20xx教科版高中物理選修3-464-65相對(duì)論的速度變換定律廣義相對(duì)論點(diǎn)滴同步練習(xí)-資料下載頁(yè)
【導(dǎo)讀】第4節(jié)相對(duì)論的速度變換定律質(zhì)量和能量的關(guān)系。第5節(jié)廣義相對(duì)論點(diǎn)滴。1．相對(duì)論的速度變換公式：以速度u相對(duì)于參考系S運(yùn)動(dòng)的參考系S′中，一物體沿與u. 相同方向以速率v′運(yùn)動(dòng)時(shí)，在參考系S中，它的速率為_(kāi)_______________．。___，其蘊(yùn)含的能量________．質(zhì)量與能量成________，所以質(zhì)能方程又可寫成________．。4．廣義相對(duì)論的兩個(gè)基本原理。廣義相對(duì)性原理：在任何參考系中物理規(guī)律都是____________．。5．廣義相對(duì)論的幾個(gè)結(jié)論：。光在引力場(chǎng)中傳播時(shí)，將會(huì)發(fā)生________，而不再是直線傳播．。引力場(chǎng)使光波發(fā)生________．。引力場(chǎng)中時(shí)間會(huì)__________，引力越強(qiáng)，時(shí)鐘走得越慢．。有質(zhì)量的物質(zhì)存在加速度時(shí)，會(huì)向外輻射出____________．。6．在高速運(yùn)動(dòng)的火車上，設(shè)車對(duì)地面的速度為v，車上的人以速度u′沿著火車前進(jìn)的。C．u>u′＋vD．以上均不正確。7．以下說(shuō)法中錯(cuò)誤的是(). 1．若一宇宙飛船對(duì)地以速度v運(yùn)動(dòng)，宇航員在飛船內(nèi)沿同方向測(cè)得光速為c，問(wèn)在地上。2．一粒子以．此粒子衰變時(shí)發(fā)射一個(gè)電子，電子
【正文】 勻的引力場(chǎng)與一個(gè)做加速運(yùn)動(dòng)的參考系等價(jià)． 當(dāng)電梯向頭頂方向加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，自由丟下的小球相對(duì)于電梯的加速度為 g＝ m/s2，與在地球引力場(chǎng)中做自由落體運(yùn)動(dòng)相同． 9． 10 － 29 kg 10 － 29 kg 解析 由動(dòng)能定理，加速后電子增加的動(dòng)能 ΔEk ＝ eU＝ 10 － 1910 7 J＝ 10 － 12 J 由 ΔE ＝ Δmc 2得電子增加的質(zhì)量 Δm ＝ ΔEkc2 ＝ 10－ 12(310 8)2 kg≈10－ 29 kg，此時(shí)電子的質(zhì)量 m＝ m0＋ Δm ＝ 10 － 29 kg 方法總結(jié) 物體的能量變化 ΔE 與質(zhì)量變化 Δm 的對(duì)應(yīng)關(guān)系為 ΔE ＝ Δmc 2，即當(dāng)物體的能量增加時(shí)，物體對(duì)應(yīng)的質(zhì)量也增大；當(dāng)物體的能量減少時(shí)，物體對(duì)應(yīng)的質(zhì)量也減小． 10． C 課后鞏固練 1． D 2． ABCD 3． ABD 4． ABCD 5． BCD 6． AD 7． ACD 8． (1)－ 10 8 m/s (2)10 8 m/s 解析 (1)A上的乘客看地以－ 10 8 m/s向后． B在地面看以 10 8 m/s向前，則 A上乘客看 B的速度為 u＝ u′ ＋ v1＋ u′vc2＝ － ＋ 1＋ － 23210 8 m/s≈ － 10 8 m/s. (2)B看 A則相反為 10 8 m/s. 9．見(jiàn)解析 解析 速度為 km/s時(shí)，質(zhì)量為 m1＝ m01－ (vc)2＝ m01－ (103310 8 )2≈m 0＝ m 速度為 ，質(zhì)量設(shè)為 m2，有 m2＝ m01－ ()2＝ ＝ 53m0＝ 53m. 10．見(jiàn)解析 解析 質(zhì)能方程 E＝ mc2表示的是物體質(zhì)量和能量之間的關(guān)系，所以物體運(yùn)動(dòng)時(shí)的能量和靜止時(shí)的能量之差就是物體的動(dòng)能 Ek 即 Ek＝ E－ E0 又因?yàn)?E＝ mc2＝ m01－ (vc)2c2， E0＝ m0c2 所以 Ek＝ m0c2[ 11－ (vc)2－ 1] 當(dāng) v很小時(shí)，即 vc 1時(shí)，根據(jù)數(shù)學(xué)公式有 － 12≈1 ＋ 12(vc)2 所以 Ek＝ E－ E0≈ 12m0v2 11．廣義相對(duì)論得出的結(jié)論： (1)物質(zhì)的引力使光線彎曲．時(shí)空幾乎在每一點(diǎn)都是彎曲的．只有在沒(méi)有質(zhì)量的情況下，時(shí)空才沒(méi)有彎曲，如質(zhì)量越大，時(shí)空彎曲的程度也越大．在引力場(chǎng)存在的條件下，光線是沿彎曲的路徑傳播的． (2)引力場(chǎng)的存在使得空間不同位置的時(shí)間進(jìn)程出現(xiàn)差別．例如在強(qiáng)引力的星球附近，時(shí)鐘要走得慢些．按照廣義相對(duì)論光在強(qiáng)引力場(chǎng)中傳播時(shí)，它的頻率或波長(zhǎng)會(huì)發(fā)生變化，出現(xiàn)引力紅移現(xiàn)象．
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