大学物理第14章重点总结
物理选修各章知识点总结
物理选修各章知识点总结第一章：热力学基础知识热力学是研究物质内部能量转化和传递规律的一门学科。
热力学的基本概念包括热量、功、内能、热容等。
热力学第一定律和第二定律是热力学的两个基本定律。
热力学的应用包括热机、制冷机等。
第二章：气体状态方程气体状态方程描述了气体的状态和性质之间的关系。
理想气体状态方程是最简单的气体状态方程，它表示为PV=nRT，P表示气体的压强，V表示气体的体积，n表示气体的摩尔数，R表示气体常数，T表示绝对温度。
非理想气体的状态方程与理想气体状态方程有所不同，需要根据实际情况做适当修正。
第三章：热力学第一定律热力学第一定律是能量守恒定律，它表明能量可以从一种形式转化成另一种形式，但总能量保持不变。
热力学第一定律可以表示为ΔU=Q-W，其中ΔU表示系统内能的变化，Q表示系统所吸收或放出的热量，W表示系统所做的功。
热力学第一定律是热力学基本定律之一，它对于热机、制冷机等热力学装置的工作原理和性能有重要作用。
第四章：热力学第二定律热力学第二定律是能量转化的方向性定律，它表明热量只能从高温物体传递到低温物体，不可能从低温物体传递到高温物体。
热力学第二定律可以由卡诺热机和卡诺制冷机的热效率公式推导出来，它对于热机、制冷机的性能分析和提高具有重要意义。
第五章：热力学循环热力学循环是指热机和制冷机在工作过程中所经历的一组特定的状态变化。
常见的热力学循环包括卡诺循环、朗肯循环、布雷顿循环等。
这些循环有各自的特点和应用，对于了解热机和制冷机的工作原理和性能分析有重要意义。
第六章：热传导热传导是指热量从高温区传递到低温区的过程。
热传导的速率和方式与物质的性质、温度差、厚度等因素有关。
常见的热传导方式包括导热、对流、辐射等，它们在日常生活和工业中都有着重要的应用。
第七章：内能和焓内能是体系所有微观粒子在宏观上所具有的热运动能量的总和。
焓是在恒定压力下定义的，它表示体系所具有的热运动能量和压缩能量的总和。
大学物理下第14章-10概要
14-2-3 两个垂直方向上的简谐振动的合成
14-2-1 同方向同频率简谐振动的合成
x1 A1 cos( t 10 ) x2 A2 cos( t 20 )
利用三角函数公式
x x1 x2
x A cos( t 0 )
合成振动仍为简谐振动。
2 A A12 A2 2 A1 A2 cos( 20 10 )
摆在最大偏离位置时
max cos(2t )
max 2 sin(2t )
max 2max
(2)
1 (2)式代入(1)式 2
m gl 2ka2 m l2
或写出系统任意时刻的能量
l 1 1 m(l ) 2 mgl 2 ka 2 2 C 2 2 1 1 2 m(l ) ( mgl k a 2 ) 2 C 对此式求导 2 2 1 d 1 2 d 2 0 ml 2 ( mgl ka )2 2 dt 2 dt
2 A A12 A2 2 A1 A2 A1 A2
x
如果 A1 A2
x1
o
T 2
x2
合成振动
则 A=0
3T 2
T
2T
t
一般情况 为其他任意值，
A A A 2 A1 A2 cos( 20 10 )
2 1 2 2
A1 A2 A ( A1 A2 )
x
合成振动
T 2
3T 2
t
2T
o
T
上述结果说明两个振动的相位差对合振动的振 幅起着重要作用。
例1：求两同方向、同频率谐振动X2= 2cos(3t+π/3 )、 X1=4cos(3t) 的合成谐振动方程。 解：合成后不变， X=Acos(3t+φ) A1=4、A2=2 、φ1=0 、φ2 = π/3
大学物理第14章思考题解
《大学物理学》（下册）思考题解第14章 电磁感应14-1 在电磁感应定律i d dtΦ=-¶中，负号的含义是什么? 如何根据负号来判断感应电动势的方向？答：电磁感应定律i d dtΦ=-¶中的负号来自于楞次定律。
由于磁通量Φ变化而引起感应电动势i ¶变化、从而产生感应电流，这个电流的磁场将阻碍原磁通量Φ的变化。
例如原磁通量Φ正在增加，所激发的感应电动势的感应电流的感应磁场将阻碍这个Φ增加。
14-2 如题图所示的几种形状的导线回路，假设均匀磁场垂直于纸面向里，且随时渐减小。
