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【精选】教科版高中物理必修二5.15.2《经典力学的成就与局限性 了解相对论(选学)》word学案-物理知识点总结


高中数学、数学课件、高中数学教案、数学试卷试题、数学知识点总结 第五章 经典力学的成就与局限性 第 1 节 经典力学的成就与局限性 第 2 节 了解相对论(选学) [导学目标] 1.初步了解高速世界的两个基本原理.2.知道相对论对人类认识世界的影响,了解时 间延缓效应和长度收缩效应,速质关系和质能关系及时空弯曲. 1.高速世界的两个基本原理 (1)相对性原理:在不同惯性系中,__________都是相同的. 相对性原理表明,在某个惯性系中,描述某个物理系统的某个物理过程的物理定律,在其他一 切惯性系中对该系统过程作出描述的物理定律皆保持形式不变. (2)光速不变原理:不管在哪个________中,测得的真空中的______都相同. 光速不变原理表明,在一切惯性系中观测在真空中传播的同一束光,不论沿任何方向,其速度 大小都为 c,与光源或观察者的运动无关. 2.时间延缓效应 时钟相对于观察者静止时,走得快;相对于观察者运动时,观察者会看到它______了,运动速 度越快,效果越明显.即运动着的______要变慢.这个效应叫做时间延缓效应,时间延缓效应也称 作时间膨胀. 3.长度收缩效应 一个物体相对于观察者静止时,它的长度测量值最大;相对于观察者运动时,观察者在运动方 向上观测,它的长度要______,速度越大,缩得越短,即运动着的尺子要______.这种观测效应称 为长度收缩效应(或运动尺子缩短). 4.质速关系 在经典力学中,物体的质量与物体的______无关.但在相对论中,运动物体的质量随其______ 的变化而变化. 由质速关系可以看出,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.对于低速运动的物体,质量的变化完全可以忽略不计. 一、从低速到高速 1.低速 通常所见物体的运动皆为低速运动,如行驶的汽车、发射的导弹、人造卫星及宇宙飞船等. 2.高速 所谓高速,就是指物体运动的速度接近于真空中的光速,即 c=3×108 m/s. 3.两个假设 在经典力学中,v 船岸=v 船水+v 水岸成立,但在两个不同参考系中,爱因斯坦认为该式不成 立.1905 年,爱因斯坦提出了两条基本假设(狭义相对论的基础). ①狭义相对性原理:在不同的惯性参考系中,一切物理规律都是相同的. ②光速不变原理:真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的. 4.速度对质量的影响 高中数学、数学课件、高中数学教案、数学试卷试题、数学知识点总结 高中数学、数学课件、高中数学教案、数学试卷试题、数学知识点总结 物体的质量随着运动速度的增大而增大.m= m0 v2 1- 2 c ,当 时,m≈m0. 5.速度对时间的影响 在静止参考系中的同一地点,经时间 t0 先后发生的两个事件,则在另一个以速度 v 匀速运动的 参考系中测量时,发生这两个事件的时间间隔 t 不等于 t0,而与速度 v 有关.v 越接近 c,t 与 t0 相 差越大.这一点同学们只要初步了解即可. 6.速度对空间的影响 在静止参考系中,物体从 A 点运动到 B 点的位移为 L0,而在另一以速度 v 匀速运动的参考系 中测量时,这个物体运动的位移为 L,它不等于 L0.v 越接近 c,L 与 L0 相差越大.这一点也只要求 同学们初步了解即可. 7.经典力学的时空观 时间和空间互不相干,它们的存在和测量均与物体的运动状态没有关系. 经典力学适用于做低速运动的物体. 例 1 在粒子对撞机中,有一个电子经过高压加速,速度达到光速的 0.5 倍.试求此时电子的 质量变为静止时

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