201x-201x学年高中物理第6章相对论与量子论初步第1节高速世界鲁科版必修2
高中物理 第6章 第1节 高速世界活页训练 鲁科版必修2
第6章相对论与量子论初步第1节高速世界(时间：60知识点基础中档稍难两个基本原理1、2相对论的理解3、4质速关系和质能关系5、6综合提升7、8 9、10知识点一两个基本原理1．下列说法正确的是 ( )．A．物理基本规律在所有惯性系中都是等价的B．在真空中，光的速度与光源的运动状态无关C．在惯性系和非惯性系中光都是沿直线传播的D．在所有惯性系中，光在真空中沿任何方向传播的速度都相同解析根据相对性原理知，物理规律在所有惯性系中都是等价的，A正确；根据光速不变原理知，B、D正确；根据爱因斯坦的广义相对论知，C错误．答案ABD2．设某人在以速度为0.5 c的飞船上打开一个光源，则下列说法正确的是 ( )．A．飞船正前方地面上的观察者看到这一光速为1.5 cB．飞船正后方地面上的观察者看到这一光速为0.5 cC．在垂直飞船前进方向地面上的观察者看到这一光速是cD．在地面上任何地方的观察者看到的光速都是c解析根据光速不变原理，在一切惯性参照系中，测量到的真空中的光速c都是一样的，故C、D正确．答案CD知识点二相对论的理解3．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狭义相对论的基本假设有：(1)狭义相对论的相对性原理：一切彼此做匀速直线运动的惯性参考系，对于描述运动的一切规律来说都是等价的；(2)光速不变原理：对任一惯性参考系，真空中的光速都相等，所以只有A项正确．答案 A4．下面说法中正确的是 ( )．A．根据牛顿的万有引力定律可以知道，当星球质量不变，半径变为原来的一半时，表面上的引力将变为原来的4倍B．按照广义相对论可以知道，当星球质量不变，半径变为原来的一半时，表面上的引力将大于原来的4倍C．当天体的实际半径远大于引力半径时，根据爱因斯坦的引力理论和牛顿的引力理论计算出的力差异很大D．当天体的实际半径接近引力半径时，根据爱因斯坦的引力理论和牛顿的引力理论计算出的力差异不大解析根据万有引力定律计算知A正确；当星球半径变小，速度就变快，由相对论得出引力就大于原来的4倍，B正确；当天体的实际半径远大于引力半径时，根据爱因斯坦的相对论和牛顿的引力理论计算出的力差异不大，当实际半径接近引力半径时，计算出的力差异很大，C、D错误．答案AB知识点三质速关系和质能关系5．对于公式m＝m01－v2c2，下列说法中正确的是 ( )．A．公式中的m0是物体以速度v运动时的质量B．当物体的运动速度v＞0时，物体的质量m＞m0，即物体的质量改变了，故这种情况下，经典力学不再适用C．当物体以较小速度运动时，质量变化十分微弱，经典力学理论仍然适用，只有当物体以接近光速运动时，质量变化才明显，故经典力学适用于低速运动，而不适用于高速运动D．通常由于物体的运动速度太小，质量的变化引不起我们的感觉，故在分析地球上物体的运动时，不必考虑质量的变化解析公式中m0是静止质量，m是物体以速度v运动时的质量，A错误；由公式可知，只有当v的大小与光速具有可比性时，物体的质量变化才明显，一般情况下物体的质量变化十分微小，故经典力学仍然适用，B错误，C、D正确．答案CD6．在粒子对撞机中，有一个电子经过高压加速，速度达到光速的0.5倍．试求此时电子的质量变为静止时的多少倍．解析由爱因斯坦狭义相对论中运动质量与静止质量的关系得m＝m01－v2c2＝m01－14＝2m03≈1.155m0，即此时电子的质量变为静止时的1.155倍．答案 1.1557．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________倍，粒子运动速度是光速的________倍．解析 由E ＝mc2得E E0＝m m0，所以m ＝km0. 由m ＝m01－v2c2得m m0＝11－v2c2＝k ， 得v ＝k2－1kc. 答案 kk2－1k 8．一个原来静止的电子，经电压加速后，获得的速度v ＝6×106 m/s.此时电子的质量增大了还是减小了？改变了百分之几？还可以用经典力学研究电子的运动规律吗？解析 根据爱因斯坦的狭义相对论有m ＝m01－v2c2≈1.000 2m0， 故电子运动后的质量增大了，改变的百分比为m －m0m0×100%＝0.02%. 在这种情况下，由于质量改变很小，可以忽略质量的改变，经典力学理论仍然适用． 答案 增大了 0.02% 可以9．在静止系中的正方立体每边长L0，另一坐标系以相对速度v 平行于立方体的一边运动．问在后一坐标系中的观察者测得的立方体体积是多少？解析 本题中立方体相对于坐标系以速度v 运动，一条边与运动方向平行，则坐标系中观察者测得该条边的长度为 L ＝L0 1－v2c2测得立方体的体积为V ＝L20L ＝L301－v2c2. 答案 L30 1－v2c210．半人马星座α星是离太阳系最近的恒星，它距地球为4.3×1016 m ．设有一宇宙飞船自地球往返于半人马星座α星之间．(1)若宇宙飞船的速率为0.999 c ，按地球上时钟计算，飞船往返一次需多少时间？(2)如以飞船上时钟计算，往返一次的时间又为多少？解析 (1)由于题中恒星与地球的距离s 和宇宙飞船的速率v 均是地球上的观察者所测量的，故飞船往返一次，地球时钟所测时间间隔Δt ＝2s v ＝2×4.3×10160.999×3.0×108s ≈2.87×108 s. (2)可从相对论的时间延缓效应考虑．把飞船离开地球和回到地球视为两个事件，显然飞船上的时钟测出两事件的时间间隔Δt ′是固有时间，地球上所测的时间间隔Δt 与Δt ′之间满足时间延缓效应关系式．以飞船上的时钟计算，飞船往返一次的时间间隔为Δt ′＝Δt1－v2c2＝2.87×108× 1－⎝ ⎛⎭⎪⎫0.999c c 2s ≈1.28×107 s.答案(1)2.87×108s (2)1.28×107 s。
鲁科版物理必修二课件6.1高速世界(讲授式)
(4)雷达回波延迟。 用雷达向水星和金星发射电磁波，雷达波经过太阳附 近时测得往返时间为Δt1，雷达波不经过太阳附近时测 得往返时间为Δt2，Δt1>Δt2，这表明太阳引力场引起时 间延缓效应。
3．时空弯曲 爱因斯坦进一步认为，光线在引力场中的弯曲可等效 为空间本身被弯曲了。引力不但影响空间，而且影响 时间，对影响方式的最佳描述就是时空弯曲。在宇宙 中，物质质量大、密度高的区域时空弯曲大；物质稀 少的地方，时空较“平直”。
这是一个静止的尺子
这是同一个尺子，快速地从左向右移动
上面图形是尺子在参照系中处于静止状态.一个静 止物体在其参照系中的长度被称作他的“正确长度 ”.下部图中尺子在运动.用更准确的话来讲：我们相 对于某参照系，发现它（尺子）在运动.长度收缩 原理指出在此参照系中运动的尺子要短一些.
