欢迎来到高考学习网，
免费咨询热线：400-606-3393
今日：2217套总数：5254833套专访：2970部会员：166765位
当前位置：
& 学年高二物理课时达标：15.3.4 《狭义相对论的其他结论.广义相对论简》（人教版选修3-4）
学年高二物理课时达标：15.3.4 《狭义相对论的其他结论.广义相对论简》（人教版选修3-4）
资料类别: /
所属版本: 新人教版
上传时间：
下载次数：6次
资料类型：
文档大小：214KB
所属点数: 2点
【下载此资源需要登录并付出 2 点，】
资料概述与简介
课时达标·效果检测
1.对相对论的基本认识,下列说法正确的是(　　)
A.相对论认为:真空中的光速在不同惯性参考系中都是相同的
B.爱因斯坦通过质能方程阐明了质量就是能量
C.在高速运动的飞船中的宇航员会发现飞船中的时钟与他观察到的地球上的时钟走得同样快
D.我们发现竖直向上高速运动的球在水平方向上长度变短了
【解析】选A。真空中的光速在不同惯性参考系中都是相同的,选项A正确;爱因斯坦通过质能方程阐明了质量与能量的联系,但不能认为质量就是能量,选项B错误;根据相对论可知运动的时钟变慢,选项C错误;竖直向上高速运动的球在水平方向上长度不变,沿运动方向上的长度才会变短,选项D错误。
2.(多选)一个物体静止时质量为m0,能量为E0,速度为v时,质量为m,能量为E,动能为Ek,下列说法正确的是(　　)
A.物体速度为v时能量E=mc2
B.物体速度为v时动能Ek=mc2
C.物体速度为v时动能Ek=mv2
D.物体速度为v时动能Ek=(m-m0)c2
【解析】选A、D。物体具有的质量与质量对应的能量称为质能,E=mc2表明质量与能量之间存在一一对应的关系,物体吸收或放出能量,则对应的质量会增加或减少,故选项A、D正确,B、C错误。
3.(2014·常州高二检测)有三只完全相同的时钟,时钟A放在高速行驶的火车上(火车时速200km/h),时钟B放在高速旋转的圆盘边缘,随圆盘一起转动,其向心加速度约为2000g,时钟C放在中子星附近。关于这三只钟的变慢情况,下列说法正确的是(　　)
A.三只钟均明显变慢
B.时钟B和时钟C明显变慢,时钟A的变化不明显
C.三只钟的快慢都一样
D.时钟A和时钟B没有受到强引力作用,都不变慢
【解析】选B。火车的速度相对光速而言很小,时钟变慢不明显,故A错。B钟有很大的加速度,C钟受强引力作用,都明显变慢,故B对,C、D均错。
4.已知太阳内部进行激烈的热核反应,每秒钟辐射的能量为3.8×1026J,则可算出(　　)
A.太阳的质量约为4.2×106t
B.太阳的质量约为8.4×106t
C.太阳的质量每秒钟减少约为4.2×106t
D.太阳的质量每秒钟减少约为8.4×106t
【解析】选C。由质能方程知,太阳每秒钟因辐射能量而失去的质量为
Δm==4.2×109kg=4.2×106t,故C正确。
5.火箭以c的速度飞离地球,在火箭上向地球发射一束高能粒子,粒子相对地球的速度为c,其运动方向与火箭的运动方向相反。则粒子相对火箭的速度大小为
【解析】选C。由相对论的速度变换公式u=,可得
-c=,解得u′=-c,负号说明与v方向相反,故C正确。
一、选择题
1.一艘大船在平静的大海中匀速行驶,一个人在其密闭的船舱内向各个不同的方向做立定跳远实验,并想由此来判断船航行的方向,假设他每次做的功相同,下列说法正确的是(　　)
A.如果向东跳得最远,则船向东行驶
B.如果向东跳得最近,则船向东行驶
C.他向各个方向跳的最大距离相同,不能由此判断船行方向
D.他向各个方向跳的最大距离不同,但不能由此判断船行方向
