物理：15.3《狭义相对论的其他结论》ppt课件(新人教版 选修3-4)

课件35张PPT。高中物理新人教版选修３- 4系列课件15.3《狭义相对论的其他结论》教学目标 知识与技能： （1）运动速度的相对论变换 （2）相对论质量 （3）质能方程 过程与方法： 让学生体会到自洽性检验是科学理论研究的一个基本方法。 情感态度和价值观： 体会物理学中蕴含的简单与和谐之美（质能方程） 教学重点、难点 ： 重点：三个公式 难点：运动速度的相对性变换 狭义相对论的其他三个结论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(1)相对论的速度叠加? 由于时间和空间的相对性，对于物体的速度，在某一惯性系S’内观测，要用S’系的时间和空间坐标表示；在另一惯性系S内观测，要用S系的时间和空间坐标表示。这样，速度叠加公式就不再是绝对时空的速度叠加公式了。假如 S’和S两系的坐标轴相平行，S’以速度ν沿x轴而运动，一质点以u’相对S’沿x’轴而运动，则相对S，其速度u为 这是相对论的速度叠加公式。如果u’＜c，则u＜c；如果u’＝c(光速)，则u＝c．与相对论的时空概念相协调。v车外的人看到车上人相对地面的速度为：例1 地球上一观察者，看见一飞船A以速 度2.5×l03 m／s从他身边飞过，另一飞船B 以速度2.0×l08m／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。 结束目录解：(1)设地球为K系，飞船A为K′系。由 已知条件可知K′系相对K系是速度为飞船B 在K系中的速度为飞船B 在K′系中的速度为结束目录 (2) 设地球为K系，飞船B为K′系。由 已知条件可知K′系相对K系是速度为飞船A 在K系中的速度为飞船A在K′系中的速度为结束目录练习1 一原子核以0.5c 的速度离开一观察 者而运动。原子核在它运动方向上向前发射 一电子，该电子相对于核有0.8c 的速度；此 原子核又向后发射了一光子指向观察者。对 静止观察者来讲， （1）电子具有多大的速度； （2）光子具有多大的速度。结束目录解：设观测者为K系，原子核为K′系。电子在K′系中的速度为：K′系相对K系是速度为：电子在K 系中的速度为：根据光速不便原理，光子的速度为 c 。结束目录(2).质量和速率的关系? 在经典物理的概念里，一个物体的质量为一常量，与物体的运动状态无关。但是在相对论理论里，质量和运动的速度有关。物体的静止质量m0是一常量，相对任何惯性系均为m0，而物体以速度ν运动时，它的(运动)质量m为 质量随速率增加而变大，实验完全证实了这个公式。从质量和速度的关系式可以看出，当物体速度趋近于光速时，质量将趋向无限大。这是不可能的。一切物体的速度都永远小于真空中的光速。(2)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为运动质量 m0为静止质量质速关系曲线 微观粒子的速度很高，它的质量明显的大于静止质量．在研究制造回旋加速器时必须考虑相对论效应的影响．??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例2 如一观察者测出电子质量为2m。， 问电子速度为多少？（m。为电子的静止质量） 结束目录结束目录 练2 某人测得一静止棒长为人质量为m， 于是求得此棒线密度为ρ=m/l 。假定此棒 以速度 v 在棒长方向上运动，此人再测棒的 线密度应为多少，若棒在垂直长度方向上运 动，它的线密度又为多少？ 结束目录结束目录结束目录物体的能量和质量之间存在着某种联系： 物体的能量和质量之间存在密切的联系，他们的关系是：爱因斯坦（3）质能方程这就是著名的质能方程 质能方程表达了物体的质量和它所具有的能量之间的关系.物体的动能运动时的能量静止时的能量在v ＜ ＜ c时的一种近似,这就是动能表达式．例3 设电子 ... ...