小學(xué)健康的教案
發(fā)表時(shí)間:2020-11-02狹義相對(duì)論的其他結(jié)論學(xué)案。
俗話(huà)說(shuō),凡事預(yù)則立,不預(yù)則廢。教師要準(zhǔn)備好教案,這是每個(gè)教師都不可缺少的。教案可以讓學(xué)生們能夠更好的找到學(xué)習(xí)的樂(lè)趣,幫助教師更好的完成實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。所以你在寫(xiě)教案時(shí)要注意些什么呢?為了讓您在使用時(shí)更加簡(jiǎn)單方便,下面是小編整理的“狹義相對(duì)論的其他結(jié)論學(xué)案”,希望對(duì)您的工作和生活有所幫助。
班級(jí)________姓名_________層次____
人教版物理選修3-4學(xué)案:15、3狹義相對(duì)論的其他結(jié)論
編寫(xiě)人:審核:高二物理組
寄語(yǔ):夢(mèng)想決定現(xiàn)實(shí)。但,當(dāng)夢(mèng)想只是夢(mèng)想,現(xiàn)實(shí)就是另一種現(xiàn)實(shí)!
學(xué)習(xí)目標(biāo):
1.運(yùn)動(dòng)速度的相對(duì)論變換
2.相對(duì)論質(zhì)量
3.質(zhì)能方程
學(xué)習(xí)重點(diǎn):三個(gè)公式
學(xué)習(xí)難點(diǎn):三個(gè)公式
課前預(yù)習(xí)
課前預(yù)習(xí)本節(jié)教材
學(xué)習(xí)過(guò)程
A一、相對(duì)論的速度變換公式
通過(guò)狹義相對(duì)論兩個(gè)原理的學(xué)習(xí),知道光對(duì)任何物體的運(yùn)動(dòng)速度都一樣,物體運(yùn)動(dòng)的極限速度都不可能越過(guò)真空中的光速。在宏觀低速運(yùn)動(dòng)條件下,伽利略的速度疊加原理簡(jiǎn)單有效。但對(duì)高速運(yùn)動(dòng)的物體及微觀高速粒子,速度的疊加原理與傳統(tǒng)經(jīng)典觀念矛盾,必須要考慮相對(duì)論效應(yīng)。
設(shè)車(chē)對(duì)地的速度為v,人對(duì)車(chē)的速度為u/地面上的人看到車(chē)上人相對(duì)地面的速度為u
該式即為一維情況下,狹義相對(duì)論的速度疊加公式。
注意:
(1)如果車(chē)上人運(yùn)動(dòng)方向與火車(chē)運(yùn)動(dòng)方向相同,u’取______
(2)如果車(chē)上人運(yùn)動(dòng)方向與火車(chē)運(yùn)動(dòng)方向相反,u’取______
(3)如果vc,u’c,這時(shí)可忽略不計(jì),這時(shí)相對(duì)論的速度疊加公式簡(jiǎn)化為經(jīng)典力學(xué)的速度疊加公式,可近似變?yōu)閡=______當(dāng)u=c時(shí)u=c,從而證明了光速是速度的極限
(4)該公式只適用于____________運(yùn)動(dòng)物體速度的疊加。對(duì)于更復(fù)雜的速度的疊加,此公式不適用,我們不討論這種情況。
B例1、一粒子以0.05c的速率相對(duì)實(shí)驗(yàn)室參考系運(yùn)動(dòng)。此粒子衰變時(shí)發(fā)射一個(gè)電子,電子相對(duì)于粒子的速度為0.8c,電子的衰變方向與粒子運(yùn)動(dòng)方向相同。求電子相對(duì)于實(shí)驗(yàn)室參考系的速度?
解:已知v=0.05c,=0.8c由相對(duì)論速度疊加公式得
思路點(diǎn)撥:理解題目中各速度的參考系是用速度變換公式求解速度的關(guān)鍵。
A二、相對(duì)論質(zhì)量。
物體的運(yùn)動(dòng)速度不能無(wú)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(dòng)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=
說(shuō)明:
(1)式中m運(yùn)動(dòng)質(zhì)量,m0靜止質(zhì)量,這個(gè)關(guān)系式表明物體的質(zhì)量會(huì)隨物體的速度的增大而_________
(2)vc時(shí),=0,此時(shí)有m=m0,也就是說(shuō):低速運(yùn)動(dòng)的物體,可認(rèn)為其質(zhì)量與物體_________無(wú)關(guān)
(3)微觀粒子的速度很高,它的質(zhì)量明顯的______靜止質(zhì)量.在研究制造回旋加速器時(shí)必須考慮相對(duì)論效應(yīng)的影響.