【解析】选C。在宏观的惯性参考系中,人每次做的功相同,相对于大船的速率相等,故跳跃最大距离相同,C对。
2.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(　　)
B.乒乓球大
D.无法进行比较
【解析】选A。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。
3.(2014·宁波高二检测)假设一辆由超强力电池供电的摩托车和一辆普通有轨电车,都被加速到接近光速;在我们的静止参考系中进行测量,哪辆车的质量将增大(　　)
B.有轨电车
C.两者都增加
D.都不增加
【解析】选B。对有轨电车,能量通过导线,从发电厂源源不断输入有轨电车;而摩托车的能量却是它自己带来的,没有能量从外界输给摩托车。能量与质量相对应,所以有轨电车的质量将随速度增加而增大,而摩托车的质量不会随速度的增加而增大,故B选项正确。
【总结提升】对狭义相对论中质量相对性的理解
在相对论中,普遍存在一种误解,由公式m=能得到运动物体的质量总是随速度的增加而增大;当速度达到光速时,质量要趋于无穷大。这种理解是错误的,正确的理解:
(1)由于物体的速度不可能达到光速,所以物体的质量不可能为无穷大。
(2)物体质量增大只是发生在给它不断输入能量的时候,而不一定是增加速度的时候。
4.回旋加速器给带电粒子加速时,不能把粒子的速度无限制地增大,其原因是
A.加速器功率有限,不能提供足够大的能量
B.加速器内无法产生磁感应强度足够大的磁场
C.加速器内无法产生电场强度足够大的电场
D.速度增大使粒子质量增大,粒子运行的周期与交变电压不再同步,无法再加速
【解析】选D。回旋加速器中带电粒子运动的周期为T=,当粒子速度比较小时,可以认为其质量是不变的,那么其周期也不变。但当粒子的速度很大,接近光速时,其质量明显增大,周期也发生了明显变化,粒子运行的周期与交变电压不再同步,无法再加速。
二、非选择题
5.(1)冥王星绕太阳公转的线速率为4.83×103m/s,求其静止质量为运动质量的百分之几?
(2)星际火箭以0.8c的速率飞行,其静止质量为运动质量的多少倍?
【解析】(1)设冥王星的静止质量为m0,运动质量为m,由公式m=可得
=×100%=99.999 9%。
(2)设星际火箭的静止质量为m′0,运动质量为m′,则==0.6(倍)。
答案:(1)99.9999%　(2)0.6倍
高考学习网－中国最大高考学习网站 | 我们负责传递知识！
其他相关资源
友情链接：
客服总机：400-606-99777 业务传真：010- 客服邮箱：Copyright &2006 - 2015 高考学习网版权所有. All Rights Reserved. 京ICP证100390号会相对论的教授来,请问先看狭义相对论先还是广义相对论先,哪本好?说什么的基础?_百度作业帮
会相对论的教授来,请问先看狭义相对论先还是广义相对论先,哪本好?说什么的基础?
会相对论的教授来,请问先看狭义相对论先还是广义相对论先,哪本好?说什么的基础?
跟你说,教授是不会来这里的.说相对论,其实在爱因斯坦那个年代,各种实验都指向了一个结论,光速不变性原理,只不过由爱因斯坦提出而以.所谓相对论,是与爱因斯坦同年代的一个物理学家起的,起因是爱因斯坦理论与其理论相反,为了表述的方便,故取名为相对论.而广义相对论就完全是爱因斯坦自己的成果了,当年爱因斯坦说,如果他自己不提出狭意相对论,那么不出5年,就有其他人会提出.而广义相对论,则不然,很可能100年后也没人提出.相对论的产生背景以及其广义相对论的形成,及具学习研究价值.
