2019-2020学年沪科版选修3-4 5.3 奇特的相对论效应 5.4 走近广义相对论 5.5 无穷的宇宙 学案
2019-2020学年沪科版选修3-4 5.3 奇特的相对论效应 5.4 走近广义相对论 5.5 无穷的宇宙 学案第3页

  (2)时间延缓效应是时空的一种属性;

  在运动参考系中的时间节奏变缓慢了(一切物理过程、化学过程、乃至观察者自己的生命节奏变慢了).

  (3)运动是相对的;

  固有时间:在某个参考系中,同一地点先后发生了两个事件,用固定在该参考系中的钟来测定两事件的时间间隔称为两事件的静止时间或固有时间,也称原时.

  (4)日常生活中的时间延缓效应可以忽略,在运动速度接近光速时,则变得特别重要.

  2.长度相对性的理解

  观察者与被测物体有相对运动时,长度的测量值等于其原长的 倍,即物体沿运动方向缩短了,这就是洛伦兹收缩(长度缩短).

  (1)观察运动的物体其长度要收缩,收缩只出现在运动方向.固有长度值最大.如图所示.

  

  (2)低速空间相对论效应可忽略.

  (3)长度收缩是相对的,K系认为静止在K′系中的尺收缩,反之,K′系认为静止在K系中的尺收缩.

  3.相对质量和质能方程的理解

  (1)相对质量

  物体以速度v运动时的质量m与静止时的质量m0之间有如下关系m= .

  理解这个公式时请注意:

  ①式中m0是物体静止时的质量(也称为静质量),m是物体以速度v运动时的质量.这个关系式称为相对论质速关系,它表明物体的质量会随速度的增大而增大.

  ②v≪c时,近似地认为m=m0.

  ③当微观粒子的运动速度很高时,它的质量明显地大于静止质量,例如回旋加速器中被加速的粒子质量会变大,导致做圆周运动周期变大,它的运动与加在D形盒上的交变电压不再同步,回旋加速器的加速能量因此受到了限制.

  (2)质能方程

  爱因斯坦质能方程E=mc2= .

理解这个公式时请注意: