2018版物理新课堂同步人教版选修3-4:第15章-3 4 狭义相对论的其他结论、广义相对论简介
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  3.质能方程:相对论另一个重要结论就是大家都很熟悉的爱因斯坦质能方程E=mc2,式中m是物体的质量,E是它具有的能量.

  

  1.只有运动物体才具有能量,静止物体没有能量.(×)

  2.一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.(×)

  

  1.当高速运动时物体的质量怎样变化?

  【提示】 物体的质量会增大.

  2.一定量的质量与能量相对应,那么质量变化时其能量一定变化吗?

  【提示】 一定变化.由质能方程ΔE=Δmc2可知,质量变化时,一定对应能量的变化.

  

  

  1.相对论速度变换公式的理解

  假设高速火车对地面的速度为v,车上的一高速粒子以速度u′沿火车前进的方向相对火车运动,那么此粒子相对于地面的速度为u=.

  (1)若粒子运动方向与火车运动方向相反,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,v=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.

  2.相对论质量公式的理解

  (1)式中m0是物体静止时的质量(也称为静质量),m是物体以速度v运动时的质量,这个关系式称为相对论质速关系,它表明物体的质量会随速度的增大而增大.

  (2)微观粒子的运动速度很大,它的质量明显大于静止质量,像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后,它的运动与加在D形盒上的交变电压不再同步,回旋加速器的加速能量因此受到了限制.

  3.对质能方程的理解

爱因斯坦质能方程E=mc2.