B練習(xí)2如一觀察者測(cè)出電子質(zhì)量為2m。,問(wèn)電子速度為多少?(m。為電子的靜止質(zhì)量)
A三、質(zhì)能方程
相對(duì)論另一個(gè)重要結(jié)論就是大家都很熟悉的愛(ài)因斯但質(zhì)能方程:
E=_________
式中m使物體的質(zhì)量,E是它具有的能量
質(zhì)能關(guān)系式從理論上預(yù)言了核能釋放及原子能利用和原子彈研制的可能性
B練習(xí)3:靜止時(shí)質(zhì)量是1kg的物體,以10m/s的速度運(yùn)動(dòng),它具有的動(dòng)能是多少?與這個(gè)動(dòng)能相對(duì)應(yīng),它的質(zhì)量增加多少?按照相對(duì)論質(zhì)量關(guān)系式,這個(gè)物體的質(zhì)量增加了多少?
(66職場(chǎng)網(wǎng) Dm566.cOM)
反思小結(jié):
班級(jí)________姓名_________層次____
15、3狹義相對(duì)論的其他結(jié)論檢測(cè)卡
編寫(xiě)人:曹樹(shù)春審核:高二物理組
寄語(yǔ):夢(mèng)想決定現(xiàn)實(shí)。但,當(dāng)夢(mèng)想只是夢(mèng)想,現(xiàn)實(shí)就是另一種現(xiàn)實(shí)!
B1.對(duì)于公式,下列說(shuō)法中正確的是()
A.式中的是物體以速度v運(yùn)動(dòng)時(shí)的質(zhì)量
B.當(dāng)物體的運(yùn)動(dòng)速度v>0時(shí),物體的質(zhì)量m>m0,即物體的質(zhì)量改變了,故經(jīng)典力學(xué)不適用,是不正確的
C.當(dāng)物體以較小速度運(yùn)動(dòng)時(shí),質(zhì)量變化十分微弱,經(jīng)典力學(xué)理論仍然適用,只有當(dāng)物體以接近光速運(yùn)動(dòng)時(shí),質(zhì)量變化才明顯,故經(jīng)典力學(xué)適用于低速運(yùn)動(dòng),而不適用于高速運(yùn)動(dòng)
D.通常由于物體的運(yùn)動(dòng)速度太小,故質(zhì)量的變化引不起我們的感覺(jué).在分析地球上物體的運(yùn)動(dòng)時(shí),不必考慮質(zhì)量的變化
B2.課本P107問(wèn)題與練習(xí)第1題
相關(guān)知識(shí)
廣義相對(duì)論簡(jiǎn)介
15.4廣義相對(duì)論簡(jiǎn)介
【教學(xué)目標(biāo)】
(一)知識(shí)與技能
1.了解廣義相對(duì)性原理和等效原理。
2.了解廣義相對(duì)論的幾個(gè)結(jié)論。
(二)過(guò)程與方法
通過(guò)本節(jié)的學(xué)習(xí),初步認(rèn)識(shí)狹義相對(duì)論和廣義相對(duì)論的基本原理。
(三)情感、態(tài)度與價(jià)值觀
通過(guò)本節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí),激發(fā)探索宇宙奧秘的興趣,形成初步的相對(duì)論時(shí)空觀。
【教學(xué)重點(diǎn)】廣義相對(duì)性原理和等效原理。
【教學(xué)難點(diǎn)】理解廣義相對(duì)論的幾個(gè)結(jié)論。
【教學(xué)方法】在教師的引導(dǎo)下,共同分析、研究得出結(jié)論。
【教學(xué)用具】投影儀及投影片。
【教學(xué)過(guò)程】
(一)引入新課
師:1915年,繼狹義相對(duì)論發(fā)表10年之后,愛(ài)因斯坦又發(fā)表了廣義相對(duì)論。這節(jié)課我們來(lái)了解一下廣義相對(duì)論的基本原理和幾個(gè)結(jié)論。
(二)進(jìn)行新課
1.超越狹義相對(duì)論的思考
師:請(qǐng)大家閱讀117頁(yè)有關(guān)內(nèi)容,說(shuō)一說(shuō)狹義相對(duì)論中無(wú)法解釋的幾個(gè)問(wèn)題是什么?