三、长度收缩效应
l l 1(v)2 c
t
t 1 (v )2
c
二、时间延缓效应
此原理的一个较为简单但不太精确的陈述是： 运动的钟比静止的钟走得更慢.最著名的关于时间延缓 的假说通常被称为双生子佯谬. 假设有一对双胞胎哈瑞和玛丽，玛丽登上一艘快速飞 离地球的飞船（为了使效果明显，飞船必须以接近光 速运动），并且很快就返回来.我们可以将两个人的身 体视为一架用年龄计算时间流逝的钟.因为玛丽运动得 很快，因此她的“钟”比哈瑞的“钟”走得慢.结果是， 当玛丽返回地球的时候，她将比哈瑞更年轻.年轻多少 要看她以多快的速度走了多远.
4×1026
8
2kg＝94×1010 kg。
5 000 年内太阳总共减少的质量为：
ΔM＝Δm·t＝5 000×365×24×3 600×94×1010 kg≈7×1020 kg；
2019-2020年高中物理第6章相对论与量子论初步第1讲高速世界学案鲁科版必修2
界学案鲁科版必修2［目标定位］1.初步了解爱因斯坦相对论建立的背景.2. 了解高速世界的两个基本原理，知道时间延缓、长度缩短、质速关系、质能关系和时空弯曲，能应用相对论知识解释简单的现象3 了解经典物理学的局限，知道经典时空观与相对论时空观之间的关系.一、高速世界的两个基本原理1. _____________________________________________________________ 相对性原理：所有物理规律在一切惯性参照系中都具有 ______________________________________________ .2. _________________________________________________ 光速不变原理：在一切惯性参照系中，测量到的____________________________________________________ 中的光速c _________ .二、时间延缓效应1•内容：将一只高速运动的时钟与另一系列静止的同步钟相比较，发现_____________ 变慢了，这个效应叫做时间延缓效应，时间延缓效应也称作时间膨胀.2 .表达式：____________________________ .三、长度收缩效应1. ________________ 内容：一个一维物体相对另一惯性系沿自身长度方向匀速运动时，长度变短了，称这种效应为___________ .2 .公式：I ‘=I1—v想一想我们平时为何观察不到这种长度收缩效应呢？四、质速关系在经典力学中，物体的质量与物体的_____________ 无关.但在相对论中，运动物体的质量随其___________ 的变化而变化.其中m为物体的 ____________ , m为,v为物体相对惯性系的运动速度.想一想一个物体被加速、加速、再加速，它的速度会增大到等于甚至大于光速c吗？为什么？五、质能关系按照相对论及基本力学定律可得质量和能量的关系为E= _____ ，称为质能关系式•物质的质量减少(或增加)时，必然伴随____________ 的减少(或增加)，其关系为△ E= _________ .六、时空弯曲爱因斯坦的理想实验：1科学预言： _____________能使光线弯曲，_________ 也能使光线弯曲•在宇宙中，物质____________ 大、_______ 高的区域时空弯曲大；物质___________ 的地方，时空弯曲小.2•实验验证：恒星的光线在太阳附近弯曲数据与广义相对论预言相当吻合.3. 进一步推理：光线在引力场中的弯曲可等效为空间本身被引力弯曲. 引力不但影响_________ ,而且影响_______ 即时空弯曲.尹课堂讲文臺理解-深化•探究_______________________________________________________________________ 一、对“两个基本原理”和“两个效应”的理解1两个基本原理(1) 相对性原理：所有物理规律在一切惯性参照系中都具有相同的形式•也就是说，物理学定律与惯性系的选择无关.(2) 光速不变原理：在一切惯性参照系中，测量到的真空中的光速c都一样•也就是说，不管光源与观察者的相对运动如何，在任一惯性系中的观察者所观测到的真空中的光速都是相等的.2. 两个效应(1)时间延缓效应：爱因斯坦曾预言，两个校准过的钟，当一个沿闭合路线运动返回原地时,它记录的时间比原地不动的钟会慢一些•这已被高精度的铯原子钟超高速环球飞行实验证 实.在相对论时空观中，运动时钟时间与静止时钟时间的关系:△ t = 计_2.由于v v c ,所以△ t >△ t '，即运动的钟比静止的钟走得慢.这种效应被 I " C 2 称为时间延缓.(2)长度收缩效应：按照狭义相对论时空观，空间也与运动密切相关，即对某物体空间广延性的观测，与观测者和该物体的相对运动有关. 观测长度I '与静止长度I 之间的关系：I '=I1-：2,由于v v C ,所以I 'V I .这种长度观测效应被称为长度收缩.1关于狭义相对论的基本假设，下列说法正确的是(针对训练1 一列很长的火车在沿平直车道飞快地匀速行驶,个闪光，闪光照到车厢的前壁和后壁.对这两个事件说法正确的是二、对质速关系和质能关系的理解1.相对论的质速关系2.相对论质能关系A.在不同惯性系中，力学规律都是相同的B. 在不同的惯性系中，真空中的光速是不同的C. 在不同参照系中，一切物理规律都是相同的D. 对任何惯性系，真空中的光速都是相同的 车厢中央有一个光源发出了一A. 车上的观察者认为两个事件是同时的B. 车上的观察者认为光先到达后壁C. 地面上的观察D.地面上的观察者认为光到达前壁的时刻晚些(1)物体的质量随物体速度的增加而增大，物体以速度 v 运动时的质量m 与静止时的质量 m omo之间有如下关系：m=1 -:2(2)物体运动时的质量总要大于静止时的质量m o.