最后一页预览完了!喜欢就下载吧,查找使用更方便
6.8金币
1、总结归纳:物体的质量与运动速度有关在经典力学中,物体的质量是不随运动状态转变的。
2、但是,依据20世纪初出名物理学家爱因斯坦建立的狭义相对论,质量要随物体运动速度的增大而增大。
3、物体的质量与运动速度的关系是_(式中m0是_时的质量,m是_时的质量,c是真空中的光速。
)可见,当vc时,mm0;当v趋近于c时,m趋近于无穷大。
4、因此,当物体的速度远小于真空中的光速时,经典力学完全适用;当物体的速度接近光速时,经典力学就不适用了。
5、经典力学中速度叠加原理不再成立设河流中的水相对于河岸的速度为V水岸船相对于水的速度为V船水则在经典力学中,船相对于岸的速度为(矢量和)这好像是天经地义的。
这是一种崭新的时空观。
经典力学难以解释微观粒子的运动科学家们发觉,电子、质子、中子等微观粒子不仅具有粒子性,同时还具有波动性,它们的运动在很多状况下不能用经典力学来说明。
20世纪20年月量子力学的毁灭,才很好地揭示了微观世界的基本规律。
强引力作用下毁灭的问题牛顿的万有引力定律取得了巨大的成就,但在一些问题上也遇到了困难。
例如:水星的公转轨道在不断旋进,其实际观看值要比经典力学的预言值多。
1915年,爱因斯坦创立的广义相对论对此则能作出很好的解释,同时还预言光线经过大质量星体四周时会发生偏转,且已被观测证明。
另外,依据牛顿的理论,当天体被压缩成半径几乎为0的一个点时,引力趋于无穷大;而爱因斯坦的理论则认为,引力趋于无穷大发生在半径接近一个“引力半径”的时候,这个引力半径的值由天体的质量打算。
当天体的实际半径接近引力半径时,由爱因斯坦和牛顿引力理论计算出的力的差异急剧增大,在强引力状况下牛顿引力理论不再适用。
经典力学的适用范围经典力学有它的适用范围:只适用于低速运动,不适用于高速运动;只适用于宏观世界,不适用于微观世界;只适用于弱引力状况,不适用于强引力状况。
对于高速运动(速度接近真空中的光速),需要应用爱因斯坦的相对论。
当物体的运动速度远小于真空中的光速时,相对论物理学与经典物理学的结论没有区分。
对于微观世界,需要应用量子力学。
当普朗克常数可以忽视不计时,量子力学和经典力学的结论没有区分。
对于强引力状况,需要应用爱因斯坦引力理论。
当天体的实际半径远大于它们的引力半径时,爱因斯坦引力理论和牛顿引力理论计算出的力的差异并不很大。
牛顿的科学方法本节教材在“科学脚印”栏目牛顿的科同学涯一文中总结了牛顿的科学方法,这些科学方法值得我们借鉴:重视试验:重视试验,从归纳入手,这是牛顿科学方法论的基础。
规律推论:为了归纳成功,不仅需要大量的牢靠资料与广博的学问,而且要有清楚的规律头脑。
数学归纳:事物之间的本质联系只有通过数学才能归纳为能够测量、应用和检验的公式和定律。
1905年由A.爱因斯坦创建。
这个理论在涉及高速运动现象时,同经典物理理论显示出重要的区分。
(产生:到19世纪末,经典物理理论已经相当完善,当时物理学界较为普遍地认为物理理论已大功告成,剩下的不过是提高计算和测量的精度而已。
然而某些涉及高速运动的物理现象显示了与经典理论的冲突,而且整个经典物理理论显得很不和谐:电磁理论依据经典的伽利略变换不满足相对性原理,表明存在确定静止的参考系,而探测确定静止参考系的种种努力均告失败。
好像存在着经典力学无法说明的极限速度。
电子的质量依靠于它的速度。
在这种形势下,有见地的物理学家预感到物理学中正孕育着一场深刻的革命。
光速不变原理,真空中的光速对不同惯性系的观看者来说都是c。
在此基础上,爱因斯坦建立了狭义相对论。
质速关系狭义相对论预言,与经典力学不同,物体的质量不再是与其运动状态无关的量,它依靠于物体的运动速度。
运动物体速度为v时的质量为,式中m0为物体的静质量,当物体的速度趋于光速时,物体的质量趋于无穷大。
关于狭义相对论中的质量,还存在另一种观点,认为只有一种不变的质量,即物体的静质量,无法明确定义运动质量。
两种观点对于狭义相对论的基本看法上没有分歧,只是对质量概念的引入上存在分歧。
后一种观点在概念引入的规律严谨性上更为可取,而前一种观点对于某些物理现象,如回旋加速器的加速限制、康普顿效应以及光线的引力偏折等,作浅显说明颇为有效。
质能关系狭义相对论最重要的预言是物体的能量E和质量m有当量关系,Emc2。
与物体静质量m0相联系的能量E0m0c2。
质能关系是核能释放的理论基础。
(意义:狭义相对论经受了广泛的试验检验,全。
【优教通-备课参考】2020年高中物理配套导学案:6.6《经典力学的局限性》2(人教版必修2)