學(xué)生閱讀、思考。
生:狹義相對(duì)論無(wú)法解釋引力作用以什么速度傳遞;狹義相對(duì)論是慣性參考系之間的理論。為什么慣性參考系有這樣特殊的地位?狹義相對(duì)論無(wú)法解釋。
師:愛(ài)因斯坦認(rèn)真思考了以上問(wèn)題,又向前邁進(jìn)了一大步,把相對(duì)性原理推廣到包括非慣性系在內(nèi)的任意參考系,提出了廣義相對(duì)性原理。
2.廣義相對(duì)性原理和等效原理
師:在任何參考系中,物理規(guī)律都是相同的,這就是廣義相對(duì)性原理。
師:在廣義相對(duì)論中還有另一個(gè)基本原理這就是著名的等效原理。請(qǐng)大家閱讀教材,看看什么是等效原理,它是如何提出來(lái)的。
學(xué)生閱讀、思考。
師:(投影下圖,做簡(jiǎn)要講解。)
一個(gè)均勻的引力場(chǎng)與一個(gè)做勻加速運(yùn)動(dòng)的參考系等價(jià),這就是等效原理。
3.廣義相對(duì)論的幾個(gè)結(jié)論
師:從廣義相對(duì)論的兩個(gè)基本原理出發(fā),可以直接得到一些“意想不到”的結(jié)論。請(qǐng)大家閱讀教材,說(shuō)明得到了哪些結(jié)論這些解論的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證是什么?
學(xué)生閱讀,思考。
生1:第一個(gè)結(jié)論,物質(zhì)的引力使光線彎曲。20世紀(jì)初,人們觀測(cè)到了太陽(yáng)引力場(chǎng)引起的光線彎曲。觀測(cè)到了太陽(yáng)后面的恒星。
生2:第二個(gè)結(jié)論,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)間進(jìn)程會(huì)變慢。天文觀測(cè)到了引力紅移現(xiàn)象,驗(yàn)證了這一結(jié)論的成立。
師:總結(jié)學(xué)生的回答。投影下圖做必要講解。
鼓勵(lì)學(xué)生勇于探索,用于發(fā)現(xiàn)新的規(guī)律,為推動(dòng)人類(lèi)文明做出自己的貢獻(xiàn)。
(三)課堂總結(jié)、點(diǎn)評(píng)
本節(jié)我們了解了愛(ài)因斯坦在對(duì)狹義相對(duì)論無(wú)法解釋的幾個(gè)問(wèn)題的思考的基礎(chǔ)上,提出了廣義相對(duì)性原理和等效原理,從而創(chuàng)立了廣義相對(duì)論。我們還了解了廣義相對(duì)論的兩個(gè)結(jié)論:一是物質(zhì)的引力使光線彎曲,二是引力場(chǎng)的存在使得空間不同位置的時(shí)間進(jìn)程出現(xiàn)差別。
(四)課余作業(yè)
完成P120“問(wèn)題與練習(xí)”的題目。課下閱讀課本內(nèi)容和“科學(xué)漫步”。
相對(duì)論的誕生
一名合格的教師要充分考慮學(xué)習(xí)的趣味性,作為高中教師就要精心準(zhǔn)備好合適的教案。教案可以讓學(xué)生們充分體會(huì)到學(xué)習(xí)的快樂(lè),幫助授課經(jīng)驗(yàn)少的高中教師教學(xué)。那么一篇好的高中教案要怎么才能寫(xiě)好呢?以下是小編為大家精心整理的“相對(duì)論的誕生”,希望能為您提供更多的參考。
人教版物理選修3-4學(xué)案:15、1相對(duì)論的誕生
編寫(xiě)人:審核;高二物理組
寄語(yǔ):夢(mèng)想決定現(xiàn)實(shí)。但,當(dāng)夢(mèng)想只是夢(mèng)想,現(xiàn)實(shí)就是另一種現(xiàn)實(shí)!
學(xué)習(xí)目標(biāo)
(1)了解經(jīng)典的相對(duì)性原理
(2)知道相對(duì)性原理與電磁規(guī)律之間的矛盾
(3)知道狹義相對(duì)論的兩個(gè)基本假設(shè)
學(xué)習(xí)重點(diǎn)、難點(diǎn):狹義相對(duì)論的兩點(diǎn)假設(shè)
學(xué)習(xí)方法:閱讀小結(jié)
導(dǎo)讀:牛頓的經(jīng)典力學(xué)的基礎(chǔ)就是以牛頓命名的三條定律,這一理論形成于十七世紀(jì),在以后的兩個(gè)多世紀(jì)里,牛頓力學(xué)對(duì)科學(xué)和技術(shù)的發(fā)展起了巨大的推動(dòng)作用,同時(shí)自身也得到了很大發(fā)展。但是,進(jìn)入二十世紀(jì),物理學(xué)研究的領(lǐng)域開(kāi)始深入到了微觀高速領(lǐng)域,這時(shí)人們發(fā)現(xiàn)牛頓力學(xué)在這些領(lǐng)域不再適用。物理學(xué)的發(fā)展要求對(duì)牛頓力學(xué)以及某些長(zhǎng)期認(rèn)為是不言自明的基本觀念作出根本性的變革,物理學(xué)需要一場(chǎng)革命!