用m 表示物体的质量，E 表示它具有的能量,则爱因斯坦质能方程为:例2太阳内部不停地发生着剧烈的热核反应, 太阳每秒钟向外释放的能量约为3.8 x 1026 J ,则太阳的质量每秒钟减少多少?针对训练2 一被加速器加速的电子，其能量为 3.0 x 109 eV，试问:(1) 此时电子的质量是其静质量的多少倍？⑵此时电子的速率为多少？(电子的静质量为0.91 x 10 —30 kg)戸对点练习/ 巩固•应用•反憬____________________________________________________________________高速世界的两个基本原理1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0.5 c.强强向壮壮发出一束光进行联络，则壮壮观测到该光速的传播速度为（）图1A. 0.4 cB. 0.5 cC. 0.9 cD. 1.0 c时间延缓效应和长度收缩效应2. 如果飞船以0.75 c的速度从你身边飞过，飞船上的人看飞船上的一个灯亮了10 min,你观测到这个灯亮的时间约为多少？3. 惯性系S中有一边长为I的正方形（如下图所示），从相对S 系沿x方向以接近光速匀速飞行的飞行器上测得该正方形的图象是（）质速关系和质能关系4. 为了直接验证爱因斯坦狭义相对论中著名的质能方程分别测出原子捕获中子前后质量的变化以及核反应过程中放出的能量, 验证了质能方程的正确性. 设捕获中子前的原子质量为 m ,捕获中子后的原子质量为 m 2,被 捕获的中子质量为 m ，核反应过程放出的能量为 △ E,则这一实验需验证的关系式是 （ ）2A. △ E = (m — m 2- m ) c2B. △ E = (m + m - m ) c2C. △ E = (m —m -m 3) c2D. △ E = (m — m + m ) cE =科学家用中子轰击铀原子,然后进行比较，精确针对训练 2 (1)5 857 倍 (2)0.999 999 985 C解析(1)由爱因斯坦质能方程E = mC 有合案精析第6章相对论与量子论初步 第1讲高速世界 预习导学 一、1.相同的形式2. 真空都一样2•想一想 由长度收缩效应表达式近似等于I ，故此现象不明显.解析 太阳向外释放出巨大的能量必然伴随着自身质量的减少, 故 A 、D 正确.]△ E = △ mC 得太阳每秒减少的质量为263.8 X 1019kg ~4.2 X 10 kg.9— 19伶 |=3.0% 10 煮坪丫。
高中物理第6章第1节高速世界教案鲁科版必修2
高速世界教学要求1初步了解爱因斯坦相对论建立的背景，知道时间延缓，长度缩短，质速关系，质能关系和时空弯曲。
能运用相对论知识解释简单的现象。
2了解经典物理学的局限，知道经典时空观与相对论时空观之间的关系。
3初步认识“猜想”，“假设”和“物理模型的构建”在科学研究中的重要作用，培养大胆质疑的勇气和批判意识。
教学重点了解现代物理学的基础知识。
通过物理学史的教育帮助学生建立辩证唯物主义的时空观，同时让学生体会到：科学的发展永无止境；在科学研究中要敢于质疑，不迷信权威，选择科学的研究方法巧妙地解决问题。
教学难点高速世界远离我们所生活的低速世界，不但难以用生活经验来诠释，而且与生活经验相背离，导致学生难以接受。
经典物理学的概念根深蒂固，导致学生对新理论难以理解。
高速实验难以演示，缺乏直观的实验和形象生动的实例使学生难以想象。
学情分析学生已通过一年的物理学习基本建立经典力学的概念体系，牛顿经典时空观与认知世界的协调，以及牛顿力学对现实世界解释的巨大成功，使之对此深信不疑；况且教师在以往的教学中有意避开对牛顿力学成立的先验条件的阐述，因此学生对此缺乏认识，高速世界与牛顿力学的冲突又远离他们的生活经验，不能构成他们进一步求知的动力。
教学目的1知识与技能知道世纪之交的晴朗的物理学天空上的两朵乌云，了解其主要内容以及由此所引起的物理学理论的发展与创新。
认识经典力学的实用范围和局限性。
知道经典时空观与相对论时空观之间的关系。
初步了解相对论时空观中的基本观点，了解狭义相对论和广义相对论。
知道相对论以人类认识高速世界的影响。
2过程与方法经历科学家建立相对论的思维探索过程，认识科学思维的意义，学习科学的思维方法，从中体验成功的乐趣。
了解物理学的研究方法，认识理想实验，物理模型和数学工具在科学研究中的重要作用，以及物理验证实验在物理学发展过程中的作用。
3情感态度与价值观领略到自然界的奇妙与和谐，发展学生对科学的好奇心与求知欲。
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
说
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．
鲁科版物理必修二课件第1节高速世界.pptx
5
经典时空观与相对论时空观
经典时空观 时间和空间彼此独立、互不关联，且不受物质或 运动的影响
经典时空观的几个基本结论： ① 同时的绝对性 ② 时间间隔的绝对性 ③ 空间距离的绝对性
6
相对论时空观
狭义相对论的两个基本假设 相对性原理
——所有的物理规律在一切惯性参照系中都具有相同 的形式 光速不变原理 ——在一切惯性参照系中，测量到的真空中的光速c 7
3
迈入新世界
在19世纪与20世纪之交（1900年前后），许多人认为 物理学这座庄严雄伟、动人心弦的科学殿堂已经基本 建成了。只是“物理学晴朗天空的远处，漂浮着两朵 小小的令人不安的乌云。”
两朵乌云：
迈克尔孙—莫雷实验
热辐射实验
4
相对论
高速世界的两个基本原理
相对论主要是关于物质运动与时间空间关系的理论.其中
m m0
1
v2 c2
13
表明：高速运动的物体其质量测得值会非常大，并 随着速度趋于光速c而无限增大.
