4　相对论的速度变换公式　质能关系

5　广义相对论点滴(选学)

[学习目标]　1.知道相对论速度变换公式、相对论质量和质能方程.2.了解广义相对论的基本原理.3.初步了解广义相对论的几个主要观点以及主要观测证据．

一、相对论的速度变换

[导学探究]　一列火车正以v＝50 m/s的速度高速行驶，列车内一乘客以相对列车u′＝5 m/s的速度向前跑，站台上的观察者测得该乘客的速度是u＝v＋u′＝55 m/s.若列车的速度是0.9c，乘客的速度是0.5c，那么站台上的观察者测得该乘客的速度是0.9c＋0.5c＝1.4c吗？

答案　不是．速度不能超过光速c，因为光速c是极限速度．

[知识梳理]　相对论速度变换公式及理解

1．公式

设高速行驶的火车对地面的速度为u，车上的人相对火车以速度v′运动，那么人相对地面的速度v为：

v＝

2．对公式的理解

(1)若人运动方向与火车运动方向相同，则v′取正值．若人运动方向与火车运动方向相反，则v′取负值．

(2)如果u≪c，v′≪c时，可忽略不计，这时相对论的速度变换公式可近似为v＝v′＋u.

(3)若v′＝c，u＝c，则v＝c，表明一切物体的速度都不能超过光速．

(4)该变换公式只适用于同一直线上匀速运动速度的变换，对于更复杂的情况不适用．

(5)光速c是宇宙速度的极限，且相对任何参考系，光速都是不变的．

[即学即用]　判断下列说法的正误．

(1)一个物体相对地球的速度不大于光速c，但相对另一个速度很大的运动物体的速度可能大于光速c.(×)

(2)在牛顿力学中，同向运动的甲、乙两物体，若甲对地速度大小为v1，乙对甲的速度大小