二十世紀(jì)初誕生的相對(duì)論和量子力學(xué)就是這場(chǎng)從經(jīng)典物理向近代物理變革的標(biāo)志
學(xué)習(xí)過(guò)程:
A一、經(jīng)典的相對(duì)性原理
1、慣性系:
牛頓運(yùn)動(dòng)定律成立的參考系
相對(duì)于一個(gè)參考系做勻速直線運(yùn)動(dòng)的另一個(gè)參考系也是
2、伽利略相對(duì)性原理
力學(xué)規(guī)律在中都是相同的
還可表述為:在一個(gè)內(nèi)進(jìn)行的任何力學(xué)實(shí)驗(yàn)都不能判斷這個(gè)是否相對(duì)于另一個(gè)慣性系做勻速直線運(yùn)動(dòng);或者說(shuō),任何慣性系都是的。
A二、相對(duì)性原理與電磁規(guī)律
牛頓的伽利略相對(duì)性原理是作為基本假設(shè)提出來(lái)的,它之所以為人們接受承認(rèn),一方面是牛頓力學(xué)在解決力學(xué)問(wèn)題獲得的巨大功;另一方面觀察結(jié)果與人們的經(jīng)驗(yàn)相符。
但是十九世紀(jì)中葉,人們?cè)谘芯颗c物體運(yùn)動(dòng)有關(guān)的電磁現(xiàn)象時(shí),發(fā)現(xiàn)在電磁現(xiàn)象的規(guī)律不符合相對(duì)性原理
其中最典型的就是的問(wèn)題
任何參照系中測(cè)得的光在真空的速率都應(yīng)該是這一數(shù)值
這一結(jié)論還特別為后來(lái)的很多精確的實(shí)驗(yàn)所證實(shí),最著名的是1887年所做的實(shí)驗(yàn)。它們都明確無(wú)誤地證明光速的測(cè)量結(jié)果與光源和測(cè)量者的相對(duì)運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān),亦即與參照系無(wú)關(guān)。
可見(jiàn)光和電磁波的運(yùn)動(dòng)不服從伽利略相對(duì)原理.
上述的矛盾使物理學(xué)家面臨兩個(gè)選擇,一是修正現(xiàn)有的理論,去迎合實(shí)驗(yàn)結(jié)果(這相對(duì)比較容易,但常常無(wú)效);另一種主張徹底擺脫“麥克斯韋電磁理論只適用于某一特殊的慣性系”,創(chuàng)立全新的理論。愛(ài)因斯坦、龐加萊等人選擇了后者.并提出了兩個(gè)假設(shè)。
A三、狹義相對(duì)論的兩個(gè)基本假設(shè)
1、狹義相對(duì)性原理
在不同的慣性參考系,一切都是相同的
2、光速不變?cè)?br>
的光速在不同的慣性參考系中是的,光速與光源、觀察者間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)沒(méi)有關(guān)系。
就是在看來(lái)如此簡(jiǎn)單且最一般的兩個(gè)假設(shè)的基礎(chǔ)上愛(ài)因斯坦建立了一套完整的理論——狹義相對(duì)論
3、對(duì)兩個(gè)基本原理的正確理解
①自然規(guī)律不僅包括力學(xué)規(guī)律,還包括電磁學(xué)規(guī)律等其他所有的物理學(xué)規(guī)律;
②強(qiáng)調(diào)真空中的光速不變指大小既不依賴(lài)于光源或觀察者的運(yùn)動(dòng),也不依賴(lài)于光的傳播方向
③幾十年來(lái)科學(xué)家采用各種先進(jìn)的物理技術(shù)測(cè)量光速,結(jié)果都不違背光速不變?cè)怼?/p>
B課本問(wèn)題與練習(xí)
1、
結(jié)束語(yǔ):
相對(duì)論的時(shí)空觀念與人們固有的時(shí)空觀念差別很大,很難被普通人所理解。人們都稱(chēng)贊愛(ài)因斯坦偉大,但又常常弄不懂這偉大的內(nèi)容。這使人們想起英國(guó)詩(shī)人波譜歌頌牛頓的詩(shī)句:
自然界和自然界的規(guī)律隱藏在黑暗中,
上帝說(shuō):“讓牛頓去吧,”
于是一切都成為光明。
后人續(xù)寫(xiě)道:上帝說(shuō)完多少年之后,
魔鬼說(shuō):“讓愛(ài)因斯坦去吧,”
于是一切又回到黑暗中。
反思小結(jié):
15、1相對(duì)論的誕生檢測(cè)卡
一、經(jīng)典的相對(duì)性原理的表述方法
表述1:力學(xué)規(guī)律在中都是相同的;
表述2:在一個(gè)內(nèi)進(jìn)行的任何力學(xué)實(shí)驗(yàn)都不能判斷這個(gè)是否相對(duì)于另一個(gè)慣性系做勻速直線運(yùn)動(dòng);