但事实告诉我 们，一个真实的 物体质量是确定
值、有限大
结论：一个真实的、静止质量不为零的物体，相对任 何惯性的运动速度都不可能达到或超过光速c.
14
质能关系
按照相对论及基本力学定律可推导出质量和能量具 有如下关系：
A. ΔE=(m1－m2－m3)c2 B. ΔE=(m1+m3－m2)c2 C. ΔE=( m2－m1－m3)c2 D. ΔE=( m2－m1+m3)c2
18
3.如图所示，按照狭义相对论的点，火箭B是“追
赶”光的；火箭A是“迎着”光飞行的，若火箭相对地
面的速度为v，则两火箭上的观察者测出的光速分别为
狭义相对论的基本结论
2024-2025学年高中物理第六章相对论与量子论初步第1节高速世界教案1鲁科版必修2
作业反馈的目的是帮助学生发现并纠正错误，提高对知识点的理解和应用能力。同时，通过及时的作业反馈，教师可以了解学生的学习情况，针对性地进行教学调整，提高教学效果。
内容逻辑关系
- 相对论与量子论在描述宏观和微观世界方面的互补性
4. 量子纠缠应用题：设计一道应用题，让学生分析量子纠缠在量子通信中的应用，提高学生对量子通信的认识。
作业反馈：
1. 及时批改学生的作业，对计算题的答案进行详细核对，纠正学生的错误计算。
2. 针对学生在质能方程应用题中的错误，给出详细的解释和指导，帮助学生理解质能方程的应用方法。
3. 对学生在量子论基础题中的错误选择，给出正确答案的解释，并提供相关知识点复习资料，帮助学生巩固基础知识。
设计小组讨论环节，让学生围绕高速世界问题展开讨论，培养学生的合作精神和沟通能力。
鼓励学生提出自己的观点和疑问，引导学生深入思考，拓展思维。
技能训练：
设计实践活动或实验，让学生在实践中体验知识的应用，提高实践能力。
在新课呈现结束后，对相对论与量子论初步知识点进行梳理和总结。
强调重点和难点，帮助学生形成完整的知识体系。
核心素养目标
1. 科学思维：培养学生运用相对论和量子论的基本原理分析高速世界现象，发展逻辑推理和科学论证能力。
2. 科学探究：通过实例探讨时间膨胀、长度收缩等相对论效应，激发学生主动探索自然现象的兴趣。
3. 物理观念：建立物质与能量等价的质能方程观念，理解微观世界的量子特性，提高对物理世界的认识。
4. 科学态度与责任：培养学生对科学研究的尊重和敬畏，关注相对论与量子论在实际应用中的价值与意义。
2021高中物理鲁科版必修二课件：第6章第1～2节 高速世界 量子世界
1/2ꢀ高速世界/量子世界题型1ꢀ低速与高速1．[广东佛山一中2018高一下期中]经典力学不适用于下列哪些运动(ꢀꢀ)A．火箭的发射B．速度接近光速的物体的运动C．“墨子号”在太空的运动D．宇宙飞船绕地球的运动解析经典力学适用于宏观、低速物体的运动，而不适用于微观、高速物体的运动，故选B.2．经典力学规律有其局限性．物体以下列哪个速度运动时，经典力学规律不适用(ꢀDꢀ)A．2.5×10－5m/sB．2.5×102ꢀm/sC．2.5×103ꢀm/sD．2.5×108ꢀm/s解析速度接近光速时，由相对论规律可知，物体的质量将随物体速度的变化而发生较大变化，经典力学不再适用，故选D.3．下列说法正确的是(ꢀꢀ)CA．开普勒发现了万有引力定律B．牛顿测定了引力常量C．爱因斯坦建立了狭义相对论D．物体高速(接近光速)运动时，其长度与运动状态无关解析牛顿发现了万有引力定律之后，卡文迪许用扭秤实验首先测定了引力常量，A、B错误．爱因斯坦建立了狭义相对论和广义相对论，C正确．根据相对论的基本公式，可知物体的长度、时间间隔和物体的质量都与物体的速度有关，都是相对的；根据狭义相对论，一条沿自身长度方向高速运动的杆，其长度比静止时短，D错误．4．物体运动的速度非常大时，经典力学就不再适用了，这是因为(ꢀCꢀ)A．物体运动的速度很大时，测量时引起的误差太大，所以不适用了B．物体运动的速度很大时，物体受到的力也很大，所以不适用了C．物体运动的速度很大时，物体的质量也发生了较大变化，所以不适用了D．物体运动的速度很大时，加速度也很大，所以不适用了解析根据相对论力学可知，物体的质量不是恒定的，它随物体运动的速度而变化，而在经典力学中，认为物体的质量是恒定的，故C正确．题型2ꢀ经典力学与相对论、量子理论的关系5．[广西南宁三中2018高一下期末]以下说法正确的是(ꢀCꢀ)A．大到天体，小到微观粒子，经典力学理论均适用B．经典力学的局限性说明经典力学的理论是错误的C．在经典力学中，物体的质量不随运动状态而改变D．相对论与量子力学否定了经典力学理论解析我们现在的力学分为经典力学和量子力学，其中经典力学是指以牛顿的三大定律为基础的现代力学体系，其适用于宏观、低速的物体的运动，在经典力学中，物体的质量不随运动状态而改变；在微观高速情况下物体的运动，要用量子力学和相对论来解释，但是并不会因为相对论和量子力学的出现，就否定了经典力学，只是说明经典力学具有局限性，但不能说经典力学是错误的，故选项C正确．.6．[四川绵阳2018高一下期末]经典力学有一定的局限性和适用范围．下列运动适合用经典力学研究和解释的是(ꢀBꢀ)A．氢原子内电子的运动B．飞船绕月球做圆周运动C．密度很大的中子星附近物体的运动D．宇宙探测器以接近光速的速度远离地球的运动解析氢原子内电子已经不属于宏观物体，所以不适用于经典力学，故A错误；飞船绕月球做圆周运动是在弱引力场中的运动且运动速度远小于光速，所以适用于经典力学，故B正确；密度很大的中子星附近产生了强引力场，故不适用于经典力学，故C错误；速度接近光速的运动不适用于经典力学，故D 错误．7．[吉林长春2019高一下月考](多选)关于经典力学、狭义相对论和量子力学，下列说法中正确的是(ꢀꢀ)BCA．狭义相对论和经典力学是相互对立的、互不相容的两种理论B．