2018-2019学年人教版选修3-4 第十五章 3-4 狭义相对论的其他结论 广义相对论简介 学案
2018-2019学年人教版选修3-4 第十五章 3-4 狭义相对论的其他结论 广义相对论简介 学案第1页

3 狭义相对论的其他结论

4 广义相对论简介

[学习目标] 1.知道相对论速度变换公式、相对论质量和质能方程.2.了解广义相对论的基本原理.3.初步了解广义相对论的几个主要结论以及主要观测证据.

一、相对论速度变换公式

1.相对论速度变换公式:高速行驶的火车相对地面的速度为v,车上的人以速度u′沿火车前进的方向相对火车运动,那么人相对地面的速度为u=.

2.经典的时空观:u=u′+v.

二、相对论质量和质能方程

1.相对论质量

(1)经典力学:物体的质量是不变的,一定的力作用在物体上产生一定的加速度,经过足够长时间后物体可以达到任意的速度.

(2)相对论:物体的质量随物体速度的增加而增大.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=.

2.质能方程

爱因斯坦质能方程E=mc2,其中m是物体的质量,E是它具有的能量.

三、广义相对论简介

1.广义相对论的基本原理

(1)广义相对性原理:在任何参考系中,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匀加速运动的参考系等价.

2.广义相对论的几个结论

(1)光线在引力场中弯曲:物质的引力会使光线弯曲,引力场越强,弯曲越厉害.

(2)引力红移: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