2017-2018学年物理教科版选修3-4 第六章 4~5.相对论的速度变换公式 质能关系 广义相对论点滴(选学)
2017-2018学年物理教科版选修3-4 第六章 4~5.相对论的速度变换公式 质能关系  广义相对论点滴(选学)第3页

将怎样运动?假如没有引力场,飞船加速上升,宇航员将小球自由释放,小球相对飞船会怎样运动?

(2)宇航员能否根据"小球的加速下落"判断飞船是静止在一个引力场中,还是正处在一个没有引力场而正加速上升的过程中?

答案 (1)小球都是以某一加速度落向舱底.

(2)不能.

[知识梳理] 广义相对论的基本原理及几个结论

1.广义相对论的基本原理

(1)广义相对性原理:在任何参考系中物理规律都是一样的.

(2)等效原理:一个不受引力作用的加速度系统跟一个受引力作用的惯性系统是等效的.

2.广义相对论的几个结论

(1)光在引力场中传播时,将会发生偏折.

(2)引力作用使光波发生频移.

(3)在引力场中时间会延缓.

(4)当两个天体相互绕转时,会向外界辐射引力波.

[即学即用] 判断下列说法的正误.

(1)一个均匀的引力场与一个做匀速运动的参考系等价,这就是著名的等效原理.(×)

(2)根据广义相对论原理,力学规律在不同参考系中是不同的.(×)

(3)强引力作用可使光谱线向红端偏移.(√)

(4)由于太阳引力场的影响,我们有可能看到太阳后面的恒星.(√)

(5)在引力场弱的地方时钟走得比引力场强的地方快些.(√)

一、相对论速度变换公式

应用相对论速度变换公式时注意:

(1)明确公式v=中各物理量的含义,v′表示乙参考系相对于甲参考系的速度,u′表示物体相对于乙参考系的速度,v表示物体相对于甲参考系的速度.

(2)注意公式中速度是矢量,在公式中代入数值时要正确选择v′和u的正负,一般选取v′的方向为正值,当u与v′同向时为正,反向时为负.

例1 一粒子以0.05c的速率相对实验室参考系运动.此粒子衰变时发射出一个电子,电子相对于粒子的速度为0.8c,电子的衰变方向与粒子运动方向相同,求电子相对于实验室参考系的速度.