3　狹義相對論的其他結(jié)論.ppt

15.3狹義相對論的其他結(jié)論,教學(xué)目標(biāo),知識與技能：（1）運(yùn)動速度的相對論變換（2）相對論質(zhì)量（3）質(zhì)能方程過程與方法：讓學(xué)生體會到自洽性檢驗(yàn)是科學(xué)理論研究的一個(gè)基本方法。情感態(tài)度和價(jià)值觀：體會物理學(xué)中蘊(yùn)含的簡單與和諧之美（質(zhì)能方程）教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)：重點(diǎn)：三個(gè)公式難點(diǎn)：運(yùn)動速度的相對性變換,相對論的速度疊加由于時(shí)間和空間的相對性，對于物體的速度，在某一慣性系S內(nèi)觀測，要用S系的時(shí)間和空間坐標(biāo)表示；在另一慣性系S內(nèi)觀測，要用S系的時(shí)間和空間坐標(biāo)表示。這樣，速度疊加公式就不再是絕對時(shí)空的速度疊加公式了。假如S和S兩系的坐標(biāo)軸相平行，S以速度沿x軸而運(yùn)動，一質(zhì)點(diǎn)以u相對S沿x軸而運(yùn)動，則相對S，其速度u為這是相對論的速度疊加公式。如果uc，則uc；如果uc(光速)，則uc與相對論的時(shí)空概念相協(xié)調(diào)。,v,車外的人看到車上人相對地面的速度為：,質(zhì)量和速率的關(guān)系在經(jīng)典物理的概念里，一個(gè)物體的質(zhì)量為一常量，與物體的運(yùn)動狀態(tài)無關(guān)。但是在相對論理論里，質(zhì)量和運(yùn)動的速度有關(guān)。物體的靜止質(zhì)量m0是一常量，相對任何慣性系均為m0，而物體以速度運(yùn)動時(shí)，它的(運(yùn)動)質(zhì)量m為質(zhì)量隨速率增加而變大，實(shí)驗(yàn)完全證實(shí)了這個(gè)公式。從質(zhì)量和速度的關(guān)系式可以看出，當(dāng)物體速度趨近于光速時(shí)，質(zhì)量將趨向無限大。這是不可能的。一切物體的速度都永遠(yuǎn)小于真空中的光速。,(2)相對論質(zhì)量,物體的運(yùn)動速度不能無限增加，那么物體的質(zhì)量是否隨著速度而變化？,嚴(yán)格的論證表明，物體高速（與光速相比）運(yùn)動時(shí)的質(zhì)量與它靜止時(shí)的質(zhì)量之間有下面的關(guān)系：,m為運(yùn)動質(zhì)量m0為靜止質(zhì)量,質(zhì)速關(guān)系曲線,微觀粒子的速度很高，它的質(zhì)量明顯的大于靜止質(zhì)量在研究制造回旋加速器時(shí)必須考慮相對論效應(yīng)的影響,1988年，中國第一座高能粒子加速器北京正負(fù)電子對撞機(jī)首次對撞成功,物體的能量和質(zhì)量之間存在著某種聯(lián)系：,物體的能量和質(zhì)量之間存在密切的聯(lián)系，他們的關(guān)系是：,愛因斯坦,質(zhì)能方程,這就是著名的質(zhì)能方程,質(zhì)能方程表達(dá)了物體的質(zhì)量和它所具有的能量之間的關(guān)系.,物體的動能,