2018版高中物理第5章相对论章末复习课教师用书粤教版选修3_4

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1、第5章相对论一、时空的相对性1．“同时”的相对性在经典的物理学上，如果两个事件在一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l0，与杆相对运动的人认为杆长是l，则两者之间的关系为：l＝l0.3．“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Δτ，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Δt，则两者之间关系为：Δt＝.4．时空的相对性

2、时间、空间都跟运动速度相联系，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．　某列长为100m的火车若分别以v1＝30m/s和v2＝2.7×108m/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】　l0＝100m当火车以v1＝30m/s的速度运动时，l1＝l0＝100×m其长度缩短了Δl1＝l0－l1＝0.5×10－12m当火车以v2＝2.7×108m/s的速度运动时，l2＝l0＝100×m＝43.6m其长度缩短了Δl2＝l0－l2＝56.4m.【答案】　0.5×10－12m　

3、56.4m二、质速关系和质能关系1．质速关系物体的质量会随物体的速度的增大而增大，物体以速度v运动时的质量m与静止时的质量m0之间的关系m＝.(1)v≪c时，()2＝0此时有m＝m0，也就是说：低速运动的物体，可认为其质量与物体运动状态无关．(2)物体的运动速率无限接近光速时，其相对论质量也将无限增大，其惯性也将无限增大．其运动状态的改变也就越难，所以超光速是不可能的．2．质能关系(1)相对于一个惯性参考系以速度v运动的物体其具有的相对论能量E＝mc2＝＝其中E0＝m0c2为物体相对于参考系静止时的能量．(2)物体的能量变化ΔE与质量变化Δm的对应关系：ΔE＝Δmc

4、2.　一电子(m0＝9.1×10－31kg)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＝mc2m＝＝kg＝6.5×10－30kg电子总能量为E＝mc2＝6.5×10－30×(3×108)2J＝5.85×10－13J(2)电子经典力学的动能为Ek＝m0v2电子相对论的动能为Ek′＝mv2它们之比为：＝＝＝＝0.14.【答案】　(1)5.85×10－13J　(2)0.14