1、-1-本章整合-2-本章整合 知识网络 专题突破 相对论 狭义相对论 两个基本假设 爱因斯坦相对性原理光速不变原理相对论时空观 同时的相对性长度的相对性:=0 1-22时间间隔的相对性:=0 1-22狭义相对论的其他结论 相对论的速度变换定律:=+1+2相对论质量公式:=0 1-22质能关系式:=2广义相对论 两个基本原理 广义相对性原理等效原理重要结论 光在引力场中传播时,将会发生偏折引力作用使光波发生频移引力场中时间会延缓,引力越强,时钟就走得越慢有质量的物体存在加速度时,会向外界辐射出引力波宇宙的演化-3-本章整合 专题突破 知识网络 专题一 专题二 专题一 时空的相对性 1.“同时”的
2、相对性 在经典的物理学中,如果两个事件在一个参考系中认为是同时的,在另一个参考系中一定也是同时的;而根据爱因斯坦的两个假设,同时是相对的.2.“长度”的相对性 一条沿自身长度方向运动的杆,其长度总比杆静止时的长度小.如果与杆相对静止的人认为杆长是l0,与杆相对运动的人认为杆长 是 l,则两者之间的关系为 l=0 1-2.-4-本章整合 专题突破 知识网络 专题一 专题二 3.“时间间隔”的相对性 在相对事件发生地运动的参考系中观察,时间进程变慢,相对事件发生地静止的人认为两个事件的时间间隔为,相对事件发生地以速度v运动的观察者测得的时间间隔为t,则两者之间关系为 t=1-2.4.时空的相对性
3、时间、空间都跟运动速度相联系,时间、空间是物体的存在形式,时空概念是从物体运动中抽象出来的,而不是独立于物体运动之外的概念,时空是相对的.-5-本章整合 专题突破 知识网络 专题一 专题二【例题1】一对孪生兄弟,出生后哥哥乘高速飞船去旅行,测量出自己飞行30年后回到地面上.弟弟在地面上生活,问哥哥回来时 30 岁,弟弟这时是多少岁?(已知飞船速度 v=32)解析:已知飞船上的观察者哥哥经时间=30年,地面上的观察者弟弟经过的时间为 t=1-2=30 1-32 2年=60 年.可见弟弟已经60岁了.答案:60岁-6-本章整合 专题突破 知识网络 专题一 专题二 专题二 质速关系和质能关系 1.质
4、速关系 物体的质量会随物体的速度的增大而增大,物体以速度v运动时的质量m与静止时的质量m0之间的关系为 m=0 1-2.(1)v c 时,2=0,此时有=0,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.(2)物体的运动速率无限接近光速时,其相对论质量也将无限增大,其惯性也将无限增大.其运动状态的改变也就越难,所以超光速是不可能的.-7-本章整合 专题突破 知识网络 专题一 专题二 2.质能关系(1)相对于一个惯性参考系以速度v运动的物体具有的相对论能 量 E=mc2=02 1-2=0 1-2其中E0=m0c2为物体相对于参考系静止时的能量.(2)物体的能量变化E与质量变化m的对应关系:E=mc2.-8-本章整合 专题突破 知识网络 专题一 专题二【例题2】爱因斯坦提出了质能方程,揭示了质量与能量的关系.关于质能方程,下列说法正确的是()A.质量和能量可以相互转化 B.当物体向外释放能量时,其质量必定减小,且减小的质量m与释放的能量E满足E=mc2 C.如果物体的能量增加了E,那么它的质量相应减小m,并且E=mc2 D.mc2是物体能够放出能量的总和 解析:由于爱因斯坦质能方程说明物质的质量和能量之间有着E=mc2这种对应关系,所以B正确.答案:B
