98 狭义相对论的几个重要结论.doc

龙文教育教师1对1教育是一项良心工程！个性化辅导讲义 学生： 科目： 第 阶段第 次课 教师： 课 题 狭义相对论的几个重要结论教学目标1、 会用相对质量公式进行简单计算2、 会用相对速度公式进行简单计算重点、难点对两公的理解与运用考点及考试要求会运动两公式处理简单问题教学内容知识框架1、 质量的相对性2、 速度的相对性3、质能方程考点1： 1知识梳理速度变换公式 若时，从而证明了光速是速度的极限，也反证了光速不变的原理。2典型例题例1、地球上一观察者，看见一飞船A以速度m/s从他身边飞过，另一飞船B以速度m/s跟随A飞行。求 （1）A上的乘客看到B的相对速度。 （2）B上的乘客看到A的相对速度。 解析：（1）在A上看，将A参考系作为静止的惯性系，则地球对A的速度m/s，飞船B时地球的速度，则A上的乘客看到B的相对速度 ，方向与A的速度方向相反 （2）B看A则相反为，方向与A的速度方向相同。例2、 航天飞机以的速率相对于地球飞行，驾驶员忽然从仪器中发现一火箭正从后方射来，并从仪器中测得火箭接近自己的速率为。试求：（1）火箭相对于地球的速率；（2）航天飞机相对于火箭的速率。解：3知识概括、方法总结与易错点分析相对论速度变换中的v是参考系相对静止惯性系的速度，是运动物体相参考系的相对速度。式中v为高速火车相对地的速度，u为车上的人相对于车的速度，u为车上的人相对地面的速度。对于低速物体u与v与光速相比很小时，根据公式可知c，这时u+v，这就是经典物理学的速度合成法则。 4针对性练习：1、处于恒星际站上的观测者测得两个宇宙飞船以0.9c的速率沿相反方向离去，则自一火箭测得另一火箭的速率是多大？ 2、在以相对于地球飞行的宇宙飞船上进行某实验，实验时仪器向飞船的正前方发射电子束，同时又向飞船的正后方发射光子束，已知电子相对于飞船的速率为，试求：（1）电子相对于地球的速率； （2）光子相对于地球的速率；（3）从地球上看电子相对于飞船的速率； （4）从地球上看电子相对于光子的速率；（5）从地球上看光子相对于飞船的速率。 考点2：相对质量 质能方程1知识梳理（1）相对论质量 从上式可以看出，当物体（一般是粒子）的速度很大时，其运动时的质量明显大于静止时的质量。 （2）质能方程 含义：反映物体质量和能量之间的关系。 由此会有两种能量表达：那么就会有静止时的能量和运动时的能量；两能量之差就是物体的动能即。2典型例题例1、（1）冥王星绕太阳公转的线速率为m/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，运动质量为m由公式可得 （2）设星际火箭的静止质量为，运动质量，则倍。3知识概括、方法总结与易错点分析相对论质量中的m0是参考系相对静止惯性系的速度，m是运动物体相参考系的相对质量。式中m0为物体静止时的质量，m为物体以速度v相对参考系运动时的质量，由公式可以看出随v的增加，物体的质量随之增大。 4针对性练习： 例、求火箭以和的速率运动时，其运动质量与静止质量之比。本节课总结提高题1.(2008年江苏高考)惯性系S中有一边长为l的正方形（如图A所示），从相对S系沿x方向以接近光速匀速飞行的飞行器上测得该正方形的图象是 ( )xyOllAxyOllBxyOllCxyOllD2.(江苏省盐城中学2009届高三物理复习选修3-4模块测试)1905年爱因斯坦提出了狭义相对论，狭义相对论的出发点是以两条基本假设为前提的，这两条基本假设是（ ） A、同时的绝对性与同时的相对性 B、运动的时钟变慢与运动的尺子缩短C、时间间隔的绝对性与空间距离的绝对性 D、相对性原理与光速不变原理3.(渭南市2009年高三教学质量检测)为了直接验证爱因斯坦狭义相对论中著名的质能方程，E=mc2科学家用中子轰击硫原子，分别测出原子捕获中子前后质量的变化以及核反应过程放出的能量，然后进行比较，精确验证了质能方程的正确性。设捕获中子前的原子质量为m1，捕获中子后的原子质量为m2，被捕获的中子质量为m3，核反应过程放出的能量为E，则这一实验需验证的关系式是 ( )A. E=(m1m2m3)c2 B. E=(m1+m3m2)c2C. E=( m2m1m3)c2 D. E=( m2m1+m3)c2AB光4、(天津市2009届高三六校联考)如图所示，按照狭义相对论的观点，火箭B是“追赶”光的；火箭A是“迎着”光飞行的，若火箭相对地面的速度为，则两火箭上的观察者测出的光速分别为 ( )A, B, C, D无法确定5 a 粒子在加速器中被加速，当其质量为静止质量的3倍时，其动能为静止能量的 (A) 2倍 (B) 3倍 (C) 4倍 (D) 5倍 6. 一物体由于运动速度的加快而使其质量增加了 ，则此物体在其运动方向上的长度缩短了 。7.根据相对论力学，动能为0.25MeV的电子，其运动速度等于_c。（已知：电子静能为0.5MeV）8.（2008年物理海南卷）设宇宙射线粒子的能量是其静止能量的k倍则粒子运动时的质量等于其静止质量的 倍，粒子运动速度是光速的 倍。9设想在人类的将来实现了恒星际航行，即将火箭发射到邻近的恒星上去，火箭相对于日心恒星坐标系的速率为v=0.8c，火箭中静止放置长度为1.0 m的杆，杆与火箭方向平行，求在日心恒星坐标系中测得的杆长。101947年，在用乳胶研究高空宇宙射线时，发现了一种不稳定的