有一首歌曲是‘婆婆杀人是为了伸张正义，但是婆婆你想想。。。。。。’这首歌的歌名叫什么。还有人知道的吗？
百度知道问题的参差不齐且水平低，教授是不会来的。顶多是我们这些大一的。肯定先看狭义的了。一般物理类专业的普通物理中力学教材最后一章就是相对论，赵凯华的力学教材写得不错，你可以去看看。基础不高，高中基础就行，就看你的能否理解了...欢迎来到高考学习网，
免费咨询热线：400-606-3393
今日：2217套总数：5254833套专访：2970部会员：166765位
当前位置：
& 高二物理选修3-4课件：15-3.4《狭义相对论的其他结论和广义相对论简介》（人教版）
高二物理选修3-4课件：15-3.4《狭义相对论的其他结论和广义相对论简介》（人教版）
资料类别: /
所属版本: 新人教版
上传时间：
下载次数：123次
资料类型：
文档大小：3.82M
所属点数: 2点
【下载此资源需要登录并付出 2 点，】
资料概述与简介
成才之路·物理 路漫漫其修远兮 吾将上下而求索 人教版 · 选修3-4 课堂情景切入
知识自主梳理
重点难点突破 课后强化作业
考点题型设计
学习目标定位 课堂情景切入
知识自主梳理
重点难点突破 答案：C
答案：AD 考点题型设计
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
※ 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
在相对论问世以后，我们才开始了解神奇的高速世界、认识变化多彩的星空，奥秘无穷的宇宙才为我们掀开神秘的面纱。爱因斯坦的相对论以深奥难懂著称。其实，以少数不深奥、不难懂的原理为基础，经过可信的逻辑推理，你将看到，那些神奇的结论竟是十分自然的！
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，
(1)经典的时空观：u＝。
(2)相对论的速度变换公式：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。
(3)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。
相对论质量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。
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：
(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。
狭义相对论
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。
一、对相对论速度变换公式u＝的理解
1．当u′＝c时，不论v有多大，总有u＝c，这表明，在不同参考系中观察，光速都是相同的，这与相对论的第二个假设光速不变原理相一致。
2．对于速度远小于光速的情形，uc，u′c，这时可以忽略不计，相对论的速度变换公式可以近似变为u＝u′＋v。
3．如果u′和v的方向垂直或成其他任意角度，公式不成立，只适用于一条直线上。
二、相对论质量
相对论中质量和速度的关系为m＝。
理解这个公式时请注意：
1．式中m0是物体静止时的质量(也称为静质量)，m是物体以速度v运动时的质量。这个关系式称为相对论质速关系，它表明物体的质量会随速度的增大而增大。
2．vc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。
一辆由超强力电池供电的摩托车和一辆普通有轨电车，都被加速到接近光速；在我们的静止参考系中进行测量，哪辆车的质量将增大？(　　)
A．摩托车　　　　　　　　B．有轨电车
C．两者都增加
D．都不增加
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。
用著名的公式E＝mc2(c是光速)，可以计算核反应堆中为了产生一定的能量所需消耗的质量。下面的哪种说法是正确的(　　)
A．同样的公式E＝mc2也可以用来计算一个手电筒发出一定能量光时所丢失的质量
B．公式E＝mc2适用于核反应堆中的核能，不适用于电池中的化学能
C．只适用于计算核反应堆中为了产生一定的能量所需消耗的质量
D．公式E＝mc2适用于任何类型的能量
相对论质量太阳每时每刻进行着热核反应，释放的核能以热辐射的形式放出。由地面接收到的太阳辐射为 1.7×103 W/m2，可以推知太阳的辐射功率为多大，并计算出太阳质量的年损失量为多少？(地球到太阳的距离为1.5×1011m)
解析：由于地球的接收面积为πR2，而地球所在处对应于太阳辐射的球面面积为4πr2。＝4πr2P0＝3.14×4×(1.5×.7×103W＝4.8×1026W，则每秒损失质量为Δm＝＝ kg＝5.34×1010
kg，年损失的质量为Δmt＝5.34××24×3 600 kg＝1.7×1018 kg。
答案：4.8×1026 W　1.7×1018 kg
点评：本题需要理解爱因斯坦质能方程，并用它解决实际问题。
现在有一个静止的电子，被电压为107V的电场加速后，质量增大了多少？其质量为多少？(m0＝9.1×10－31kg，c＝3×108m/s)
答案：1.78×10－29kg；1.871×10－29kg
解析：由动能定理，加速后电子增加的动能为：
ΔEk＝eU＝1.6×10－19×107J＝1.6×10－12J
由ΔEk＝Δmc2得电子增加的质量为：
Δm＝＝kg＝1.78×10－29kg
此时电子的质量为：m＝m0＋Δm＝(9.1×10－31＋1.78×10－29)kg＝1.871×10－29kg
广义相对论的几个结论以下说法中，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。
在适当的时候，通过仪器可以观察到太阳后面的恒星，这说明星体发出的光(　　)
A．经太阳时发生了衍射
B．可以穿透太阳及其他障碍物
C．在太阳引力场作用下发生了弯曲
D．经过太阳外的大气层时发生了折射
解析：根据爱因斯坦的广义相对论可知，光线在太阳引力场作用下发生了弯曲，所以可以在适当的时候(如日全食时)通过仪器观察到太阳后面的恒星，故C正确，A、B、D均错。
其他相关资源
友情链接：
客服总机：400-606-99777 业务传真：010- 客服邮箱：Copyright &2006 - 2015 高考学习网版权所有. All Rights Reserved. 京ICP证100390号