在物体高速运动时，物体的运动规律遵循狭义相对论，在低速运动时，物体的运动遵循牛顿运ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ动定律C．经典力学适用于宏观物体的运动，量子力学适用于微观粒子的运动D．不论是宏观物体，还是微观粒子，经典力学和量子力学都是适用的解析经典力学是狭义相对论在低速条件下的近似，即只要远小于光速，经过数学变换，狭义相对论公式可变化为牛顿经典力学的公式，故A错误；在物体高速运动时，物体的运动规律遵循狭义相对论，在低速运动时，物体的运动遵循牛顿运动定律，故B正确；牛顿经典力学只适用于宏观、低速物体的运动，量子力学适用于微观、高速粒子的运动，故C正确，D错误．8．[江西南昌二中2019高一下月考]继哥白尼提出“日心说”、开普勒提出行星运动三定律后，牛顿站在巨人的肩膀上，创立了经典力学，揭示了包括行星在内的宏观物体的运动规律；爱因斯坦既批判了牛顿力学的不足，又进一步发展了经典力学，创立了相对论，这说明(ꢀꢀ)D①世界无限扩大，人不可能认识整个世界，只能认识世界的一部分ꢀ②人的意识具有能动性，能够正确地反映客观世界ꢀ③人对世界的认识具有局限性，需要发展和深化ꢀ④每一个认识都可能被后人推翻，人不可能获得正确的认识A．①②③④ꢀꢀB．①②③ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀC．①③④ꢀꢀꢀꢀꢀD．②③解析人对客观规律的认识是长期的、曲折的，甚至是错误的；但人的意识具有能动性，通过不断实践与概括，最终能够正确地反映客观世界；人对世界的每一个正确认识都有局限性，需要发展和深化，故②③正确．9．[山西太原2018高一下期末](多选)2017年6月16日，来自中国的“墨子号”量子卫星从太空发出两道红色的光射向青海德令哈站与千里外的云南丽江高美古站，首次实现了人类历史上第一次距离达“千公里级”的量子密钥分发．下列说法正确的是(ꢀAꢀC)A．经典力学适用于“墨子号”绕地球运动的规律B．经典力学适用于光子的运动规律C．量子力学可以描述“墨子号”发出两道红光的运动规律D．量子力学的发现说明经典力学已经失去了应用价值解析经典力学适用于宏观、低速物体的运动，“墨子号”绕地球的运动属于宏观、低速的运动，故A正确．量子力学适用于微观、高速物体的运动，如光子的运动，而对于高速运动的光子，经典力学已经不再适用，故B错误．量子力学可以描述光子的运动规律，而且量子力学和经典力学的适用范围不同，各自在自己的范围内是有价值的，故C正确，D错误．。
鲁科物理必修1课件第6章第1节.ppt
第6章 力与运动
解析：选A.物体的速度大小、方向在任一方面 变化，即指运动状态发生变化，则物体必受 外力的作用，故B、C、D错．A正确．
栏目 导引
第6章 力与运动
牛顿第一定律的理解
学案导引 1．牛顿第一定律是实验定律吗？ 2．牛顿第一定律揭示了什么规律？ 3．什么是运动状态的变化？
栏目 导引
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第6章 力与运动
变式训练 3．做匀速直线运动的小车上水平固定一密闭的 装有水的瓶子，瓶内有一气泡，如图所示．当 小车突然停止运动时，气泡相对于瓶子怎样运 动？当小车由静止突然运动时，气泡相对于瓶 子怎样运动？
栏目 导引
第6章 力与运动
解析：由于水的密度比气泡的密度大很多， 当小车突然停止时，气泡后面的水由于惯性 继续运动，后面留出了气泡的空间，故气泡 向后运动．当小车由静止突然运动时，气泡 前面的水由于惯性，将保持原来的静止状态, 故瓶子前面留出了气泡的空间，气泡向前运 动． 答案：向后运动 向前运动
栏目 导引
第6章 力与运动
【精讲精析】 亚里士多德所持观点是“力 是维持物体运动的原因”，也就是运动必定 受力，不运动则不受力．另外，受力大，运 动快也是其观点的内涵．本题中A、B、C说 法符合亚里士多德的观点．物体维持匀速直 线运动，不需要外力，D符合伽利略的观点, 正好与亚里士多德的观点相反,所以本题选D. 【答案】 D
栏目 导引
第6章 力与运动
想一想 3．为什么机器采用大质量的底座，而歼击机 作战时要减小质量？ 提示：质量是惯性的唯一量度．柴油机、电 动机等机器在使用时往往要避免它们发生移 动，所以要增加质量，以增大惯性，而歼击 机在执行战斗任务时，为了使自己便于调节, 灵活机动，就要抛掉副油箱以减小惯性．
鲁科版高中物理必修2：第六章 相对论与量子论初步 复习课件
度方向上运动，它的线密度又为多少？ 【解析】 当棒沿自身长度方向运动时
m′＝
1m－0 vcc，l′＝l0· 1－vc2
ρ′＝ml′′＝ml00· [
1－1 vc2]2＝1－ρvc2
当棒在垂直自身长度方向上运动时
m″＝
1m－0 vc2，l″＝l0，
所以 ρ″＝ml″″＝
ρ 1－vc 2
1.对于光子这样的微观粒子只有从波粒二象性的角度出 发，才能统一说明光的各种“行为”．
光子说并不否认光的电磁说，按光子说，光子的能量 ε ＝hν，其中 ν 表示光的频率，即表示了波的特征，而且从光 子说或电磁说推导电子的动量都得到一致的结论．可见光的 确既具有波动性，也具有粒子性．在理解光的波粒二象性时， 既不能把光当成宏观中的波，也不能把它当成微观概念中的 粒子．
A.ΔE＝(m1－m2－m3)c2 C.ΔE＝(m2－m1－m3)c2
解析
B.ΔE＝(m1＋m3－m2)c2 D.ΔE＝(m2－m1＋m3)c2
答案 B
谢谢
例4 某激光器的功率是P，频率为ν，则激光器1 s内辐射
的光子数为多少？
解析 激光器的功率为P，则在t时间内发光的总能量E总 ＝Pt.因每个光子的能量为ε＝hν，
则 1 s 内辐射光子的个数为 n＝Eε总＝hPνt＝hPν.
