1、相對(duì)論的速度變換公式相對(duì)論的速度變換公式質(zhì)能關(guān)系質(zhì)能關(guān)系武勝中學(xué)武勝中學(xué) 吳建兵吳建兵討論與交流討論與交流 在地面上空以在地面上空以u(píng)=0.9cu=0.9c飛行的飛船，向飛行的飛船，向前發(fā)射一顆導(dǎo)彈，導(dǎo)彈相對(duì)飛船的速率為前發(fā)射一顆導(dǎo)彈，導(dǎo)彈相對(duì)飛船的速率為v=0.5cv=0.5c，則導(dǎo)彈對(duì)地面的速度，則導(dǎo)彈對(duì)地面的速度v v是多大？是多大？根據(jù)伽利略速度變換公式：根據(jù)伽利略速度變換公式：cbacabvvvcccuvv4 . 19 . 05 . 0可能嗎？可能嗎？2201cull2201cu若若u uc c，根號(hào)內(nèi)的數(shù)值將，根號(hào)內(nèi)的數(shù)值將0 0，沒有物理意義。沒有物理意義。實(shí)際物體的速度只能接近

2、光速，實(shí)際物體的速度只能接近光速，卻不可能達(dá)到，更不可能超過卻不可能達(dá)到，更不可能超過c c。相相對(duì)對(duì)論論的的速速度度變變換換21cuvvuv車廂相對(duì)于地面以速率車廂相對(duì)于地面以速率u u開行，人相開行，人相對(duì)于車廂以速率對(duì)于車廂以速率vv同向運(yùn)動(dòng)，則他同向運(yùn)動(dòng)，則他相對(duì)于地面的速度相對(duì)于地面的速度v v是多大？是多大？當(dāng)當(dāng)v=cv=c時(shí)，時(shí)，v=cv=c，滿足光速不變?cè)?。滿足光速不變?cè)怼Ｏ嘞鄬?duì)對(duì)論論的的速速度度變變換換21cuvvuv當(dāng)當(dāng)u u和和vv都遠(yuǎn)小于光速都遠(yuǎn)小于光速c c時(shí)，時(shí)，v=u+vv=u+v伽利略速度變換公式是相對(duì)論速度伽利略速度變換公式是相對(duì)論速度變換公式在低速時(shí)的特

3、殊表現(xiàn)。變換公式在低速時(shí)的特殊表現(xiàn)。相相對(duì)對(duì)論論的的質(zhì)質(zhì)量量變變換換當(dāng)物體以速率當(dāng)物體以速率v v運(yùn)動(dòng)時(shí)的質(zhì)量運(yùn)動(dòng)時(shí)的質(zhì)量mm與它靜止與它靜止時(shí)的質(zhì)量時(shí)的質(zhì)量mm0 0之間有下面的關(guān)系：之間有下面的關(guān)系：2201cvmm動(dòng)質(zhì)量動(dòng)質(zhì)量靜質(zhì)量靜質(zhì)量物體運(yùn)動(dòng)物體運(yùn)動(dòng)的速率的速率相相對(duì)對(duì)論論的的質(zhì)質(zhì)量量變變換換2201cvmm0m上式表明：上式表明：物體運(yùn)動(dòng)時(shí)的質(zhì)量要比靜止時(shí)質(zhì)量大。物體運(yùn)動(dòng)時(shí)的質(zhì)量要比靜止時(shí)質(zhì)量大。當(dāng)當(dāng)v vc c時(shí)，時(shí)，mmmm0 0, ,即在經(jīng)典力學(xué)中，質(zhì)量保持不變。即在經(jīng)典力學(xué)中，質(zhì)量保持不變。質(zhì)質(zhì)能能關(guān)關(guān)系系物體的質(zhì)量物體的質(zhì)量mm與它所包含的與它所包含的能量能量E E存在確

4、定的關(guān)系：存在確定的關(guān)系：2mcE 愛因斯坦質(zhì)能方程愛因斯坦質(zhì)能方程動(dòng)質(zhì)量動(dòng)質(zhì)量動(dòng)質(zhì)量：物體以速率動(dòng)質(zhì)量：物體以速率v v運(yùn)動(dòng)時(shí)的能量。運(yùn)動(dòng)時(shí)的能量。物體的能量物體的能量物體的能量：物體包含的全部能量，物體的能量：物體包含的全部能量，包括機(jī)械能、內(nèi)能、電磁能、核能等。包括機(jī)械能、內(nèi)能、電磁能、核能等。質(zhì)質(zhì)能能關(guān)關(guān)系系物體靜止時(shí)：物體靜止時(shí)：200cmE 靜質(zhì)量靜質(zhì)量物體的靜能量物體的靜能量物體的靜能量：物體靜止時(shí)包含的全部能量。物體的靜能量：物體靜止時(shí)包含的全部能量。物體運(yùn)動(dòng)時(shí)的能量與物體靜能量之差物體運(yùn)動(dòng)時(shí)的能量與物體靜能量之差即為物體的動(dòng)能。即為物體的動(dòng)能。思考與討論思考與討論請(qǐng)用相對(duì)論質(zhì)

5、量變換公式和愛因斯坦請(qǐng)用相對(duì)論質(zhì)量變換公式和愛因斯坦質(zhì)能方程推導(dǎo)動(dòng)能的表達(dá)式。質(zhì)能方程推導(dǎo)動(dòng)能的表達(dá)式。220200201cvmmcmEmcEEEEk2022201cmcvcmEk思考與討論思考與討論2022201cmcvcmEk時(shí)當(dāng)1cv22222111cvcv222220202021121cvcvcmcmcmEk2021vm 這就是我們過去熟悉的動(dòng)能表達(dá)式，這就是我們過去熟悉的動(dòng)能表達(dá)式，這也能讓我們看出，牛頓力學(xué)是相對(duì)這也能讓我們看出，牛頓力學(xué)是相對(duì)論力學(xué)在低速情況下的特例。論力學(xué)在低速情況下的特例。2021vmEk人類利用核能的時(shí)代正是從人類利用核能的時(shí)代正是從愛因斯坦質(zhì)能方程的發(fā)現(xiàn)開啟的！愛因斯坦質(zhì)能方程的發(fā)現(xiàn)開啟的！課堂小結(jié)課堂小結(jié)狹義相對(duì)論的三個(gè)重要公式：狹義相對(duì)論的三個(gè)重要公式：1 1、速度變換公式：、速度變換公式：2 2、質(zhì)量變化公式：、質(zhì)量變化公式：3 3、質(zhì)能方程：、質(zhì)能方程：2201cvmm