2019-2020学年教科版选修3-4 第六章第3节 时间、长度的相对性 第4节 相对论的速度变换公式 质能关系 学案
2019-2020学年教科版选修3-4 第六章第3节 时间、长度的相对性 第4节 相对论的速度变换公式 质能关系 学案第1页

  第3节 时间、长度的相对性

  第4节 相对论的速度变换公式 质能关系

   1.知道狭义相对论时间、长度的相对性并会进行适当计算.(重点+难点) 2.知道相对论速度变换公式,相对论质量和质能方程.

  

  一、时间、长度的相对性

  1.同时的相对性:相对论的时空观认为,"同时"具有相对性,即在同一个惯性系中不同地点同时发生的两个事件,在另一个惯性系中观察不一定是同时的.

  2.运动时钟的变慢:在一个相对于我们做高速运动的参考系中发生的物理过程,在我们看来,它所经历的时间比在这个惯性系中直接观察到的时间长.

  3.长度的相对性:相对论的时空观:"长度"也具有相对性,一条沿自身长度方向运动的杆,其长度总比静止时的长度小.设相对于杆静止的观察者认为杆的长度为l0,与杆有相对运动的人认为杆的长度为l,杆相对于观察者的速度为u,则l、l0、u的关系是:l=l0__.

  4.相对论时空观:空间和时间的量度是与物体的运动有关的,是相对的.

  二、相对论的速度变换公式 质能关系

  1.相对论的速度变换:在以速度u相对于参考系S运动的参考系S′中,一物体沿与u相同的方向以速率v′运动时,在参考系S中,它的速率为v=.

  2.相对论质量和能量

  (1)物体的质量随物体速度增大而增大.物体以速度v运动时的质量m与静止时的质量m0之间的关系是:m=,因为总有v

  (2)质能方程:物体质量m与其蕴含的能量E之间的关系是:E=mc2.

  

  在经典物理学家的头脑中,如果两个事件在一个参考系中看来是同时的,在另一个参考系中看来也一定是同时的,但是如果接受爱因斯坦的两个假设,我们会得出什么样的结论?

  提示:"同时是相对的"这样一个结论.