2021-2022學(xué)年高二物理競(jìng)賽課件：狹義相對(duì)論質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)(共15張PPT)

1、狹義相對(duì)論質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ) 狹義相對(duì)論質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)在相對(duì)論中，能量、動(dòng)量、角動(dòng)量、力、功等等物理量以及質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)規(guī)律都面臨重新定義的問(wèn)題。如何定義?相對(duì)論的質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)規(guī)律必須滿足兩個(gè)基本原則：一、力與動(dòng)量與牛頓力學(xué)中形式相同 1)基本規(guī)律在洛侖茲變換下形式不變 動(dòng)量定理（守恒定律）動(dòng)能定理（能量守恒）等 2)低速時(shí)回到牛頓力學(xué) 質(zhì)量 由力的定義式有：持續(xù)作用持續(xù)但 的上限是 cm 隨速率增大而增大所以質(zhì)量必須是的形式。實(shí)驗(yàn)證明相對(duì)論質(zhì)量C關(guān)系曲線1）合理性（速度愈大質(zhì)量-慣性愈大）2）實(shí)驗(yàn)證明其正確性（特殊情況下可理論證明）討論相對(duì)論質(zhì)量C3） 是粒子相對(duì)于某一參照系的速率。同一粒子相對(duì)于不同

2、參照系的速率不同，故在這些參照系中測(cè)得的這一粒子的質(zhì)量也不同。質(zhì)量的測(cè)量是相對(duì)的。與參照系有關(guān)。 m0-靜止質(zhì)量加速就越難 5) 當(dāng)v c 時(shí)， m m0，這時(shí)可認(rèn)為物體的質(zhì)量與速率 無(wú)關(guān)，就等于靜止質(zhì)量。牛頓力學(xué)討論的情況。 6）由于空間的各向同性，質(zhì)量與速度方向無(wú)關(guān) 7）由相對(duì)論質(zhì)量式得到相對(duì)論動(dòng)量：注意與經(jīng)典動(dòng)量的差異喲無(wú)意義,光速是極限速率.相對(duì)論動(dòng)能（是一個(gè)全新的形式）推導(dǎo)的基本出發(fā)點(diǎn)是動(dòng)能定理 （因?yàn)榱ψ鞴Ω淖兡芰窟@是合理的） 令質(zhì)點(diǎn)從靜止開始，求出力所做的功 就是動(dòng)能表達(dá)式 推導(dǎo)：由有兩邊微分:得由動(dòng)能定理相對(duì)論動(dòng)能太不熟悉了討論2）當(dāng)v c時(shí)，可以證明強(qiáng)力提醒：相對(duì)論粒子動(dòng)能是

3、：牛頓粒子動(dòng)能是：1）與經(jīng)典動(dòng)能形式完全不同若電子速度為四、相對(duì)論能量運(yùn)動(dòng)時(shí)的能量靜止時(shí)的能量相對(duì)論總能量：-質(zhì)能關(guān)系式為開創(chuàng)原子能時(shí)代提供了理論基礎(chǔ)，被看作是具有劃時(shí)代意義的理論公式，已成為紀(jì)念愛(ài)因斯坦偉大功績(jī)的標(biāo)志。討論任何宏觀靜止的物體本身都蘊(yùn)藏著巨大的能量能量守恒與質(zhì)量守恒相連動(dòng)能增加必然減少靜能核反應(yīng)中的基本關(guān)系1千克的物質(zhì)所包含的靜能 可供一個(gè)100 座樓，每座樓 200 套房，年耗電量 的小區(qū)用約 33 年。 （1千克汽油的燃燒值為 ） 1克鈾裂變釋放的能量是1克煤的250萬(wàn)倍。1克氘聚變釋放能量是鈾的4倍，煤的1000萬(wàn)倍。核反應(yīng)堆核電站若物體的能量有 變化，則其質(zhì)量必有相應(yīng)的改變 ，有關(guān)系式 核反應(yīng) 慣性質(zhì)量的增加和能量的增加相聯(lián)系，質(zhì)量的大小應(yīng)標(biāo)志著能量的大小，這是相對(duì)論的又一極其重要的推論。 相對(duì)論的質(zhì)能關(guān)系為開創(chuàng)原子能時(shí)代提供了理論基礎(chǔ), 這是一個(gè)具有劃時(shí)代意義的理論公式。 相對(duì)論把能量守恒和質(zhì)量守恒這兩條自然規(guī)律統(tǒng)一起來(lái)了。相對(duì)論質(zhì)量是能量的量度高能物理中，把能量按質(zhì)量稱呼，如說(shuō)電子質(zhì)量是 0.511MeV實(shí)際是電子的靜能相對(duì)論質(zhì)能關(guān)系 質(zhì)能關(guān)系預(yù)言：物質(zhì)的質(zhì)量就是能量的一種儲(chǔ)藏質(zhì)量虧損 能量釋放例 已知兩個(gè)氘核 可聚變成一氦核 , 試問(wèn)這個(gè)核聚變中有多少能量被釋放出來(lái)