導入新課一、狹義相對論的兩個基本假設是什么？

在不同的慣性參考系中，一切物理規(guī)律都是相同的.

真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的.1、“同時”的相對性

二、基于這兩個基本假設，我們能得到什么結(jié)論？2、空間距離的相對性“長度收縮”或“尺縮效應”3、時間間隔的相對性“時間膨脹”或“鐘慢效應”.

1901年，德國科學家考夫曼，在確定β射線荷質(zhì)比的實驗中首先觀測到，電子荷質(zhì)比與速度有關，他假設電子的電荷不隨速度而改變，則它的質(zhì)量就要隨速度的增加而增加.小資料物體的質(zhì)量會改變？第三節(jié)狹義相對論的其它推論教學目標1.知識與能力

運動速度的相對論變換相對論質(zhì)量質(zhì)能方程2.過程與方法

讓學生體會到自洽性檢驗是科學理論研究的一個基本方法.3.情感態(tài)度與價值觀

體會物理學中蘊含的簡單與和諧之美（質(zhì)能方程）

教學重難點

重點三個公式

難點運動速度的相對性變換本節(jié)導航一、相對論速度變化公式二、相對論質(zhì)量三、質(zhì)能方程一、相對論速度變化公式河水的流速是3m/s，小船順流而下，由于劃船，它相對河水的速度是1m/s，那么，船相對于岸的速度是多少？絕對時空的速度疊加3m/s+1m/s=4m/s

由于時間和空間的相對性，對于物體的速度，在某一慣性系S’內(nèi)觀測，要用S’系的時間和空間坐標表示；在另一慣性系S內(nèi)觀測，要用S系的時間和空間坐標表示。這樣，速度疊加公式就不再是絕對時空的速度疊加公式了.假如S’和S兩系的坐標軸相平行，S’以速度ν沿x軸而運動，一質(zhì)點以u’相對S’沿x’軸而運動，則相對S，其速度u為

這是相對論的速度疊加公式。如果u’＜c，則u＜c；如果u’＝c(光速)，則u＝c。與相對論的時空概念相協(xié)調(diào)。v車外的人看到車上人相對地面的速度為：例1地球上一觀察者，看見一飛船A以速度2.5×l03m／s從他身邊飛過，另一飛船B以速度2.0×l08m／s跟隨A飛行。求：（1）A上的乘客看到B的相對速度；（2）B上的乘客看到A的相對速度.

中國航天A中國航天B1u=xvvc2uxux′=1.125×108m/s

2.5×108=2.0×1089.0×1016×2.5×1082.0×1081=ux2.0×108m/s

=v2.5×108m/s

解：(1)設地球為K系，飛船A為K′系.由已知條件可知K′系相對K系是速度為飛船B在K系中的速度為飛船B在K′系中的速度為中國航天A中國航天BK′Kuvx結(jié)束目錄

(2)設地球為K系，飛船B為K′系.由已知條件可知K′系相對K系是速度為=ux2.5×108m/s

=v2.0×108m/s

飛船A在K系中的速度為=x1uvvc2uxux′=1.125×108m/s

2.0×108=2.5×1089.0×1016×2.0×1082.5×1081飛船A在K′系中的速度為結(jié)束目錄ABKuxK′vux′中國航天中國航天練習1、一原子核以0.5c的速度離開一觀察者而運動.原子核在它運動方向上向前發(fā)射一電子，該電子相對于核有0.8c的速度；此原子核又向后發(fā)射了一光子指向觀察者.對靜止觀察者來講，（1）電子具有多大的速度；（2）光子具有多大的速度。結(jié)束目錄解：設觀測者為K系，原子核為K′系。電子在K′系中的速度為：K′系相對K系是速度為：x0.8c=u′=v0.5c+×=+0.8c0.5c0.81=0.50.93c++1u=xvvc2uxux′′電子在K系中的速度為：根據(jù)光速不便原理，光子的速度為c。結(jié)束目錄二、相對論質(zhì)量

在經(jīng)典物理的概念里，一個物體的質(zhì)量為一常量，與物體的運動狀態(tài)無關。但是在相對論理論里的質(zhì)量呢？

物體的運動速度不能無限增加，那么物體的質(zhì)量是否隨著速度而變化？m為運動質(zhì)量m0為靜止質(zhì)量

嚴格的論證表明，物體高速（與光速相比）運動時的質(zhì)量與它靜止時的質(zhì)量之間有下面的關系：質(zhì)速關系曲線

1901年，德國科學家考夫曼，在確定β射線荷質(zhì)比的實驗中首先觀測到，電子荷質(zhì)比與速度有關，他假設電子的電荷不隨速度而改變，則它的質(zhì)量就要隨速度的增加而增加。這個實驗后來為更多人用越來越精密的測量不斷地重復著。

微觀粒子的速度很高，它的質(zhì)量明顯的大于靜止質(zhì)量。在研究制造回旋加速器時必須考慮相對論效應的影響。

1988年，中國第一座高能粒子加速器——北京正負電子對撞機首次對撞成功例2如一觀察者測出電子質(zhì)量為2m.，問電子速度為多少？（m.為電子的靜止質(zhì)量）

結(jié)束目錄v21c221=0.866vc==23c2m0=v21c2m0解：練習2、

某人測得一靜止棒長為人質(zhì)量為m，于是求得此棒線密度為ρ=m/l.假定此棒以速度v在棒長方向上運動，此人再測棒的線密度應為多少，若棒在垂直長度方向上運動，它的線密度又為多少？

結(jié)束目錄m′=v21c2ml′=v21c2l解：(1)ρ=′′l′m=ρv21c2mρ=′lv21c2()解得：結(jié)束目錄m′=v21c2m=v21c2ρl′=l(2)ρ=′′l′mmρ=′lv21c2解得：結(jié)束目錄三、質(zhì)能方程物體的能量和質(zhì)量之間存在著某種聯(lián)系：愛因斯坦物體的能量和質(zhì)量之間存在密切的聯(lián)系，他們的關系是：這就是著名的質(zhì)能方程

質(zhì)能方程表達了物體的質(zhì)量和它所具有的能量之間的關系.物體的動能運動時的能量靜止時的能量在v＜＜c時的一種近似,這就是動能表達式．質(zhì)能方程具體推導過程如下：例3

設電子的速度為(1)1.0×106m/s;(2)2.0×108m/s,試計算電子的動能各是多少？如用經(jīng)典力學公式計算電子動能又各為多少？結(jié)束目錄Emck112=mc02=v21c2mc02mc021()=v21c2mc021=4.55×10-19J=×0.511×106×1.602×10-19()11213001解：(1)按《相對論》計算當電子的速度為v1=1.0×106m/s時的動能結(jié)束目錄Emck222=mc02=v21c2mc02mc021()=v21c2mc021=2.79×10-14J=×0.511×106×1.602×10-19()11213.02.0當電子的速度為v2=1.0×108m/s時的動能結(jié)束目錄(2)按《經(jīng)典力學》計算mv12021Ek1==21×9.1×10-31×

(1.0×106)2=1.82×10-14J=4.55×10-19J=×9.1×10-31×

(1.0×108)221mv22021Ek2=結(jié)束目錄課堂小結(jié)一、相對論速度變化公式二、相對論質(zhì)量三、質(zhì)能方程1、兩個氖核組成質(zhì)量數(shù)為4、原子量為4.0015u的氦核.試計算氦核放出的結(jié)合能.結(jié)束目錄課堂練習m0=2.0136u1u=1.658×10-27kg2=EΔΔmc=1.602×10-19×1.658×10-27×9.0×10162×2.01364.0015()=23.9×106eV=23.9MeVE