表述3:任何慣性系都是的。
二、狹義相對(duì)論的兩個(gè)基本假設(shè)
1、狹義相對(duì)性原理
在不同的慣性參考系,一切都是相同的
2、光速不變?cè)?br>
的光速在不同的慣性參考系中是的,光速與光源、觀察者間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)沒(méi)有關(guān)系。
小試牛刀:
B級(jí)設(shè)某人在以速度為0、5C的飛船上,打開(kāi)一個(gè)光源,則下列說(shuō)法正確的是()
A、飛船正前方地面上的觀察者看到這一光速為1、5c
B、飛船正后方地面上的觀察者看到這一光速為0、5c
C、在垂直飛船前進(jìn)方向地面上的觀察者看到這一光速是c
D、在地面上任何地方的觀察者看到的光速都是c
高考物理第一輪復(fù)習(xí)相對(duì)論學(xué)案
第十七章相對(duì)論簡(jiǎn)介
這一章介紹高速物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和相對(duì)論的時(shí)空觀。這章的教學(xué)有兩個(gè)特點(diǎn)。第一,我們平時(shí)接觸的都是低速運(yùn)動(dòng),因此本章很多結(jié)論與日常經(jīng)驗(yàn)不一致,難于接受。第二,相對(duì)論的全面闡述要用到較多的高等數(shù)學(xué)知識(shí),所以這章許多結(jié)論都是直接給出的。相對(duì)論內(nèi)容非常抽象,不易理解,但考綱對(duì)本章要求不高,只要記住結(jié)論就行。
【教學(xué)要求】
1.了解相對(duì)論的幾個(gè)基本假設(shè)。
2.知道長(zhǎng)度、時(shí)間的相對(duì)性。
3.初步了解相對(duì)論速度、質(zhì)量變換公式。
4.了解愛(ài)因斯坦質(zhì)能關(guān)系。
【知識(shí)再現(xiàn)】
1.慣性系:如果牛頓運(yùn)動(dòng)定律在某個(gè)參考系中成立,這個(gè)參考系就叫做慣性系.相對(duì)于一個(gè)慣性系做運(yùn)動(dòng)的另一個(gè)參考系也是慣性系.
2.狹義相對(duì)論的兩個(gè)基本假設(shè)
(1)狹義相對(duì)性原理:。
(2)光速不變?cè)恚骸?br>
3.相對(duì)論質(zhì)量
物體以速度v運(yùn)動(dòng)時(shí)的質(zhì)量m與靜止時(shí)的質(zhì)量m0之間的關(guān)系
4.質(zhì)能方程:E=mc2
知識(shí)點(diǎn)一狹義相對(duì)論的兩個(gè)基本假設(shè)
1.伽利略相對(duì)性原理:力學(xué)規(guī)律在任何慣性系中都是相同的。
2.狹義相對(duì)性原理:在不同的慣性參考系,一切物理規(guī)律都是相同的
3.光速不變?cè)恚赫婵罩械墓馑僭诓煌膽T性參考系中是相同的,光速與光源、觀察者間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)沒(méi)有關(guān)系。
注意:光速與光源的運(yùn)動(dòng)和觀察者無(wú)關(guān)。
4.對(duì)兩個(gè)基本原理的正確理解
①自然規(guī)律不僅包括力學(xué)規(guī)律,還包括電磁學(xué)規(guī)律等其他所有的物理學(xué)規(guī)律。
②強(qiáng)調(diào)真空中的光速不變指大小既不依賴(lài)于光源或觀察者的運(yùn)動(dòng),也不依賴(lài)于光的傳播方向。
③幾十年來(lái)科學(xué)家采用各種先進(jìn)的物理技術(shù)測(cè)量光速,結(jié)果都不違背光速不變?cè)怼?br>
【應(yīng)用1】下列說(shuō)法正確的是()
A.力學(xué)規(guī)律在任何參考系中都是相同的
B.在所有慣性系中物理規(guī)律都是相同的
C.在高速運(yùn)動(dòng)情況下,慣性系中的物理規(guī)律也不一定相同
D.牛頓運(yùn)動(dòng)定律在非慣性系中不變
導(dǎo)示:在所有的慣性參考系中,物理規(guī)律都是相同的,在非慣性參考系中,牛頓運(yùn)動(dòng)定律不再選用。故選B
知識(shí)點(diǎn)二時(shí)間和空間的相對(duì)性
1.“同時(shí)”的相對(duì)性:“同時(shí)”是相對(duì)的。在一個(gè)參考系中看來(lái)“同時(shí)”的,在另一個(gè)參考系中卻可能“不同時(shí)”。
