
图5
解析 解法一:把S投影到与B垂直的方向,则Φ=B·Scos θ=
0.6×0.4×cos 60° Wb=0.12 Wb.
解法二:把B分解为平行于线圈平面的分量B∥和垂直于线圈平 面的分量B⊥,B∥不穿过线圈,且B⊥=Bcos θ,则Φ=B⊥S= Bcos θ·S=0.6×0.4×cos 60° Wb=0.12 Wb.

高中物理第6章相对论与量子论初步本章优化总结课件鲁科版必修2

高中物理第6章相对论与量子论初步本章优化总结课件鲁科版必修2

学说内容
成功之处(能解 释的现象)
局限性
光是从光源射 光的直线传播、 不能解释光
微粒
牛顿 出的具有高速 反射、折射、光 的干涉、衍

的粒子流
的颜色等现象 射等现象
光像水波一
波动 惠更 样,也是一种 光具有干涉、衍 将光波等同
说 斯 波,具有波的 射等波的特性 于机械波
一切特性
学 代表 说 人物
学说内容
2.(多选)下列说法中正确的是( ) A.光的波粒二象性学说是由牛顿的微粒说和惠更斯的波动 说组成的 B.光的波粒二象性彻底推翻了麦克斯韦的电磁场理论 C.光子学说并没有否定电磁说,在光子能量 ε=hν 中, ν 表示波的特性,ε 表示粒子的特性 D.光波不同于宏观概念中的那种连续的波,它是个别光子 运动规律的一种几率波
复习课件
高中物理第6章相对论与量子论初步本章优化总结课件鲁科版必修2
2021/4/17
高中物理第6章相对论与量子论初步本章优化总结课件鲁科 版必修2
第6章 相对论与量子论初步
本章优化总结

狭义相对论问题的综合应用 1.解决“同时”的相对性问题,可从三个方向入手 (1)令观察者静止,判断被观察者因相对运动而引起的位置 变化. (2)结合光速不变原理,分析光传播到两个事件所用的时间. (3)光先传播到的事件先发生,光后传播到的事件后发生.
3.解决时间间隔的相对性应注意 (1)“动钟变慢”是两个不同惯性系进行时间比较的一种效 应,而不是时钟的结构或精度因运动而发生了变化. (2)运动时钟变慢完全是相对的,在它们上面的观察者都将 发现对方的钟变慢了.
4.理解狭义相对论的关键是在观念上要有所转变,这种转 变是人们对客观存在的重新认识所必需的.在牛顿时期, 由于人们观测客观现象受到一定的限制,所以建立了牛顿 力学的绝对时空观,即时间和空间不因参考系的选择而改 变.随着科学技术的发展,观测手段的提高,人们发现牛 顿力学具有一定的局限性,这就要求我们改变原有的传统 观念.只有这样,我们才能理解爱因斯坦两个假设的思路 以及由这两个假设所得到的一些结论、公式的物理意义.
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

相对论质量公式:m=
m0 v2 1- 2 c
爱因斯坦质能方程E=mc2
广义相对性原理:在任何参考系中,物理规律都是一样的 两个基本原理 等效原理:一个不受引力作用的加速度系统跟一个受引力作用的惯性系统是等效的 ①光在引力场中传播时,将会发生偏折 ②引力作用使光波发生频移 ③引力场中时间会延缓,引力越强,时钟就走得越慢 ④水星绕太阳运动的轨道与根据牛顿万有引力定律计算所得的不一致.
高中物理· 选修3-4· 教科版
第六章 相对论
章末整合
网络构建
相 对 论

狭义相对论

爱因斯坦相对性原理:对不同的惯性系,物理规律包括力学的和电磁的都是一样的 两个基本假设 光速不变原理:光在真空中运动的速度在任何惯性系中测得的数值都是相同的
MeV 质子的动能:Ek=E-E0=(1 563-938)MeV=625 MeV
答案
1 563 MeV
625 MeV
几个重要结论

“同时”是相对的 长度是相对的,长度相对论公式l=l0 1- τ0 1- 相对论速度变换公式:v= u+v′ uv′ 1+ 2 c u2 c2 u2 c2
时间间隔是相对的,时间间隔公式τ=
相对论质量公式:m=
m0 v2 1- 2 c
爱因斯坦质能方程E=mc2
答案 长轴为2a、短轴为1.49a的椭球体
分类突破
二、质速关系和质能方程 1.质速关系:m= m0 v2 1- c .
v2 (1)v≪c 时,( c ) =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.
1- 2 ,v 一定,球沿运动 c
方向上的长度成比例地减小,球沿运动方向的最大长度为 l 2×108 2 v2 =2a· 1- c =2a· 1- 8 = 1.49a,垂直于球运动 3×10 方向, 球的长度不变为 2a.因此静止的人观察球的形状会是长 轴为 2a、短轴为 1.49a 的椭球体.
分类突破 解析 在以上四种所法中,只有C违背了同时 的相对性,是不正确的,其余三种说法都是 正确的,所以应当选择答案A、B、D. 答案 ABD

分类突破

【例2】 一个以2×108 m/s的速度运动着的 球,半径为a,试分析静止着的人观察球会是 什么样的形状? v2
解析 由长度相对公式有 l=l0
分类突破
2.质能关系:E=mc =
2
m0c2
v 1- 2 c
2=
E0
v 1- 2 c
2.
(1)E0=m0c2 为物体相对于参考系静止时的能量. (2)ΔE=Δmc2 为物体的能量变化 ΔE 与质量变化 Δm 的对应关 系
分类突破

【例3】 一个静止的电子被电压为106 V的 电场加速后,其质量为多少?速率为多大?
由 m=
答案
分类突破

针对训练 设一质子以速度v=0.80 c运 动.求这个质子的总能量和动能.(lev= 1.6×10-19J,质子的静质量.m0=1 167×10 -27kg,c=3×108m/s) 2
解析 质子的静能量:E0=m0c =938 MeV
2 m c 938 0 2 质子的总能量:E=mc = 2 2= 2MeV= 1 563 1-v /c 1-0.8
解析 Ek=eU=1.6×10
-19
×106 J=1.6×10
-13
J,
Ek=mc2-m0c2 1.6×10-13 Ek -31 - 所以 m= 2 +m0= kg=2.69×10 8 2 kg+9.110 c 3×10 30
kg. m0 v2 1- c 2.69×10-30 kg 0.94c 得 v=c m0 2 1- m =0.94c.
缩短了.这就是相对论中长度的相对性.
分类突破





【例1】 在狭义相对论中,下列说法哪些是 正确的 ( ) A .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. B .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. C .在一惯性系中发生于同一时刻、不同 地点的两个事件在其它一切惯性系中也是同 时发生的. D .惯性系中的观察者观察一个与他作匀 速相对运动的时钟时,会看到这钟比与他相
⑤当两个天体相互绕转时,会向外界辐射出引力波.
分类突破
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 = τ0 u 1- 2 c
2.
2.设尺子的固有长度为 l0,观察者与被测物体有相对运动时, 尺子的长度为 l,则有 l=l0 u2 1- 2 ,即沿运动方向上的长度 c
广义相对性原理:在任何参考系中,物理规律都是一样的
网络构建 相 对 论
几个重要结论 广义相对论 重要结论 宇宙的演化
相对论速度变换公式:v=
u+v′ uv′ 1+ 2 c
相关文档
最新文档