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2022-2023年高考物理一轮复习 广义相对论简介课件
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这是一份2022-2023年高考物理一轮复习 广义相对论简介课件，共10页。
1.经典力学:物体的质量是⑤ 不变 的,一定的力作用在物体上产生的加速度是 ⑥ 一定 的,足够长的时间以后物体就会达到⑦ 任意 的速度.2.相对论:物体的质量随物体速度增大而⑧ 增大 .物体以速度v运动时的质量 m与静止时的质量m0之间的关系是:m=⑨ ,因为总有v
在任何参考系中,物理规律都是 相同 的.
一个 均匀 的引力场与一个做 匀加速 运动的参考系等价.
1.物质的 引力 使光线弯曲.2.引力场的存在使得空间不同位置的时间进程出现 差别 ,引力场越强,时间进程 越慢 .
1.只有运动物体才具有能量,静止物体没有能量. ( ✕ )静止物体也有能量.2.在相对论中,一定的质量总是和一定的能量相对应. ( √ )3.E=mc2中能量E其实就是物体的内能. ( ✕ )质能方程中E是物体蕴含的能量,不是物体的内能.4.根据广义相对性原理,在不同参考系中,物理规律都是不同的. ( ✕ )根据广义相对性原理,在任何参考系中,物理规律都是相同的.5.光线经过强引力场时发生弯曲. ( √ )6.光线在引力场中不会弯曲. ( ✕ )物质的引力能使光线弯曲.
对相对论速度变换公式u= 的理解(1)当u'=c时,不论v有多大,总有u=c,这表明,在不同参考系中观察,光速都是相同的, 这与相对论的第二个假设光速不变原理相一致.(2)对于速度远小于光速的情形,v≪c,u'≪c,这时 可以忽略不计,相对论的速度变换公式可以近似变为u=u'+v.(3)如果u'和v的方向垂直或成其他任意角度,情况比较复杂,公式不成立.
对相对论质量公式m= 的理解(1)式中m0是物体静止时的质量,m是物体以速度v运动时的质量.这个关系式表明 物体的质量会随速度的增大而增大.(2)v≪c时,近似地m=m0.(3)微观粒子的运动速度很高,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,导致做圆周运动的周期变大,它的运动与加在D形盒上 的交变电压不再同步,回旋加速器粒子的能量因此受到了限制.
对质能方程E=mc2的理解(1)质能方程表达了物体的质量和它所具有的能量的关系,即一定的质量总是和一 定的能量相对应.(2)对于一个以速率v运动的物体,其总能量为动能与静止能量之和,即E=Ek+E0,其中 静止能量E0=m0c2.(3)爱因斯坦质能方程为开创原子能时代提供了理论基础.当物体静止时,它本身 蕴含着一份很大的能量.如m0=1 kg,其静止能量E0=9×1016 J.而我们通常所利用 的物体的动能仅仅是mc2和m0c2之差,即Ek=E-E0.
(★★☆)太阳每时每刻进行着热核反应,释放的核能以热辐射的形式放出.由地面 接收到的太阳辐射为1.7×103 W/m2,可以推知太阳的辐射功率为多大,并计算出太阳质量的年损失量为多少?(地球到太阳的距离为1.5×1011 m)解析 地球所在处对应于太阳辐射的球面面积为4πr2.太阳的辐射功率P=4πr2P0=4×3.14×(1.5×1011)2×1.7×103 W=4.8×1026 W,则太阳每秒 损失的质量Δm= = kg=5.3×109 kg,年损失的质量Δmt=5.3×109×365×24×3 600 kg=1.7×1017 kg.答案 4.8×1026 W 1.7×1017 kg
光线在引力场中弯曲根据广义相对论,物质的引力会使光线弯曲,引力场越强,弯曲越厉害.通常物体的 引力场都太弱,但太阳引力场却能引起光线比较明显的弯曲. 引力红移按照广义相对论,引力场的存在使得空间不同位置的时间进程出现差别.例如,在强引力的星球附近,时间进程会变慢,因此光振动会变慢,相应的光的波长变长、频 率变小,光谱线会发生向红光一端移动的现象.光谱线的这种移动是在引力作用 下发生的,所以叫“引力红移”.
