高中物理课件__狭义相对论的其他结论_广义相对简介

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1、第十五章第3、4节新知预习·巧设计名师课堂·一点通创新演练·大冲关随堂检测归纳小结课下作业综合提升要点一要点二1．知道经典的相对性原理，知道狭义相对论的实验基础和它的两个基本假设。2．知道狭义相对论的几个主要结论。3．了解经典时空观与相对论时空观的主要区别，体会相对论的建立对人类认识世界的影响。如果车上人运动方向与车运动方向相同，u′取值，如果车上人运动方向与车运动方向相反，u′取值。如果u′和v的方向垂直或成其他任意角度，公式不成立，只适用于两者方向在上。(2)相对论质量：①经典力学：物体的质量是的，一定的力作用在物体上，产生的加速度也

2、是的，足够长的时间以后物体就可以达到速度。正负一条直线不变不变任意增大E＝mc22．广义相对论简介(1)狭义相对论无法解决的问题：①理论无法纳入狭义相对论框架。②参考系在狭义相对论中具有特殊的地位。(2)广义相对论的基本原理：①广义相对性原理：在中，物理规律都是相同的。②等效原理：一个均匀的引力场与一个做的参考系等价。(3)广义相对论的几个结论：①光线在场中偏转。②引力场的存在使得空间不同位置的出现偏差(引力红移)。万有引力惯性任何参考系匀加速运动引力时间进程1．如果宇航员驾驶一艘飞船以接近于光速的速度朝一星体飞行，宇航员是否可以根据下述

3、变化发觉自己在运动()A．他的质量在减少B．他的心脏跳动在慢下来C．他永远不能由自身的变化知道自己是否在运动D．他在变大解析：宇航员以飞船为惯性系，其相对于惯性系的速度始终为零，因此他不可能发现自身的变化，所以选项A、B、D错误，选项C正确。答案：C2．下列说法中正确的是()A．在任何参考系中，物理规律都是相同的，这就是广义相对性原理B．在不同的参考系中，物理规律都是不同的，例如牛顿运动定律仅适用于惯性参考系C．一个均匀的引力场与一个做匀速运动的参考系等价，这就是著名的等效原理D．一个均匀的引力场与一个做匀加速运动的参考系等价，这就是著名

4、的等效原理解析：由广义相对性原理和等效原理的内容知A、D正确。答案：AD3．根据爱因斯坦质能关系方程，可以说明()A．任何核反应，只要伴随能量的产生，则反应前后各物质的质量和一定不相等B．太阳不断地向外辐射能量，因而太阳的总质量一定在不断地减小C．虽然太阳不断地向外辐射能量，但它的总质量是不可改变的D．若地球从太阳获得的能量大于地球向外辐射的能量，则地球的质量将不断增大解析：根据E＝mc2，当能量变化时，参加核反应的物质的质量发生变化，故A正确；太阳在发生聚变，释放出大量能量，质量减小，故B正确，C错误。由于地球向外辐射的能量小于从外界获

5、得的能量，所以地球的质量将不断增大。答案：ABD答案：不是v＋c质能方程表达了物体的质量和它所具有的能量的关系：一定的质量总是和一定的能量相对应。具体从以下几个方面理解：(1)静止物体的能量为E0＝m0c2，这种能量叫做物体的静质能。每个有静质量的物体都具有静质能。(3)物体的总能量E为动能与静质能之和，即E＝Ek＋E0＝mc2(m为动质量)。(4)由质能关系式可知ΔE＝Δmc2。[名师点睛]物体的动能增加时，物体对应的质量也增大，此时可以根据Δm＝求出物体增加的质量。1．一个原来静止的电子，经过100V的电压加速后它的动能是多少？质量改

6、变了百分之几？速度是多少？此时还能否使用经典的动能公式？(m0＝9.1×10－31kg)[审题指导]解答本题时应注意以下两点：(1)如果质量发生明显变化，经典动能公式就不成立了。(2)如果质量变化可忽略，则仍可使用经典动能公式。上述计算表明，加速后的电子还属于低速的，可以使用经典的动能公式。[答案]1.6×10－17J0.02%5.9×106m/s可以使用经典动能公式1．光线在引力场中弯曲根据广义相对论，物质的引力会使光线弯曲，引力场越强，弯曲越厉害。通常物体的引力场都太弱，但太阳引力场却能引起光线比较明显的弯曲。2．引力红移按照广义相对

7、论，引力场的存在使得空间不同位置的时间进程出现差别。例如，在强引力的星球附近，时间进程会变慢，因此光振动会变慢，相应的光的波长变长、频率变小，光谱线会发生向红光一端移动的现象。光谱线的这种移动是在引力作用下发生的，所以叫“引力红移”。3．水星近日点的进动天文观测显示，行星的轨道并不是严格闭合的，它们的近日点(或远日点)有进动(行星绕太阳一周后，椭圆轨道的长轴也随之有一点转动，叫做“进动”)，这个效应以离太阳最近的水星最为显著，这与牛顿力学理论的计算结果有较大的偏差，而爱因斯坦的广义相对论的计算结果与实验观察结果十分接近。广义相对论所作出的

8、以上预言全都被实验观测所证实。还有其他一些事实也支持广义相对论。目前，广义相对论已经在宇宙结构、宇宙演化等方面发挥了主要作用。[名师点睛](1)光线在引力场中弯曲，以及引力红移现象都是在引力场