2015-2016高中物理第15章第3、4节狭义相对论的其他结论课件新人教选修3-4.ppt

以下说法中，错误的是(　　) A．矮星表面的引力很强 B．在引力场弱的地方比引力场强的地方，时钟走得快些 C．在引力场越弱的地方，物体长度越长 D．在引力场强的地方，光谱线向绿端偏移 解析：因矮星体积很小，质量却不小，所以矮星表面引力很强，故选项A正确；根据广义相对论的结论可知，引力场越强，时间进程越慢，故选项B正确，C错误；在引力场强的地方光谱线向红端偏移称为引力红移，故选项D错误。 答案：CD 广义相对论的几个结论 下列说法中正确的是(　　) A．在任何参考系中，物理规律都是相同的，这就是广义相对性原理 B．在不同的参考系中，物理规律都是不同的，例如牛顿定律仅适用于惯性参考系 C．一个均匀的引力场与一个做匀速运动的参考系等价，这就是著名的等效原理 D．一个均匀的引力场与一个做匀加速运动的参考系等价，这就是著名的等效原理 答案：AD 解析：根据广义相对性原理和等效原理可知，选项A、D正确，C错误；根据狭义相对论两个基本假设可知，选项B错误。 物理 路漫漫其修远兮 吾将上下而求索 人教版 · 选修3-4 相对论简介 第十五章 第三节　狭义相对论的其他结论 第四节　广义相对论简介 第十五章 学习目标定位 1 课堂情景切入 2 知识自主梳理 3 重点难点突破 4 考点题型设计 5 课 时 作 业 6 学习目标定位 ※ 了解相对论速度变换公式 ※ 了解相对论质量公式 ※ 知道质能方程 ※ 了解广义相对性原理和等效原理 ※ 了解广义相对论的几个结论 课堂情景切入 知识自主梳理 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＝__________。 狭义相对论的其他结论 u′＋v 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。 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。 相对论质量 不变 一定 任意大的 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。 E＝mc2 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__________论的框架； (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。 广义相对论简介 狭义相对 惯性参考系 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_______。 3．广义相对论的几个结论 (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________。 相同 等价 弯曲 时间 偏低 重点难点突破 2．v?c时，近似地m＝m0。 3．微观粒子的运动速度很高，它的质量明显地大于光子质量。例如回旋加速器中被加速的粒子质量会变大，导致做圆周运动的周期变大后，它的运动与加在D形盒上的交变电压不再同步，回旋加速器的加速能量因此受到了限制。 三、质能方程 1．爱因斯坦质能方程：E＝mc2。 质能方程表达了物体的质量和它所具有的能量的关系，即一定的质量总是和一定的能量相对应。 2．对于一个以速率v运动的物体，其总能量为动能与静质能之和，即E＝Ek＋E0，其中静质能E0＝m0c2。 爱因斯坦质能方程为开创原子能时代提供了理论基础。当物体静止时，它本身蕴含着一份很大的能量。如m0＝1kg，其静止能量E0＝9×1016J。而我们通常所利用的物体的动能仅仅是mc2和m0c2之差，即Ek＝E－E0 特别提醒： (1)不能把质量和能量混为一谈，不能认为质量消失了，只剩下能量在转化，更不能认为质量和能量可以相互转变。 (2)在一切过程中，质量和能量是分别守恒的，只有在微观粒子的裂变和聚变过程中，有质量亏损的情况下，才会有质能方程的应用，即ΔE＝Δmc2。 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 答案：A 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