高二物理競(jìng)賽相對(duì)論的動(dòng)量和能量課件

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(dòng)經(jīng)典力學(xué)中物體的質(zhì)量與運(yùn)動(dòng)無關(guān)人們?cè)诿绹固垢Ｖ本€加速器中加速電子，加速器全長2英里，每米加以七百萬伏電斯坦福加速器全貌斯坦福加速器內(nèi)貌依經(jīng)典理論電子速達(dá)到而實(shí)測(cè)值為1）相對(duì)論動(dòng)量當(dāng)時(shí)一動(dòng)量與速度的關(guān)系2）相對(duì)論質(zhì)量靜質(zhì)量：物體相對(duì)于慣性系靜止時(shí)的質(zhì)量.

在不同慣性系中大小不同.當(dāng)時(shí)C二狹義相對(duì)論力學(xué)的基本方程

相對(duì)論動(dòng)量守恒定律

當(dāng)時(shí)，急劇增加,而，所以光速C為物體的極限速度.當(dāng)時(shí)，不變.當(dāng)時(shí)三質(zhì)量與能量的關(guān)系動(dòng)能定理設(shè)

積分后，得利用和得相對(duì)論動(dòng)能

當(dāng)時(shí),相對(duì)論質(zhì)能關(guān)系

愛因斯坦認(rèn)為（1905）懶惰性慣性(inertia)活潑性能量(energy)

物體的懶惰性就是物體活潑性的度量.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.電子的靜質(zhì)量

電子的靜能質(zhì)子的靜能

相對(duì)論質(zhì)能關(guān)系

1千克的物體所包含的靜能1千克汽油的燃燒值為焦耳.

靜能

：物體靜止時(shí)所具有的能量.質(zhì)子的靜質(zhì)量

當(dāng)時(shí)，物體的速度不可能超過光速光子的靜質(zhì)量光速c光子的質(zhì)量例：

現(xiàn)有100

座樓，每樓200

套房，每套房用電功率

10000W，總功率，每天用電10小時(shí)，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(chǔ)藏。物理意義

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)代的意義的理論公式.四質(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

核裂變我國于1958

年建成的首座重水反應(yīng)堆2

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(shí)，使具有的動(dòng)能，足以克服兩之間的庫侖排斥力.氘核氦核

例

已知一個(gè)氚核和一個(gè)氘核可聚變成一氦核,并產(chǎn)生一個(gè)中子,試問這個(gè)核聚變中有多少能量被釋放出來.

解

核聚變反應(yīng)式氘核和氚核聚變?yōu)楹ず说倪^程中，靜能量減少了五動(dòng)量與能量的關(guān)系極端相對(duì)論近似光子光的波粒二象性普朗克常量

例2已知一個(gè)氚核和一個(gè)氘核可聚變成一氦核