第15章相对论简介章末归纳提升教案（人教版选修3-4）

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1、章末归纳提升第十五章相对论简介“■IY（1887年的绅耳孙一期T实验诞生与背童爱因斯題尉L自儼界不存规秣的慣性険注对衿皓（不同惯恂肿・T®*«定林是相同的需鷲盟鮭中的極在不同的惯性片羸中旳”吟谕彌同的相对常介空闾的相对性J叫尸羽At（相对论速度变换公式狭义相对论的其他第论｛相对论武童变换公式（耐方穆相对颐介I时间、时輒的相对性泊t性颐開个斟凜SI广义相对诙简介件加的引力使光绩弯曲几个姑论强引力场附近的时间进归纳提升^hujntiguin^tisheng蛋隊11.相对论的时空观1.“同时”的相对性在经典的物理学上，如果两个事件在一

2、个参考系中认为是同时的，在另一个参考系中一定也是同时的；而根据爱因斯坦的两个假设，同时是相对的.2•“长度”的相对性一条沿自身长度方向运动的杆，其长度总比杆静止时的长度小.如果与杆相对静止的人认为杆长是1°,与杆相对运动的人认为杆长是1,则两者之间的关系为:l=lo^Jl-(p2.3•“时间间隔”的相对性在相对事件发生地运动的参考系中观察，时间进程变慢，相对事件发生地静止的人认为两个事件时间间隔为ATAt,相对事件发生地以速度v运动的观察者测得的时间间隔为At,则两者之间关系为：At4.时空的相对性时间、空间都跟运动速度相联系，

3、时间、空间是物质的存在形式，时空概念是从物质运动中抽象出来的，而不是独立于物质运动之外的概念，时空是相对的.»例9某列长为100m的火车若分别以vi=30m/s和v2=2.7X108m/s的速度做匀速直线运动，则对地面的观察者来说其长度分别缩短了多少？【解析】lo=lOOm当火车以vi=30m/s的速度运动时,h=l。a/1-@2=100X寸1-Iji制2m其长度缩短了△h=lo-h=O.5XloT2m当火车以v2=2.7XIO8m/s的速度运动时，/f2,7X10gyV1_bxio8Jm=43.6m其长度缩短了△12=1（）—

4、12=56・4m.【答案】0.5X10_12m56.4m1.离地面6000m的高空大气层中，产生一兀介子以速度v=0.998c飞向地球.假设“介子在自身参考系中的平均寿命为2X10—0,根据相对论，地球上的观察者判断□介子能否到达地球？【解析】口介子在自身参考系中的平均寿命△tn=2X10-6s为固有时间，由于时间膨胀效应，地球上观察者测得n介子的寿命为△t=△to2=3.16X10—5即在地球上的观察者看来，口介子一生可飞行距离为s=vAt=9473m>6000m.故判断结果为ri介子能够到达地球.【答案】能到达地球2.相对论

5、质量:1•相对论速度变换公式:m0■狭义相对论的其他结论3.质能方程：E=mc2或AE=Amc〔4.物体运动的动能:Ek=E—Eq=mc~—moC^=moc?2当v《c时，Ek=

6、inov2.卜例囚设想有一粒子以0.05c的速率相对实验室参考系运动，此粒子衰变时发射一个电子，电子的速率为0.80c,电子速度的方向与粒子运动方向相同，试求电子相对实验室参考系的速度.【解析】取实验室为S系，运动粒子为&系，则S，系相对S系的速度V=0.05c.题中所给的电子速率是电子相对衰变粒子的速率，故u,=0.80c.uz+v根据分析，由速度变

7、换公式可得电子相对S系的速度为u==0.82c.1+号【答案】0.82c1.一电子(m0=9.1X10_3,kg)以0.99c的速率运动•问(1)电子的总能量是多大？(2)电子的经典力学的动能与相对论的动能之比是多大?【解析】(1)由爱因斯坦质能方程得E=me2m09.1X10-31、mVer=6.5X10“kg电子总能量为E=mc=6.5XW30X(3X108)2J=5.85X10_13J.(2)电子经典力学的动能为Ek=2m0v2电子相对论的动能为E/=^mv2它们之比为:I=0.14.【答案】(1)5.85X109(2)0

8、.14GxykaozhefMiyan1.（2014•四川高考）电磁波已广泛运用于很多领域.下列关于电磁波的说法符合实际的是（）A.电磁波不能产生衍射现象B.常用的遥控器通过发出紫外线脉冲信号来遥控电视机C.根据多普勒效应可以判断遥远天体相对于地球的运动速度D.光在真空中运动的速度在不同惯性系中测得的数值可能不同【解析】根据电磁波的特点解题.干涉、衍射是波所特有的现象，所以电磁波能产生衍射现象，选项A错误；常用的遥控器是通过发岀红外线来遥控电视机的，选项B错误；利用多普勒效应可以判斷遥远天体相对地球的速度，选项C正确；根据光速不变

9、原理，在不同的惯性系中，光速是相同的，选项D错误.【答案】C1.（2010-北京）属于狭义相对论基本假设的是：在不同的惯性系中（）A.真空中光速不变B.时间间隔具有相对性C.物体的质量不变D.物体的能量与质量成正比【解析】狭义相对论的两条假设分别是：在任何惯性系