人教版物理选修3-4同步配套课件:第十五章 相对论简介 15.3+15.4 .ppt
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1、3.狭义相对论的其他结论 4.广义相对论简介,1.知道相对论的速度变换公式及相对论质量。 2.知道相对论质能关系。 3.初步了解广义相对论的几个主要观点以及主要观测证据。 4.关注宇宙学的新进展。,1,2,1.狭义相对论的其他结论 (1)相对论速度变换公式。 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=u+v。 如果车上人运动方向与车运动方向相同,u取正值,如果车上人运动方向与车运动方向相反,u取负值。 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不变的。 注意:它只适用于沿同一直线运动物体速度的叠加。,1,2,(2)相对论质量。 经典力学
2、:物体的质量是不变的,一定的力作用在物体上,产生的加速度也是一定的,足够长的时间以后物体就可以达到任意的速度。 相对论情况下:物体的质量随其速度的增大而增大。物体以 (3)质能方程。 质能方程:E=mc2。 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。,1,2,2.广义相对论简介 (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: 引力问题,万有引力理论无法纳入狭义相对论的框架。 非惯性系问题,狭义相对论只适用于惯性系。 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。 广义相对性原理:在任何参考系中,物理规律都是相同的。 等效原理:一个均匀的引
3、力场与一个做匀加速运动的参考系等价。,1,2,(3)广义相对论的几个结论。 物质的引力使光线弯曲:如1919年5月29日,发生日全食期间,科学家成功地观测到了太阳背后恒星发出的光线经过太阳附近发生弯曲的现象,并拍得了太阳背后恒星的照片。 引力红移:引力场的存在使得空间不同位置的时间进程出现了差别。例如:矮星表面的引力很强,按照广义相对论,那里的时间进程比较慢,那里原子发光的频率比同种原子在地球上发光的频率低,看起来偏红,这个现象叫作引力红移。,一,二,三,一,二,三,3.如果u和v的方向垂直或成其他任意角度,公式不成立,即相对论速度变换公式只适用于u和v方向在一条直线上的情况。 4.若u=v=
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