理解:由于光速不變,即光速在任何慣性系中都是相同的,那么當(dāng)另一個(gè)慣性系的速度能夠和光速相比時(shí),同時(shí)性就是相對(duì)的。即在一個(gè)慣性系中同時(shí)發(fā)生的兩事件,在另一個(gè)慣性系中就不一定是同時(shí)發(fā)生的。
2.長(zhǎng)度的相對(duì)性:一條沿自身長(zhǎng)度方向運(yùn)動(dòng)的桿,其長(zhǎng)度總比靜止時(shí)的長(zhǎng)度小。即
式中l(wèi),是與桿相對(duì)運(yùn)動(dòng)的人觀察到的桿長(zhǎng),l0是與桿相對(duì)靜止的人觀察到的桿長(zhǎng)。
注意:①在垂直于運(yùn)動(dòng)方向上,桿的長(zhǎng)度沒(méi)有變化。
②這種長(zhǎng)度的變化是相對(duì)的,如果兩條平行的桿在沿自己的長(zhǎng)度方向上做相對(duì)運(yùn)動(dòng),與他們一起運(yùn)動(dòng)的兩位觀察者都會(huì)認(rèn)為對(duì)方的桿縮短了。
3.時(shí)間間隔的相對(duì)性:從地面上觀察,高速運(yùn)動(dòng)的飛船上時(shí)間進(jìn)程變慢,飛船上的人則感覺(jué)地面上的時(shí)間進(jìn)程變慢。
式中是與飛船相對(duì)靜止的觀察者測(cè)得的兩事件的時(shí)間間隔,是地面上觀察到的兩事件的時(shí)間間隔。
4.相對(duì)論的時(shí)空觀:經(jīng)典物理學(xué)認(rèn)為,時(shí)間和空間是脫離物質(zhì)而獨(dú)立存在的,是絕對(duì)的,二者之間沒(méi)有聯(lián)系;相對(duì)論則認(rèn)為時(shí)間和空間與物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān),物質(zhì)、時(shí)間、空間是緊密聯(lián)系的統(tǒng)一體。
理解:在速度較低的時(shí)候,長(zhǎng)度、時(shí)間是感覺(jué)不出來(lái)變化的,所以容易理解為長(zhǎng)度、時(shí)間與物質(zhì)之間沒(méi)有什么關(guān)系,尤其是時(shí)間會(huì)認(rèn)為是流逝的均勻的坐標(biāo)。當(dāng)速度很大時(shí),長(zhǎng)度和時(shí)間都跟著變化了,這時(shí)對(duì)宇宙的看法也必然要變化,長(zhǎng)度和時(shí)間與物質(zhì)是緊密相關(guān)的,長(zhǎng)度和時(shí)間是不能離開(kāi)物質(zhì)而獨(dú)立存在的。長(zhǎng)度和時(shí)間隨著物質(zhì)存在的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)而變化是更重要的理解。
【應(yīng)用2】在地面上有一長(zhǎng)l00m的跑道,運(yùn)動(dòng)員從起點(diǎn)跑到終點(diǎn),用時(shí)l0s,現(xiàn)從以0.8C速度沿跑道向前飛行的飛船中觀察,跑道有多長(zhǎng)?
導(dǎo)示:由長(zhǎng)度的相對(duì)性可知:跑道長(zhǎng)
知識(shí)點(diǎn)三狹義相對(duì)論的其它結(jié)論
1.相對(duì)論速度變換公式:。(式中v為高速火車(chē)相對(duì)地的速度,u′為車(chē)上的人相對(duì)于車(chē)的速度,u為車(chē)上的人相對(duì)地面的速度)。對(duì)于低速物體u′與v與光速相比很小時(shí),根據(jù)公式u=可知c,這時(shí)u≈,這就是經(jīng)典物理學(xué)的速度合成法則。對(duì)于高速物體u′與v與光速相等時(shí),即u′=c,不論v如何取值,在什么參考系中觀察,光速都是c。
注意:這一公式僅適用于u′與v在一直線上的情況,當(dāng)u′與v相反時(shí),u′取負(fù)值。
2.相對(duì)論質(zhì)量:。(式中m0為物體靜止時(shí)的質(zhì)量,m為物體以速度v運(yùn)動(dòng)時(shí)的質(zhì)量,由公式可以看出隨v的增加,物體的質(zhì)量隨之增大)。
3.質(zhì)能方程:E=mc2
設(shè)E為物體運(yùn)動(dòng)時(shí)的能量,E0為靜止時(shí)的能量,動(dòng)能為Ek,則Ek=E-E0
【應(yīng)用3】一電子的質(zhì)量m0=9.1×10-31kg,以0.99c的速度運(yùn)動(dòng),則(1)電子的總動(dòng)能多大?