答案
P hν
例5 为了直接验证爱因斯坦狭义相对论中著名的质能方程E ＝mc2，科学家用中子轰击铀原子，分别测出原子捕获中子 前后质量的变化以及核反应过程中放出的能量，然后进行 比较，精确验证了质能方程的正确性.设捕获中子前的原子 质量为m1，捕获中子后的原子质量为m2，被捕获的中子质 量为m3，核反应过程放出的能量为ΔE，则这一实验需验证 的关系式是( )
高中物理 第6章 相对论与天体物理 第1节 牛顿眼中的世界教案 鲁科版选修34
第1节牛顿眼中的世界课堂互动三点剖析一、经典力学的相对性原理通过任何力学实验，都不可能发现惯性系是处于绝对静止状态还是做匀速直线运动，也就是说，不可能通过力学实验测得惯性系的绝对速度.这种现象表明，力学规律在任何惯性系中都是相同的.这个结论称为经典力学的相对性原理.【例1】如果你在一辆加速的汽车里掉下一枚硬币，硬币将落到什么地方？如果汽车减速或向右拐弯呢？解答：硬币刚落的瞬间，硬币和汽车在水平方向的速度应该是相同的，但硬币在落地的过程中，硬币水平速度不变，而汽车是加速的，所以，当硬币落下时汽车的水平位移大于硬币，硬币将会落在下落点正下方的后面.同理，当汽车减速时，硬币将落在下落点正下方的前面，向右拐弯时，硬币将落在下落点正下方的左面.二、绝对时空观在牛顿的世界里，力学规律之所以在任何惯性系中表达形式都相同，其根本原因是时间与空间不会随参考系不同而变化，也就是说时间和空间是绝对的，这就是绝对时空观.绝对时空观认为，同时性是绝对的，两个同时发生的事件，不论是静止的观察者还是运动的观察者，他们测得这两个事件发生的时刻是相同的.绝对时间是指某事件经历的时间不会因参考系不同而不同，时间永远均匀地流逝着，与物质无关，与运动无关.绝对空间是指宇宙中存在一个绝对静止的参考系，力学规律首先应当能在这个参考系中准确地陈述，这个绝对静止的惯性系与时间无关，永恒不变，它可以脱离物质独立存在.绝对时间和绝对空间是经典物理学的支柱.【例2】设有甲、乙两人，甲以2 m/s的速度向东行走，乙以1.5 m/s的速度向西行走，求甲相对乙的速度大小为_______________.解析：本题主要是考查了速度的相对性，确定一个物体速度的前提是参考系的选取，首先要知道甲是以乙为参考系的，然后转化为数学问题求解.设甲相对乙的速度为v,则v=2 m/s-(-1.5) m/s=3.5 m/s.答案：3.5 m/s各个击破类题演练1根据经典力学的相对性原理，如果你不向外看，就不能检测出你所在的参考系的速度.那么，对你所在参考系的加速度，不看外面能检测出来吗？解答：可以检测参考系的加速度.比如，我们可以通过悬挂一个小球的方法，通过悬线与竖直方向之间的夹角，来得出加速度的大小和方向.变式提升1一艘轮船在静水中的航行速度为30 km/h.如果在长江中航行，江水的流速为4 km/h，那么轮船顺水和逆水时航行速度分别为多大？解析：顺水时v=v船+v水=（30+4）km/h=34 km/h.逆水时v=v船-v水=26 km/h.答案：34 km/h 26 km/h类题演练2设有A、B两列车，分别以5 km/s、10 km/s的速度向东行驶，则B相对A的速度大小为_____________，方向_____________.解析：以A为参考系，B的速度v B′=v B-v A=5 km/s，方向向东.答案：5 km/s 向东变式提升2下列说法中正确的是（）A.被选作参考系的物体是假定不动的B.一乘客在车厢内走动的时候，他就说车是运动的C.研究地面上物体的运动，必须选取地面为参考系D.质点运动的轨迹是直线还是曲线，与参考系的选取有关解析：宇宙间的一切物体都处在永恒的运动中，被选作参考系的物体只是被假定不动，所以选项A正确.物体是运动的还是静止的是相对于参考系而言的，在车厢内走动的人，在没有明确参考系之前就说车是运动的是错误的，所以选项B错.研究物体的运动时，参考系是可以任意选取的，所以选项C错.同一物体的运动，选择不同的参考系所观察到的轨迹不同，D 正确.本题考查了机械运动的常识.在研究物体是运动的还是静止的时，首先要选定参考系；参考系的选择原则是任意的；质点的运动轨迹，是以观察者看到的情况而定的.答案：AD。
(鲁科版)高中物理必修2课件 第6章 相对论与量子论初步 6.1
2．时间延缓效应：_运__动__的时钟比_静__止__的时钟走得慢，这就是时间延缓．
(1)相对性：同一个物理过程经历的时间，在不同的_惯__性__系__中观测，测得的
结果_不__同__，这是_相__对__论__时空观的体现，是一种观测效应．
(2)关系式：Δt＝ Δ1t′－vc22，其中
1－vc22叫做__因__子___
而不适用于高速运动
D．通常由于物体的运动速度太小，故质量的变化引不起我们的感觉．在分
析地球上物体的运动时，不必考虑质量的变化
解析： 公式 m＝
m1－0 vc22中，m0 为物体静止的质量，m 是物体速度为 v 时
的质量，故 A 错；当 v 接近光速时，经典力学不适用，B 错误；物体速度远小于
光速时，质量的变化可以忽略不计，即经典力学适用于低速，不适用于高速，C
二、时间延缓效应 1．经典物理学的观点 经典物理学认为，某两个事件，在不同的惯性参考系中观察，它们发生的时 间差，也就是它们的时间间隔，总是相同的，即时间是绝对的．也就是说时间的 测量与运动无关，时间间隔是一个不变量．这就是经典物理学的绝对时空观．
