学人教版选修34 15.3狭义相对论的其他结论课件（3）（23张）.ppt

复习 1 狭义相对论的两个基本假设是什么 狭义相对性原理 在不同的惯性参考系 一切物理规律都是相同的 光速不变原理 真空中的光速在不同的惯性参考系中是相同的 光速与光源 观察者间的相对运动没有关系 2 时间间隔的相对性指什么 3 长度的相对性指什么 复习 4 河水的流速是3m s 小船顺流而下 由于划船 小船相对于河水的速度是1m s 求小船相对于岸的速度是多少 4m s 复习 因为光速不变 上述速度的变换法则不再适用 那么此时应遵守什么法则 狭义相对论的其他结论还有哪些 第三节狭义相对性的其他结论 狭义相对论的其他三个结论 狭义相对论的三个重要结论 相对论的速度变换公式 相对论质量 质能方程 一 相对论的速度变换公式 1 公式 2 各物理量的意义 v 火车 惯性系1 相对地面 惯性系2 的速度 u 物体相对火车 惯性系1 的速度 u 物体相对地面 惯性系2 的速度 看书找答案 一 相对论的速度变换公式 思考 将速度变换公式 用u表示u 的式子是怎样的 此时各量的意义 v 火车 惯性系1 相对地面 惯性系2 的速度 u 物体相对火车 惯性系1 的速度 u 物体相对地面 惯性系2 的速度 思考与讨论 1 如果u 和v都很大 例如u 0 6c v 0 6c 它们的合速度为多大 例如u 0 9c v 0 9c 它们的合速度为多大 u 0 882c u 0 994c 2 如果u c 即在运动参考系中观察光的速度是c 求另一个参考系中光的速度u 结果说明什么 u c 说明光在不同参考系中的速度都相同 即为c 例1 地球上一观察者 看见一飞船a以速度2 5 l08m s从他身边飞过 另一飞船b以速度2 0 l08m s跟随a飞行 求 a上的乘客看到b的相对速度 b上的乘客看到a的相对速度 解 飞船a 火车 相对地球的速度为 飞船b相对地球的速度为 飞船b相对飞船a 火车 的速度为u 飞船b 火车 相对地球的速度为 飞船a相对地球的速度为 飞船a相对飞船b 火车 的速度为u 练习1 一原子核以0 5c的速度离开一观察者而运动 原子核在它运动方向上向前发射一电子 该电子相对于核有0 8c的速度 此原子核又向后发射了一光子指向观察者 对静止观察者来讲 电子具有多大的速度 光子具有多大的速度 0 93c c 解 电子相对原子核的速度为 原子核相对观测者的速度为 电子对观测者的速度为 根据光速不便原理 光子的速度为c u 0 8c v 0 5c 二 质量和速率的关系 看书找答案 1 公式 2 各物理量的意义 m0 物体的静止时的质量 v 物体运动的速度 m 物体以速度v运动时的质量 3 质速关系曲线 二 质量和速率的关系 例2 如一观察者测出电子质量为2m0 问电子速度为多少 m0为电子的静止质量 解 练2 某人测得一静止棒长为l 质量为m 于是求得此棒线密度为 m l 假定此棒以速度v在棒长方向上运动 此人再测棒的线密度应为多少 若棒在垂直长度方向上运动 它的线密度又为多少 解 解得 解得 三 质能方程 这就是著名的质能方程 看书找答案 1 公式 2 各物理量的意义 m 物体的质量 e 质量为m的物体所具有的全部能量 质能方程表达了物体的质量和它所具有的能量之间的关系 3 意义 物体的动能 运动时的能量 静止时的能量 在v c时的一种近似 这就是动能表达式 三 质能方程 4 物体动能公式 例3 两个电子相向运动 每个电子对于实验室的速度都是0 8c 在实验室观测两个电子的总动能是多少 以一个电子为参考系 两个电子的总动能又是多少 解 在实验室中观测电子的质量 在实验室的总动能 解 以乙电子为 静止 参考系 实验室v 0 8c 甲对实验室u 0 8c 甲对乙的速度 对乙电子 甲电子的质量 4 56me 以乙电子为参考系 甲电子的动能 3 56mec2 练3 一个原来静止的电子 经过100v的电压加速后它的动能是多少 质量改变了百分之几 速度是多少 解 加速后的动能 ek eu 1 6 10 17j 由 得 2 0 10 4 0 02 由于质量改变了0 02 说明