高考物理一輪復(fù)習(xí)課件天體科普相對論基礎(chǔ)

高中物理科普知識高中物理

一輪復(fù)習(xí)天體科普（4/4）高中物理

一輪復(fù)習(xí)1天體測距2望遠(yuǎn)鏡發(fā)展3太陽系簡介4相對論基礎(chǔ)天體科普（4/4）一.牛頓力學(xué)：天體科普—相對論基礎(chǔ)1.基本理論：伽利略牛頓自由落體規(guī)律下落快慢相同牛頓第一定律慣性定律慣性定律力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因牛頓第二定律F=ma（慣性質(zhì)量）相對性原理力學(xué)規(guī)律在慣性系中保持不變?nèi)f有引力定律F=GMm/r2（引力質(zhì)量）適用范圍

慣性參考系（保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體、物體不受力）3.慣性力：amaF慣2.絕對時(shí)空：時(shí)間：均勻流失；空間：處處均勻，永不移動(dòng)；二.以太：天體科普—相對論基礎(chǔ)1.基本內(nèi)容：亞里士多德：引入以太，區(qū)別天上和地下；笛卡爾：以太帶動(dòng)行星的旋轉(zhuǎn)；牛頓：充滿宇宙空間的以太保證絕對空間存在；1887年：以太是光傳播的媒介；3.邁克爾遜-莫雷實(shí)驗(yàn)：反射鏡1反射鏡2激光器光屏分光鏡以太cvsst1=c+vsc-vs+t2=2sc2-v2⊿s=c(t1-t2)=sv2c2n==2sv2λc22⊿sλ預(yù)測結(jié)果：干涉條紋發(fā)生變化；原理：實(shí)際結(jié)果：干涉條紋沒有發(fā)生任何變化；2.電磁學(xué)：麥克斯韋：c==3×108m/s；預(yù)言：光是電磁波；矛盾：光速與參考系選取無關(guān)；1ε0μ0三.狹義相對論：天體科普—相對論基礎(chǔ)1.面臨問題：經(jīng)典力學(xué)和電動(dòng)力學(xué)產(chǎn)生矛盾；說明：公設(shè)不能被證明，但是可以被證偽；3.比較：2.基本假設(shè)：公設(shè)一：物理規(guī)律在慣性系下保持不變；公設(shè)二：光速在真空中恒定不變；牛頓力學(xué)：光速變化，時(shí)間和空間絕對；狹義相對論：光速絕對，時(shí)間和空間變化；愛因斯坦（1879年3月14日-1955年4月18日）1905年——愛因斯坦奇跡年《關(guān)于光的產(chǎn)生和轉(zhuǎn)變的一個(gè)啟發(fā)性觀點(diǎn)》《物體慣性和能量的關(guān)系》《分子尺度的新測定》《根據(jù)分子運(yùn)動(dòng)論研究靜止液體中懸浮微粒的運(yùn)動(dòng)》《論動(dòng)體的電動(dòng)力學(xué)》三.狹義相對論：天體科普—相對論基礎(chǔ)激光器探測器1探測器2觀察者A0.6c激光器探測器1探測器2觀察者B0.6c4.時(shí)間膨脹：結(jié)論：同時(shí)性是相對的；c⊿t′=(v⊿t′)2+(c⊿t)2觀察者B觀察者A觀察者A探測器探測器激光器激光器vc⊿tv⊿t′c⊿t′⊿t′=v2c21-⊿t洛倫茲因子：v2c21-三.狹義相對論：天體科普—相對論基礎(chǔ)5.尺縮效應(yīng)：v觀察者B激光器接受器平面鏡觀察者AL+vt1=ct1L=ct2-vt2t1+t2=⊿t′2L0⊿t=cv2c21-⊿tLc-v⊿t′=+==Lc+vv2c21-2L0/cv2c21-L=L0說明：L為物體運(yùn)動(dòng)時(shí)的相對長度；L0為物體靜止時(shí)的固有長度；v為物體運(yùn)動(dòng)的速度；6.相對速度公式：v=v1v2c21+v2+v1v=v1v2c21-v2-v1反向：同向：7.質(zhì)速關(guān)系：m=v2c21-m0說明：m0為靜止質(zhì)量；m為相對論質(zhì)量；四.現(xiàn)象解釋：天體科普—相對論基礎(chǔ)1.禁止超光速：v==0.882cv1v2c21+v2+v1m=v2c21-m0v/com1m0重要原因：違背因果律；⊿t′=v2c21-⊿tv2c21-L=L0提問：為什么超光速被禁止；四.現(xiàn)象解釋：天體科普—相對論基礎(chǔ)2.雙生子效應(yīng)：