1、1 牛頓定律與光速極限的矛盾C物體在恒力作用下的運(yùn)動經(jīng)典力學(xué)中物體的質(zhì)量與運(yùn)動無關(guān)2 1. 相對論質(zhì)量31ovxyMmAmBoy設(shè)：S 系的o 處有一粒子, t 時刻分裂成兩個完全相同的粒子：兩粒子分別沿X 軸的正反方向運(yùn)動設(shè)S系相對A靜止，即以v 沿x 軸運(yùn)動。S系看：mA粒子uA=0mB粒子則：Mv=mBuB3Mv = mBuB同一粒子處在不同運(yùn)動速度其質(zhì)量不同靜止質(zhì)量由上式得:4（2）u c例：u =104 m/s電子 u =0.98c 時，m = 5.03mo牛頓力學(xué)則 m =mo（1）同種粒子 u 不同，則質(zhì)量不同 u，m。34質(zhì)速關(guān)系反映了物質(zhì)與運(yùn)動的不可分割性C52. 相對論動力

2、學(xué)方程：勻速運(yùn)動：變速運(yùn)動：m =常量m = m(v)= m(t)6 3. 相對論動能若物體從靜止?fàn)顟B(tài)，到速度增加到v，則：等式兩邊微分：相對論動能7討論動能：8 c. 如果一個系統(tǒng)的質(zhì)量發(fā)生變化，能量必有 相應(yīng)的變化。 4. 相對論能量相對論意義上的總能量：E = mC2 = EK+m0C2Eo= moC2E = mC2相對論質(zhì)能方程 靜止能量38 a. 物體處于靜止?fàn)顟B(tài)時，物體也蘊(yùn)涵著相當(dāng) 可觀的靜能量。 b. 相對論中的質(zhì)量不僅是慣性的量度，而且 還是總能量的量度。 d. 對一個孤立系統(tǒng)而言，總能量守恒，總質(zhì) 量也守恒。9五 動量與能量的關(guān)系光子光的波粒二象性普朗克常量10 例1 設(shè)一質(zhì)

3、子以速度 運(yùn)動. 求其總能量、動能和動量.解 質(zhì)子的靜能質(zhì)子的靜質(zhì)量 ：11例. 在參照系S中，有兩個靜止質(zhì)量都是mo的粒子A、 B，分別以速度 運(yùn)動。相碰后合 在一起，成為一個靜止質(zhì)量為Mo的粒子。求Mo ？解：設(shè)合成粒子的速度為由動量守恒：粒子是一維運(yùn)動： mA=mB , 由能量守恒：MC2= mAC2+mBC2則得：mAv-mBv=Mu u= 0 即合成粒子是靜止的39=Mo12例3 兩質(zhì)子（質(zhì)量分別為mp = 1.6710-27 kg）以相同的速率對心碰撞，放出一個中性的介子（m = 2.4010-28 kg）。如果碰撞后的質(zhì)子和介子都處于靜止?fàn)顟B(tài)，求碰撞前質(zhì)子的速率。碰撞前后的總能量

4、守恒解：13例： 現(xiàn)有 100 座樓，每樓 200 套房，每套房用電功率 10000 W ，總功率 ，每天用電 10 小時 ，年耗電量 ，可用約 33 年。 質(zhì)能關(guān)系預(yù)言：物質(zhì)的質(zhì)量就是能量的一種儲藏。電子的靜質(zhì)量 ：電子的靜能 ：質(zhì)子的靜能 ：質(zhì)子的靜質(zhì)量 ：六 質(zhì)能守恒定律E = mC214例：在一種熱核反應(yīng)中，各種粒子的靜質(zhì)量如下： 求：反應(yīng)釋放的能量。 氘核氚核氦核中子反應(yīng)質(zhì)量虧損釋放能量1 kg 核燃料釋放能量15質(zhì)能公式在原子核裂變和聚變中的應(yīng)用質(zhì)量虧損原子質(zhì)量單位 放出的能量1g 鈾 235 的原子裂變所釋放的能量1 核裂變16原子彈爆炸（核裂變）172 輕核聚變釋放能量質(zhì)量虧損 輕核聚變條件 溫度要達(dá)到 時，使 具有 的動能，足以克服兩 之間的庫侖排斥力.