(2)電子的經(jīng)典力學(xué)的動(dòng)能與相對(duì)論的動(dòng)能之比是多大?
導(dǎo)示:(1)由,且E=mc2
得E=5.8×10-13J
(2)經(jīng)典動(dòng)能Ek=m0(0.99c)2
相對(duì)論中電子的動(dòng)能Ek’=(m-m0)c2
兩者之比值為:Ek/Ek’=0.08
知識(shí)點(diǎn)四廣義相對(duì)論簡(jiǎn)介
1.廣義相對(duì)論的兩個(gè)基本原理:
①?gòu)V義相對(duì)性原理:在任何參考系中,物理規(guī)律都是相同的。
②等效原理:一個(gè)均勻的引力場(chǎng)與一個(gè)做勻加速運(yùn)動(dòng)的參考系等價(jià)。
2.廣義相對(duì)論的幾個(gè)結(jié)論:
①物質(zhì)的引力使光線彎曲。
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。
1.根據(jù)氣體吸收譜線的紅移現(xiàn)象推算,有的類(lèi)星體遠(yuǎn)離我們的速度竟達(dá)光速c的80%,即每秒24萬(wàn)公里。下列結(jié)論正確的是()
A.在類(lèi)星體上測(cè)得它發(fā)出的光的速度是(1+80%)c
B.在地球上接受到它發(fā)出的光的速度是(1-80%)c
C.在類(lèi)星體上測(cè)得它發(fā)出的光的速度是c
D.在地球上上測(cè)得它發(fā)出的光的速度是c
2.如果你以接近于光速的速度朝一星體飛行,你是否可以根據(jù)下述變化發(fā)覺(jué)自己是在運(yùn)動(dòng)()A.你的質(zhì)量在增加
B.你的心臟跳動(dòng)在慢下來(lái)
C.你在變小
D.以上三種變化同時(shí)發(fā)生
3.一大船在平靜的大洋中勻速行駛,一個(gè)人在其密閉船艙內(nèi)向各個(gè)方向做立定跳遠(yuǎn)實(shí)驗(yàn),并由止來(lái)判斷船的航向,假設(shè)他每次做的功相等,下列正確的有()
A.如果向東跳的最遠(yuǎn),則船向東行駛
B.如果向東跳的最近,則船向東行駛
C.他向各個(gè)方向跳的一樣遠(yuǎn),不能判斷行駛方向
D.他向各個(gè)方向跳的不一樣遠(yuǎn),能判斷行駛方向
4.在地面上觀測(cè)一個(gè)物體,由于物體以一定速度運(yùn)動(dòng),發(fā)現(xiàn)該物體質(zhì)量比靜止時(shí)的質(zhì)量增加了10%,求在地面上觀測(cè)時(shí),此物體相對(duì)于靜止時(shí)的尺度在運(yùn)動(dòng)方向上縮短了百分之幾?
A.91%B.10%C.18%D.9.1%
5.一個(gè)以相對(duì)于實(shí)驗(yàn)室0.8c速度運(yùn)動(dòng)的粒子,飛行了3m后衰變,該粒子存在了多少時(shí)間?與該粒子一起運(yùn)動(dòng)的坐標(biāo)系中來(lái)測(cè)量這粒子衰變前存在了多長(zhǎng)時(shí)間?
