2019-2020学年人教版高中物理选修3-4课件:第15章 第3、4节 .ppt
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1、第十五章,相对论简介,第三节 狭义相对论的其他结论 第四节 广义相对论简介,课 前 预 习,1经典物理速度变换公式 设车对地的速度为v,人对车的速度为u,车上人相对于地面的速度为u,经典的时空观:u_。 2相对论的速度变换公式 (1)_ 如果车上人运动方向与车运动方向相同,u取_值,如果车上人运动方向与车运动方向相反,u取_值。 (2)结论:光速c是宇宙万物速度的极限,且相对于任何参考系都是_的。,狭义相对论的其他结论,uv,正,负,不变,1经典力学 物体的质量是_的,一定的力作用在物体上,产生的加速度也是_的,足够长的时间以后物体就可以达到_速度。 2相对论情况下 物体的质量随其速度的增大而
2、增大。物体以速度v运动时的质量m与静止时的质量m0的关系式为:_。 3质能方程 质能方程:_。 质能方程表达了物体的质量m和它所具有的能量E之间的关系。,相对论质量,不变,一定,任意大的,Emc2,1超越狭义相对论的思考 爱因斯坦思考狭义相对论无法解决的两个问题: (1)引力问题:万有引力理论无法纳入_的框架; (2)非惯性系问题:狭义相对论只适用于_。它们是促成广义相对论的前提。 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_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_。,广义相对论简介,狭义相对论,惯性参考系,相同,等价,3广义相对论
3、的几个结论 (1)光线经过强引力场发生_; (2)引力红移:引力场的存在使得空间不同位置的_进程出现了差别。而使矮星表面原子发光频率_。,弯曲,时间,偏低,判一判 (1)物体的质量发生变化时,能量一定发生变化。( ) (2)质量是物体的固有属性,因此在任何情况下都不会发生改变。( ) (3)只有运动物体才具有能量,静止物体没有能量。( ) (4)爱因斯坦质能方程违反了质量守恒定律。( ) (5)爱因斯坦在狭义相对论中就解决了非惯性系的问题和引力的问题。 ( ) (6)教材中相对论速度变换公式适用于一切运动形式。( ),选一选 如图所示,鸡蛋和乒乓球都静止在地面上,关于二者所具有的能量关系,下列
4、说法中正确的是( ) A鸡蛋大 B乒乓球大 C一样大 D无法进行比较 解析:物体所具有的能量和其质量有关,根据质能方程,质量越大,所具有的能量越大,所以鸡蛋具有的能量大于乒乓球具有的能量。,A,想一想 爱因斯坦提出狭义相对论后,为什么还要提出广义相对论? 答案:爱因斯坦提出狭义相对论后,遇到了狭义相对论无法解决的两个问题:万有引力理论无法纳入狭义相对论的框架;惯性参考系在狭义相对论中具有特殊的地位。为了解决这两个问题,爱因斯坦又向前迈进一大步,提出了广义相对论。,课 内 探 究,当粒子回旋加速器把粒子加速到一定速度时,粒子在回旋加速器中就不能再加速了(即使回旋加速器足够大),试解释其原因。,探
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