河北省唐山市开滦第二中学高中物理 15.3 狭义相对论的其他结论导学案 新人教版选修3-4VIP免费

河北省唐山市开滦第二中学高中物理15.3狭义相对论的其他结论导学案新人教版选修3-4【学习目标】1．知道相对论的速度变换公式，知道相对论质量，知道爱因斯坦质能方程。2、了解广义相对性原理和等效原理，了解广义相对论的几个结论。【重点难点】理解狭义相对论的其他结论和广义相对论的几个结论。【学习内容】【自主预习】（认真阅读教材相关内容，独立完成下列问题）1．经过证明，物体运动的质量m与静止时的质量m0_____________（填“相同”或“不相同”），两个质量满足的关系为_______________________。从上式可以看出，当物体的速度很大时（接近光速），物体的质量明显____________静止时的质量。2．按照相对论和基本力学规律可以推导出物体质量与能量之间的关系为_____________，这就是著名的_____________。该式表示，随着一个物体质量的减小（也叫____________），会_____________一定的能量，与此同时，另一个物体吸收了能量，质量会_____________。3．广义相对论认为，在任何参考系中，物理规律都是_____________。4．等效原理的基本内容是一个均匀的_____________场与一个做__________________运动的参考系是等价的。5．广义相对论告诉我们，____________的存在使得空间不同位置的____________出现差别，物质的____________使光线弯曲。合作探究1、相对论速度变换公式仍以高速火车为例.设车对地面的速度为v，车上的人以速度u′沿着火车前进的方向相对火车运动，那么他相对地面的速度u为如果车上人的运动方向与火车的运动方向相反，则u′取负值.这两个速度的方向垂直或成其他角度时，（1）式不适用，这种情况不做讨论.2、相对论质量物体以速度v运动时的质量m和它静止时的质量m0之间有如下关系：微观粒子的运动速度很高，它的质量明显地大于静止质量，这个现象必须考虑.例如，回旋加速器中被加速的粒子，在速度增大后质量增大，因此做圆周运动的周期变大，它的运动与加在D形盒上的交变电压不再同步，所以回旋加速器中粒子的能量受到了限制.3、质能方程相对论另一个重要结论就是大家已经学过的爱因斯坦质能方程：4．广义相对性原理和等效原理在任何参考系中，物理规律都是相同的，这就是广义相对性原理。一个均匀的引力场与一个做匀加速运动的参考系等价，这就是等效原理。5．广义相对论的几个结论第一个结论，物质的引力使光线弯曲。20世纪初，人们观测到了太阳引力场引起的光线弯曲。观测到了太阳后面的恒星。第二个结论，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。天文观测到了引力红移现象，验证了这一结论的成立。6、狭义、广义相对论比较【课堂小结与反思】【课后作业与练习】1.如果宇航员驾驶一艘宇宙飞船，以接近光速的速度朝某一星球飞行，他是否可以根据下列变化感觉到自己在运动()A．身体质量在减小B．心脏跳动变慢C．身体质量在增加D．永远不可能由自身的变化知道他是否在运动2．下列属于广义相对论结论的是()A．尺缩效应B．时间变慢C．光线在引力场中弯曲D．物体运动时的质量比静止时大大3．下列属于狭义相对论结论的是()A．尺缩效应B．时间变慢C．光线在引力场中弯曲D．水星近日点的进动4．星际火箭以0.8c的速率飞行，其运动质量为静止质量的多少倍？5．冥王星绕太阳公转的线速率为4.83×103m/s，求其静止质量为运动质量的百分之几？