物理 必修2
第6•章1、所有相高尚对教育论的与课程量表子里都论不能初没步有各种形式的跳舞：用脚跳舞，用思想跳舞，用言语跳舞，不用说，还需用笔跳舞。
四、质速关系 1．经典物理学的观点 经典力学认为物体的质量是物体的固有属性，与物体所在的位置、时间和运 动的状态等均无任何关系．但由牛顿第二定律 F＝ma 可知，物体将匀加速至光速， 甚至超过光速．但这是不可能的．
2．相对论的观点 质速关系：当物体在所处的惯性参照系中静止时，质量 m0 最小，称为 _静__止__质__量___当物体相对于惯性系以 v 运动，在此惯性系内观测它的质量 m＝ m1－0 vc22，物体质量的观测值会随着_速__度__的增大而_增__大__，在低速运动中，质量 的变化可以_忽__略_____
高中物理第6章相对论与量子论初步第1节高速世界课件鲁科版必修2
高中物理第6章相对论与量子论初步第1节高速世界课件鲁科版必修2
2021/4/17
高中物理第6章相对论与量子论初步第1节高速世界课件鲁 科版必修2
ห้องสมุดไป่ตู้
第6章 相对论与量子论初步
第 1 节 高速世界
第6章 相对论与量子论初步
1.初步了解爱因斯坦相对论的建立背景和方法，并理 解爱因斯坦的两个基本假设原理． 2.了解相对论时空观的 主要思想、两个原理、两个效应、两个关系，并能用其解 决一些相关问题． 3.了解经典物理学的适用范围和局限性， 知道经典时空观与相对论时空观之间的关系．
2．两个效应 (1)时间延缓效应 ①爱因斯坦曾预言，两个校准过的钟，当一个沿闭合路线 运动返回原地时，它记录的时间比原地不动的钟会慢一 些．这已被高精度的铯原子钟超高速环球飞行实验证实． ②在相对论时空观中，运动时钟时间与静止时钟时间的关 系：Δt＝ Δ1t－′vc22.由于 v<c，所以Δt>Δt′，即运动的钟 比静止的钟走得慢．这种效应被称为时间延缓．
(2)长度收缩效应
①按照狭义相对论时空观，空间也与运动密切相关，即对
某物体空间广延性的观测，与观测者和该物体的相对运动
有关．
②观测长度 l′与静止长度 l 之间的关系：l′＝l
1－vc22，由
于 v<c，所以 l′<l.这种长度观测效应被称为长度收缩．
命题视角 1 两个基本原理的考查 (多选)设某人在以速度为 0.1c 正向目标飞行的飞船
当飞船以 0.60c 的速度从你身边经过时，按你的测量，飞船
的高度和长度各为多少？ [解题探究] (1)公式 l′＝l
1－vc22中各符号的意义是什
么？
(2)长度收缩发生在哪个方向？
6.1 高速世界(鲁科版必修2)
1、经典力学的时空观
牛顿力学是用绝对空间和绝对时间的概念来 描述时间与空间。
所谓绝对空间是指长度的量度与参照系无关；
绝对时间是指时间的量度与参照系无关
这就是说，两点之间的距离， 无论在那个参考系中测量都是一样的； 同样，前后发生的两个事件之间的时间， 无论在那个参考系中测量都是一样的
牛顿本人曾说：“绝对空间，就其本性而言 与外界任何事物无关，而永远是相同的和不动的”， “绝对的、真正的和数学上的时间自己流逝着， 并由于它的本性而均匀地与任何外界对象坦建立了一套完整的理论——狭义相对论
高速运行的列车上，由车厢底部发出的闪光，对于车 三、 狭义相对论时空观 上的人来说，闪光是在竖直方向反射的，而车厢外的 人认为被接收的反射光是沿斜线传播的． 1、时间延缓效应（时钟变慢）
v v
2、长度收缩效应 按照狭义相对论，不仅时间与运动有关，空 间也与运动有关，这就是长度收缩效应。
在这篇论文中，爱因斯坦提出了两个假设
并在这两个假设的基础上构筑了狭义相对论力学
二. 爱因斯坦假设
1. 爱因斯坦相对性原理 所有的物理学规律在一切惯性系中都有相同 的形式
惯性参照系：
牛顿定律适用的参照系
（静止或匀速直线运动的参照系）
甲
乙
不论是在地面上还是在匀速运动的车上， 做平抛运动的物体规律都一样。
经典的力学 与经典物理学“已 经结合成一座具有 庄严雄伟的建筑体 系和动人心弦的美 丽庙堂”
德国物理学家劳厄
“在已经建立的科学大 厦中，后辈的物理学 家只要做一些零碎的 修补工作就行了。” “未来的物理学，其 真理不得不在小数点 后第六位去寻找。”
英国物理学家开尔文
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学习目标
核心提炼
2个基本原理——相对性原理、光速不 1.知道狭义相对论的两个基本原理。
变原理 2.了解时间的延缓效应和长度的收缩效应。
2个效应——时间延缓效应、长度收缩 3.知道质速关系和质能关系。
效应 4.了解广义相对论的内容。
2个关系——质速关系、质能关系
一、两个基本原理和两个效应 阅读教材第110～114页的内容，了解高速世界的“两个基本原理”和“两个效应”。
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关系为E＝_m__c_2，称为质能关系式。 物质的质量减少或增加时，必然伴随着_能__量__的减少或增加，其关系为ΔE＝ _Δ_m__c_2 。
3.时空弯曲
爱因斯坦的理想实验：
(1)科学预言：_加__速__运__动__能使光线弯曲， __引__力_____也能使光线弯曲。在宇宙中，物 质___质__量___大、 __密__度____高的区域时空弯曲大；物质__稀__少___的地方，时空弯曲小。
