课件21张PPT。1第1节 高速世界太阳第6章 相对论与量子论初步2 1.初步了解爱因斯坦创立相对论的背景，理解并掌握狭义相对论的两个基本假设的内容。 2.了解“同时”的相对性，掌握长度的相对性和时间间隔的相对性。 3.了解相对论速度变化公式 4.了解相对论质量变化公式 5. 知道质能方程，了解广义相对性原理和等效原理及其几个结论3在19世纪与20世纪之交（1900年前后），许多人认为物理学这座庄严雄伟、动人心弦的科学殿堂已经基本建成了。只是“物理学晴朗天空的远处，漂浮着两朵小小的令人不安的乌云。”
两朵乌云：
迈克尔孙—莫雷实验 热辐射实验迈入新世界4高速世界的两个基本原理 相对论主要是关于物质运动与时间空间关系的理论.其中局限于惯性参考系的理论称为狭义相对论，推广到一般参考系和包括引力场在内的理论称为广义相对论.
提出原因：迈克尔孙—莫雷实验结论与经典时空观及衍生出的以太学说相违背.
Einstein通过对电磁理论研究，意识到实验的困境是由于时空观造成的.于是，他彻底抛弃“以太”的概念，提出相对论的两条基本假设.基于这两条基本假设，爱因斯坦建立了狭义相对论，把物理学推进到高速领域.相对论5经典时空观时间和空间彼此独立、互不关联，且不受物质或运动的影响 经典时空观的几个基本结论： ① 同时的绝对性
② 时间间隔的绝对性
③ 空间距离的绝对性经典时空观与相对论时空观6相对论时空观狭义相对论的两个基本假设
相对性原理
——所有的物理规律在一切惯性参照系中都具有相同的形式
光速不变原理
——在一切惯性参照系中，测量到的真空中的光速c都是一样的7① 时间延缓效应：运动的时钟变慢
② 长度收缩效应：运动的尺子缩短
③ 质速关系：物体质量随着速度的增大而增大
④ 质能关系：质量和能量是物质不可分离的属性【注意】只有高速运动时，以上效应才明显狭义相对论的基本结论8时间延缓效应9分析：
在此过程中，车上的钟走过的时间为 ，称固有时.
静止在地面上的观察者看来，由于列车在高速行驶测得该
过程经历的时间为设车厢高度为h，列车行驶速度为v,则10【答案】C时钟走最慢，A走最快。例1：A、B、C是三个完全相同的时钟，A放在地面上，B、
C分别放在两个火箭上，以速度vB和vC朝同一方向飞行，
vB得最快？11长度收缩效应 设一个一维物体，相对于它静止的观测者测其长
度为 l(静止长度或固有长度)，该物体相对另一惯性系
沿自身长度方向以匀速ν运动，则在此惯性系中的观察
者测该物体的长度为：12质速关系 当物体在所处的惯性系静止时，它具有最小的质量m0,
这个质量叫静止质量.若物体以速度ν相对某惯性系运动
时，在这个惯性系观测它的质量为：13 高速运动的物体其质量测得值会非常大，并随着速度趋于光速c而无限增大. 但事实告诉我们，一个真实的物体质量是确定值、有限大结论：一个真实的、静止质量不为零的物体，相对任何惯性的运动速度都不可能达到或超过光速c.表明：14质能关系 按照相对论及基本力学定律可推导出质量和能量具有如下关系：------著名的质能关系式说明：（1）质量和能量是物质不可分离的属性；（2）能量变化量和质量变化量关系式为：（3）任何静质量不为零的物体都贮存着巨大的能量：15 爱因斯坦广义相对论原理（1916年）
在任何参考系中(包括非惯系）所有的物理规律都是相同的，称为广义相对性原理。等效原理：
一个均匀的引力场与一个做匀加速运动的参考系等价。 物质的引力使光线发生弯曲，引力场的存在使得空间不同位置的时间进程出现差别16 1.1905年爱因斯坦提出了狭义相对论，狭义相对论的出发点是以两条基本假设为前提的，这两条基本假设是（ ）
A.同时的绝对性与同时的相对性
B.运动的时钟变慢与运动的尺子缩短
C.时间间隔的绝对性与空间距离的绝对性
D.相对性原理与光速不变原理D172.为了直接验证爱因斯坦狭义相对论中著名的质能方程
E=mc2 ，科学家用中子轰击铀原子，分别测出原子捕获中
子前后质量的变化以及核反应过程放出的能量，然后进行
比较，精确验证了质能方程的正确性。设捕获中子前的原
子质量为m1，捕获中子后的原子质量为m2，被捕获的中子
质量为m3，核反应过程放出的能量为ΔE，则这一实验需验
证的关系式是 ( )
A. ΔE=(m1－m2－m3)c2 B. ΔE=(m1+m3－m2)c2
C. ΔE=( m2－m1－m3)c2 D. ΔE=( m2－m1+m3)c2B183.如图所示，按照狭义相对论的观点，火箭B是“追
赶”光的；火箭A是“迎着”光飞行的，若火箭相对地
面的速度为v，则两火箭上的观察者测出的光速分别为
( )
A． ,
B． ,
C． ,
D．无法确定BAB19相对论时空观狭义相对论的两个基本假设
相对性原理
——所有的物理规律在一切惯性参照系中都具有相同的形式
光速不变原理
——在一切惯性参照系中，测量到的真空中的光速c都是一样的20① 时间延缓效应：运动的时钟变慢
② 长度收缩效应：运动的尺子缩短
③ 质速关系：物体质量随着速度的增大而增大
④ 质能关系：质量和能量是物质不可分离的属性狭义相对论的基本结论21不要怕脊背是阴冷的，只要面向着生命的太阳。