1.经典力学:物体的质量是⑤ 不变 的,一定的力作用在物体上产生的加速度是 ⑥ 一定 的,足够长的时间以后物体就会达到⑦ 任意 的速度.2.相对论:物体的质量随物体速度增大而⑧ 增大 .物体以速度v运动时的质量 m与静止时的质量m0之间的关系是:m=⑨ ,因为总有v
在任何参考系中,物理规律都是 相同 的.
一个 均匀 的引力场与一个做 匀加速 运动的参考系等价.
1.物质的 引力 使光线弯曲.2.引力场的存在使得空间不同位置的时间进程出现 差别 ,引力场越强,时间进程 越慢 .
1.只有运动物体才具有能量,静止物体没有能量. ( ✕ )静止物体也有能量.2.在相对论中,一定的质量总是和一定的能量相对应. ( √ )3.E=mc2中能量E其实就是物体的内能. ( ✕ )质能方程中E是物体蕴含的能量,不是物体的内能.4.根据广义相对性原理,在不同参考系中,物理规律都是不同的. ( ✕ )根据广义相对性原理,在任何参考系中,物理规律都是相同的.5.光线经过强引力场时发生弯曲. ( √ )6.光线在引力场中不会弯曲. ( ✕ )物质的引力能使光线弯曲.
对相对论速度变换公式u= 的理解(1)当u'=c时,不论v有多大,总有u=c,这表明,在不同参考系中观察,光速都是相同的, 这与相对论的第二个假设光速不变原理相一致.(2)对于速度远小于光速的情形,v≪c,u'≪c,这时 可以忽略不计,相对论的速度变换公式可以近似变为u=u'+v.(3)如果u'和v的方向垂直或成其他任意角度,情况比较复杂,公式不成立.
对相对论质量公式m= 的理解(1)式中m0是物体静止时的质量,m是物体以速度v运动时的质量.这个关系式表明 物体的质量会随速度的增大而增大.(2)v≪c时,近似地m=m0.(3)微观粒子的运动速度很高,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,导致做圆周运动的周期变大,它的运动与加在D形盒上 的交变电压不再同步,回旋加速器粒子的能量因此受到了限制.
对质能方程E=mc2的理解(1)质能方程表达了物体的质量和它所具有的能量的关系,即一定的质量总是和一 定的能量相对应.(2)对于一个以速率v运动的物体,其总能量为动能与静止能量之和,即E=Ek+E0,其中 静止能量E0=m0c2.(3)爱因斯坦质能方程为开创原子能时代提供了理论基础.当物体静止时,它本身 蕴含着一份很大的能量.如m0=1 kg,其静止能量E0=9×1016 J.而我们通常所利用 的物体的动能仅仅是mc2和m0c2之差,即Ek=E-E0.
(★★☆)太阳每时每刻进行着热核反应,释放的核能以热辐射的形式放出.由地面 接收到的太阳辐射为1.7×103 W/m2,可以推知太阳的辐射功率为多大,并计算出太阳质量的年损失量为多少?(地球到太阳的距离为1.5×1011 m)解析 地球所在处对应于太阳辐射的球面面积为4πr2.太阳的辐射功率P=4πr2P0=4×3.14×(1.5×1011)2×1.7×103 W=4.8×1026 W,则太阳每秒 损失的质量Δm= = kg=5.3×109 kg,年损失的质量Δmt=5.3×109×365×24×3 600 kg=1.7×1017 kg.答案 4.8×1026 W 1.7×1017 kg
光线在引力场中弯曲根据广义相对论,物质的引力会使光线弯曲,引力场越强,弯曲越厉害.通常物体的 引力场都太弱,但太阳引力场却能引起光线比较明显的弯曲. 引力红移按照广义相对论,引力场的存在使得空间不同位置的时间进程出现差别.例如,在强引力的星球附近,时间进程会变慢,因此光振动会变慢,相应的光的波长变长、频 率变小,光谱线会发生向红光一端移动的现象.光谱线的这种移动是在引力作用 下发生的,所以叫“引力红移”.
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