(2)长度收缩效应：按照狭义相对论时空观，空间也与运动密切相关，即对某物体空 间广延性的观测，与观测者和该物体的相对运动有关。观测长度 l′与静止长度 l 之间 的关系：l′＝l 1－vc22，由于 v<c，所以 l′<l。这种长度观测效应被称为长度收缩。
[精典示例] [例1] (多选)一列很长的火车在沿平直车道飞快地匀速行驶，车厢中央有一个光源发出
了一个闪光，闪光照到车厢的前壁和后壁。对这两个事件说法正确的是( ) A.车上的观察者认为两个事件是同时的 B.车上的观察者认为光先到达后壁 C.地面上的观察者认为两个事件是同时的 D.地面上的观察者认为光到达前壁的时刻晚些
解析 因为车厢是个惯性系，光向前、后传播的速度相同，光源又在车厢的中央，闪 光当然会同时到达前、后两壁，A对。地面上的观察者认为地面是一个惯性系，闪光 向前、后传播的速度相对地面也是相同的，但闪光飞向两壁的过程中，车厢向前行进 了一段距离，所以向前的光传播的路程长些，到达前壁的时间也就晚些，故D也对。 答案 AD
Δt′ ②关系式：Δt＝_____1_－__vc_22____，Δt为运动时间，Δt′为静止时间。 (2)长度收缩效应 ①在相对于物体运动着的惯性系中沿运动方向测出的物体长度，比在相对静止 的惯性系中测出的长度__短___。
②关系式：l′＝__l___1_－__cv_22_。
思维拓展 我们平时为何观察不到长度收缩效应呢？
(2)实验验证：恒星的光线在太阳附近弯曲的数值,与广义相对论的理论预言相当吻合。
(3)进一步推理：光线在引力场中的弯曲可等效为空间本身被引力弯曲。引力不但影 响___空__间____ ，而且影响___时__间____即时空弯曲。
m0 惯性系内观测它的质量m＝ ___1_－__vc_22__ ，物体的质量随___速__度____的增大而__增__大_____。 在低速运动中，质量的变化可以__忽__略__不__计___ 。
1.两个基本原理 (1)相对性原理：所有物理规律在一切___惯__性__参__照__系____中都具有_相__同___的形式。 (2)光速不变原理：在一切___惯__性__参__照__系___中，测量到的真空中的___光__速__c___都一样 (c＝3×108 m/s)。
2.两个效应
(1)时间延缓效应 ①在相对论时空观中，___高__速__运__动____的时钟比__静__止___的时钟走得慢。
2.两个效应 (1)时间延缓效应：爱因斯坦曾预言，两个校准好的钟，当一个沿闭合路线运动返回 原地时，它记录的时间比原地不动的钟会慢一些。这已被高精度的铯原子钟超音速 环球飞行实验证实。在相对论时空观中，运动时钟时间与静止时钟时间的关系：Δt ＝ Δ1－t′ vc22。由于 v<c 所以 Δt>Δt′，即运动的钟比静止的钟走得慢。这种效应被称为 时间延缓。
答案 根据长度收缩效应表达式 l′＝l l′近似等于 l，故此现象不明显。
1－cv22，因为我们生活在低速世界中，v≪c，
二、质速关系 质能关系 时空弯曲 阅读教材第114～118页的内容，了解质速关系、质能关系和时空弯曲，能应用相对 论知识解释简单的现象。
1.质速关系 当物体在所处的惯性参考系静止时，质量m0最小，称为_静__止__质__量__。当物体相对于某 m0 惯性系以速度v运动时，在此惯性系内观测它的质量m＝_____1_－__vc_22 __，物体的质量 随_速__度___的增大而__增__大__ 。在低速运动中，质量的变化可以__忽__略__不__计___。
思考判断 (1)物体所含物质的多少会随速度的变化而变化。( ) (2)爱因斯坦质能关系式E＝mc2表明物体具有的能量与其质量成正比。( ) (3)时空弯曲是在引力场或惯性系中产生的。( ) 答案 (1)× (2)√ (3)×
对“两个基本原理”和“两个效应”的理解
[要点归纳] 1.两个基本原理
(1)相对性原理：物理学定律与惯性系的选择无关。 (2)光速不变原理：不管光源与观察者的相对运动如何，在任一惯性系中的观察者所 观测到的真空中的光速都是相等的。
பைடு நூலகம்
理解相对论效应的两点注意 (1)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。 (2)长度收缩效应也是一种观测效应，不是物体本身发生了收缩。另外，在垂直于 运动方向上不会发生收缩效应。
[针对训练1] 在一个飞船上测得船的长度为100 m，高度为10 m，当飞船以0.60c的速度 从你身边经过时，按你的测量，飞船的高度和长度各为多少？ 解析 因为长度收缩只发生在运动的方向上，在垂直于运动方向上的长度不发生这 种效应，故飞船的高度仍为 10 m，若测得飞船的长度为 l，由长度收缩效应知 l＝ l0 1－vc22＝100× 1－（0.6c02 c）2 m＝80 m。
答案 10 m 80 m
对“相对论”中两个关系的理解
[要点归纳] 1.质速关系
(1)经典物理学的观点 经典力学认为物体的质量是物体的固有属性，由物体所含物质的多少决定，与物体 所处的时空和运动状态无关。由牛顿第二定律F＝ma可知，只要物体的受力足够大、 作用时间足够长，物体将能加速到光速或超过光速。