【三维设计】2013-2014学年高中物理选修3-4（课件+随堂基础巩固）：64相对论的速度变换公式 质能关系（2份，23ppt，含详解）

[随堂基础巩固] 1．根据相对论判断下列说法正确的是(　　) A．狭义相对论全面否定了经典力学理论 B．如果物体在地面上静止不动，任何人在任何参考系里面测出该物体的长度都是一样的 C．由E＝mc2可知，质量可转变成能量 D．物体速度越大，质量也越大 解析：相对论并没有否定经典力学理论，而是使经典力学理论的使用范围更加清楚了，A错；在不同参考系里测量同一物体的长度，测量值是不同的，B错；E＝mc2指明了物质能量与质量的对应关系，物体质量与能量不能转化，C错；由m＝可知D对。 答案：D 2．关于物体的质量，下列说法正确的是(　　) A．在牛顿力学中，物体的质量是保持不变的 B．在牛顿力学中，物体的质量随物体的速度变化而变化 C．在相对论力学中，物体静止时的质量最小 D．在相对论力学中，物体的质量随物体速度的增大而增大 解析：在牛顿力学中，物体的质量是保持不变的，故选项A正确，B错误；在相对论力学中，由于物体的速度v不可能达到光速c，所以v<c，1－(，可判断选项C、D均正确。)2<1，根据m＝ 答案：ACD 3．设想有一艘飞船以v＝0.8c的速度在地球上空飞行，如果这时从飞船上沿其运动方向抛出一物体，该物体相对于飞船的速度为0.9c，从地面上的人看来，物体的速度为(　　) A．1.7c B．0.1c C．0.99c D．无法确定 解析：根据相对论速度变换公式：v＝＝0.99c，故选项C正确。，得v＝ 答案：C 4．设宇宙射线粒子的能量是其静止能量的k倍。则粒子运动时的质量等于其静止质量的________倍，粒子运动速度是光速的________倍。 解析：宇宙射线粒子在静止时的能量为E0＝m0c2， 运动时的能量为E＝mc2 所以k＝＝ m＝km0① 而相对论中的质量m＝② 由①②两式解得。＝ 答案：k　 $$第 4节 理解教材新知 把握热点考向 应用创新演练 第六章 知识点一 知识点二 考向二 考向一 随堂基础巩固 课时跟踪训练 * 返回 返回 返回 1.相对论速度变换公式v＝eq \f(u＋v′,1＋\f(uv′,c2))，当u≪c，v′≪c 时，v＝u＋v′，满足经典力学速度合成关系。 2．物体的质量与能量的对应关系：E＝mc2。 3．物体运动质量m与静质量m0的关系：m＝ eq \f(m0,\r(1－（\f(v,c)）2))。 4．运动物体的相对论动能表达式：Ek＝m0c2[eq \f(1,\r(1－（\f(v,c)）2))－1] 返回 [自学教材] 相对论认为，如果一列沿平直轨道高速运行的火车对地面的速度为 u，车上的人以速度v′沿着火车前进的方向相对火车运动，那么这个人相对地面的速度v为v＝eq \f(u＋v′,1＋\f(uv′,c2))。理解这个公式时请注意： 返回 (1)如果车上的人的运动方向与火车的运动方向相反，则v′取负值。 (2)如果u ≪c，v′≪c，这时eq \f(v′u,c2)可忽略不计，这时相对论的速度合成公式可近似变为v＝v′＋u。 (3)如果v′与u的方向垂直或成其他角度时，情况比较复杂，上式不适用。 返回 1．在高速运动的火车上，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与u′＋v的关系是 (　　) A．u＝u′＋v　　　　　　　 B．u＜u′＋v C．u＞u′＋v D．以上均不正确 答案：B 解析：按照经典的时空观，u＝u′＋v，而实际上人对地面的速度按照相对论速度公式计算，u＝eq \f(u′＋v,1＋\f(u′v,c2))，因此u比u′与v之和要小，但只有在u′和v的大小接近光速时才能观察此差别。 返回 [自学教材] 1．质能关系式 E＝ 。式中m是物体的质量，E是它具有的能量。由此可见，物体质量越大，其蕴含的能量 。能量与质量成 。 2．相对论质量 m＝ (m0指静质量)； 与静质量对应的静能量为E0＝ 。 mc2 越大 正比 m0c2 eq \f(m0,\r(1－\f(v2,c2))) 返回 [重点诠释] 1．对质速关系m＝eq \f(m0,\r(1－（\f(v,c)）2))的理解 (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。这个关系式表明：物体的质量会随物体的速度的增大而增大。 (2)v ≪c 时，(eq \f(v,c))2＝0，此时有m＝m0，也就是说：低速运动的物体，可认为其质量与物体运动状态无关。 返回 (3)微观粒子的速度很高，因此粒子运动的质量明显大于静质量。若物体运动速率无限接