3　狭义相对论的其他结论

4　广义相对论简介

[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结论以及主要观测证据．

一、相对论速度变换公式

[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多大？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？为什么？

答案　站台上的观察者测得该乘客的速度是55 m/s.不是．因为根据狭义相对论原理，光速c是极限速度，任何物体的速度不可能超过光速．

[知识梳理]　相对论速度变换公式及理解

1．相对论速度变换公式：高速行驶的火车相对地面的速度为v，车上的人以速度u′沿火车前进的方向相对火车运动，那么人相对地面的速度为u＝；

2．对公式的理解：

(1)若车上人的运动方向与火车的运动方向相同，则u′取正值，若车上人的运动方向与火车的运动方向相反，则u′取负值．

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

(3)若u′＝c，则u＝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．

[即学即用]　判断下列说法的正误．

(1)根据相对论速度变换公式，两个物体的速度无论多大，它们的相对速度也不会大于光速c.(√)

(2)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.(×)

(3)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