答案:1.CD2.D3.C4.D
5.1.25×10-8s7.5×10-9s
高考物理知識(shí)點(diǎn):光學(xué)和相對(duì)論
俗話(huà)說(shuō),磨刀不誤砍柴工。作為教師就需要提前準(zhǔn)備好適合自己的教案。教案可以讓講的知識(shí)能夠輕松被學(xué)生吸收,幫助教師提前熟悉所教學(xué)的內(nèi)容。你知道怎么寫(xiě)具體的教案內(nèi)容嗎?為此,小編從網(wǎng)絡(luò)上為大家精心整理了《高考物理知識(shí)點(diǎn):光學(xué)和相對(duì)論》,希望能為您提供更多的參考。
20xx年高考物理知識(shí)點(diǎn):光學(xué)和相對(duì)論
五、光學(xué)
40、1621年,荷蘭數(shù)學(xué)家斯涅耳找到了入射角與折射角之間的規(guī)律——折射定律。
41、1801年,英國(guó)物理學(xué)家托馬斯·楊成功地觀察到了光的干涉現(xiàn)象。
42、1818年,法國(guó)科學(xué)家菲涅爾和泊松計(jì)算并實(shí)驗(yàn)觀察到光的圓板衍射—泊松亮斑。
43、1864年,英國(guó)物理學(xué)家麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在,指出光是一種電磁波;1887年,赫茲證實(shí)了電磁波的存在,光是一種電磁波
44、1905年,愛(ài)因斯坦提出了狹義相對(duì)論,有兩條基本原理:①相對(duì)性原理——不同的慣性參考系中,一切物理規(guī)律都是相同的;②光速不變?cè)怼煌膽T性參考系中,光在真空中的速度一定是c不變。
45、愛(ài)因斯坦還提出了相對(duì)論中的一個(gè)重要結(jié)論——質(zhì)能方程式。
46.公元前468-前376,我國(guó)的墨翟及其弟子在《墨經(jīng)》中記載了光的直線傳播、影的形成、光的反射、平面鏡和球面鏡成像等現(xiàn)象,為世界上最早的光學(xué)著作。
47.1849年法國(guó)物理學(xué)家斐索首先在地面上測(cè)出了光速,以后又有許多科學(xué)家采用了更精密的方法測(cè)定光速,如美國(guó)物理學(xué)家邁克爾遜的旋轉(zhuǎn)棱鏡法。(注意其測(cè)量方法)
48.關(guān)于光的本質(zhì):17世紀(jì)明確地形成了兩種學(xué)說(shuō):一種是牛頓主張的微粒說(shuō),認(rèn)為光是光源發(fā)出的一種物質(zhì)微粒;另一種是荷蘭物理學(xué)家惠更斯提出的波動(dòng)說(shuō),認(rèn)為光是在空間傳播的某種波。這兩種學(xué)說(shuō)都不能解釋當(dāng)時(shí)觀察到的全部光現(xiàn)象。
六、相對(duì)論
49、物理學(xué)晴朗天空上的兩朵烏云:①邁克遜-莫雷實(shí)驗(yàn)——相對(duì)論(高速運(yùn)動(dòng)世界),②熱輻射實(shí)驗(yàn)——量子論(微觀世界);
50、19世紀(jì)和20世紀(jì)之交,物理學(xué)的三大發(fā)現(xiàn):X射線的發(fā)現(xiàn),電子的發(fā)現(xiàn),放射性的發(fā)現(xiàn)。
51、1905年,愛(ài)因斯坦提出了狹義相對(duì)論,有兩條基本原理:①相對(duì)性原理——不同的慣性參考系中,一切物理規(guī)律都是相同的;②光速不變?cè)怼煌膽T性參考系中,光在真空中的速度一定是c不變。
52、1900年,德國(guó)物理學(xué)家普朗克解釋物體熱輻射規(guī)律提出能量子假說(shuō):物質(zhì)發(fā)射或吸收能量時(shí),能量不是連續(xù)的,而是一份一份的,每一份就是一個(gè)最小的能量單位,即能量子;
53、激光——被譽(yù)為20世紀(jì)的“世紀(jì)之光”;
54、1900年,德國(guó)物理學(xué)家普朗克為解釋物體熱輻射規(guī)律提出:電磁波的發(fā)射和吸收不是連續(xù)的,而是一份一份的,把物理學(xué)帶進(jìn)了量子世界;受其啟發(fā)1905年愛(ài)因斯坦提出光子說(shuō),成功地解釋了光電效應(yīng)規(guī)律,因此獲得諾貝爾物理獎(jiǎng)。
55、1922年,美國(guó)物理學(xué)家康普頓在研究石墨中的電子對(duì)X射線的散射時(shí)——康普頓效應(yīng),證實(shí)了光的粒子性。(說(shuō)明動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律同時(shí)適用于微觀粒子)
56、1913年,丹麥物理學(xué)家玻爾提出了自己的原子結(jié)構(gòu)假說(shuō),成功地解釋和預(yù)言了氫原子的輻射電磁波譜,為量子力學(xué)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。
57、1924年,法國(guó)物理學(xué)家德布羅意大膽預(yù)言了實(shí)物粒子在一定條件下會(huì)表現(xiàn)出波動(dòng)性;
58、1927年美、英兩國(guó)物理學(xué)家得到了電子束在金屬晶體上的衍射圖案。電子顯微鏡與光學(xué)顯微鏡相比,衍射現(xiàn)象影響小很多,大大地提高分辨能力,質(zhì)子顯微鏡的分辨本能更高。