鲁科版必修2 第6章第1节 高速世界 课件（26张）.ppt

第6章相对论与量子论初步 第1节高速世界 第6章相对论与量子论初步 第6章相对论与量子论初步 学习目标1 初步了解爱因斯坦相对论的建立背景和方法 并理解爱因斯坦的两个基本假设原理 2 了解相对论时空观的主要思想 两个原理 两个效应 两个关系 并能用其解决一些相关问题 3 了解经典物理学的适用范围和局限性 知道经典时空观与相对论时空观之间的关系 一 爱因斯坦的狭义相对论1 两个基本原理 1 相对性原理 所有物理规律在一切 中都具有相同的形式 2 光速不变原理 在一切 中 测量到的真空中的光速c c 3 108m s 2 两个效应 1 时间延缓效应 在相对论时空观中 时钟比 时钟走得慢 惯性参照系 惯性参照系 都一样 运动的 静止的 短 静止质量 速度 增大 忽略 能量 想一想 1 时间延缓效应是不是指时钟走得变慢了 长度收缩效应是不是指物体长度变短了 提示 不是 二 爱因斯坦广义相对论 时空弯曲1 爱因斯坦认为 和 对轨迹的弯曲是等效的 如果加速能使光线弯曲 那么引力也能使光线弯曲 2 按照广义相对论 光线在引力场中的弯曲可等效为 被引力弯曲了 引力不但影响空间 还影响 此影响可描述为 3 在宇宙中 物质 的区域时空弯曲大 物质稀少的地方 时空较 平直 加速 引力 空间本身 时间 时空弯曲 质量大 密度高 想一想 2 通常情况下 我们说光在同一种均匀介质中是沿直线传播的 广义相对论的观点是加速和引力能使光束轨迹弯曲 两者矛盾吗 提示 不矛盾 相对论中 两个效应 的理解 3 在通常情况下 物体的速度很小时 相对论效应极其微小 可忽略不计 就简化为经典物理学 只有在高速运动时 相对论效应才显著 规律总结时间延缓效应和长度收缩效应的应用方法 1 明确时间间隔的相对性公式中各量的含义 t是在 静止的参考系 通常将观察者所在的参考系看成是静止的 中测得的时间差 t 是在相对于 静止参考系 为v的 运动参考系 中测得的时间差 2 钟慢效应 或 动钟变慢 是两个不同惯性系进行时间比较的一种效应 不要认为是时钟的结构或精度因运动而发生了变化 3 运动时钟变慢完全是相对的 在两个惯性参考系中的观测者都将发现对方的钟变慢了 1 例题1中地面上完好的手表走过了1min 火箭内的人认为经过了多长时间 相对论中 两个关系 的理解 特别提醒 1 相对论中 质量与能量是物质不可分离的属性 2 任何质量m都对应一定的能量mc2 即任何静止时质量不为零的物体 都贮存着巨大的能量 2 电子的静止质量m0 9 11 10 31kg 1 求电子的静能量 2 静止电子经过106v电压加速后 其动能为1 6 10 13j 其质量和速率各是多少 答案 1 8 20 10 14j 2 3m00 94c 易错分析 本题易忽视光速不变原理 习惯性的根据相对运动知识 求得在a b火箭中测得的光速分别为c v c v 故误选a 解析 根据狭义相对论的基本假设光速不变原理知 在任何惯性参考系中测得真空中的光速都一样 都为c 所以b正确 答案 b 真知灼见 光速不变原理表明 在一切惯性系中观测真空中传播的光 其传