试判断这几种形状的导线回路中，感应电流的流向答：14-3 将一磁铁插入一个由导线组成的闭合电路线圈中，一次迅速插入，另一次缓慢插入。
问：(1)两次插入时在线圈中的感生电荷量是否相同？ (2)两次手推磁铁的力所做的功是否相同？(3)若将磁铁插入一个不闭合的金属环中，在环中间发生什么变化？ 答：始末两态的磁通1Φ、2Φ不变，所以 (1) 感生电荷量12q RΦ-Φ=，与时间、速度无关，仅与始末两态的磁通有关，所以两次插入线圈的感生电荷量相同。
(2)从感应电流作功考虑，W I t =∆¶，定性地判断：两种情况下I t q ∆=不变，12d dttΦ-ΦΦ=∆=-¶分子不变分母有区别，所以两次手推磁铁的力，慢慢插入的作功少，快速插入的作功多。
(3) 若将磁铁插入一个不闭合的金属环中，在环的两端将产生感应电动势。
14-4 让一块很小的磁铁在一根很长的竖直钢管内下落，若不计空气阻力，试定性说明磁铁进入钢管上部、中部和下部的运动情况，并说明理由。
答：把小磁铁看作磁矩为m的磁偶极子，下落至钢管口附近时，由于钢管口所围面积的磁通量发生了变化，管壁将产生感生电动势和感生电流，感生电流将激发感生磁场'1B ，由于磁矩m 自己产生的磁感B 在管口产生的磁通正在增加，根据楞次定律，它所激发的感生磁场'1B 将阻碍这个增加，因此，'1B 与B 反方向。
知识点归纳14章物理
第十四章《机械能》复习提纲一、功：1、力学里所说的功包括两个必要因素：一是作用在物体上的力；二是物体在力的方向上通过的距离。
2、不做功的三种情况：有力无距离、有距离无力、力和距离垂直。
巩固：☆某同学踢足球，球离脚后飞出10m远，足球飞出10m的过程中人不做功。
（原因是足球靠惯性飞出）。
3、力学里规定：功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。
公式：W=FS4、功的单位：焦耳，1J= 1N·m 。
把一个鸡蛋举高1m ，做的功大约是0.5 J 。
5、应用功的公式注意：①分清哪个力对物体做功，计算时F就是这个力；②公式中S 一定是在力的方向上通过的距离，强调对应。
③功的单位“焦”（牛·米= 焦），不要和力和力臂的乘积（牛·米，不能写成“焦”）单位搞混。
二、功的原理：1、内容：使用机械时，人们所做的功，都不会少于直接用手所做的功；即：使用任何机械都不省功。
2、说明：（请注意理想情况功的原理可以如何表述？）①功的原理是一个普遍的结论，对于任何机械都适用。
②功的原理告诉我们：使用机械要省力必须费距离，要省距离必须费力，既省力又省距离的机械是没有的。
③使用机械虽然不能省功，但人类仍然使用，是因为使用机械或者可以省力、或者可以省距离、也可以改变力的方向，给人类工作带来很多方便。
④我们做题遇到的多是理想机械（忽略摩擦和机械本身的重力）理想机械：使用机械时，人们所做的功（FS）= 直接用手对重物所做的功（Gh）3、应用：斜面①理想斜面：斜面光滑②理想斜面遵从功的原理；③理想斜面公式：FL=Gh 其中：F：沿斜面方向的推力；L：斜面长；G：物重；h：斜面高度。
如果斜面与物体间的摩擦为f ，则：FL=fL+Gh；这样F做功就大于直接对物体做功Gh 。
三、机械效率：１、有用功：定义：对人们有用的功。
公式：W有用＝Gh（提升重物）=W总－W额=ηW总斜面：W有用= Gh2、额外功：定义：并非我们需要但又不得不做的功公式：W额= W总－W有用=G动h（忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组）斜面：W额=f L3、总功：定义：有用功加额外功或动力所做的功公式：W总=W有用＋W额=FS= W有用／η斜面：W总= fL+Gh=FL4、机械效率：①定义：有用功跟总功的比值。
物理十四章归纳总结
物理十四章归纳总结导言：物理学是一门研究自然界基本规律的学科，包含了十四个重要的章节。
在这篇文章中，我们将对物理学的这十四章进行总结和归纳，希望能够帮助读者对物理学的基础知识有更清晰的理解。
第一章：力及相关概念1.1 力的概念及基本性质1.2 力的分类及力的合成与分解1.3 牛顿第一定律1.4 牛顿第二定律1.5 牛顿第三定律1.6 弹簧力与胡克定律第二章：运动学2.1 位移、速度和加速度2.2 匀速直线运动2.3 加速直线运动2.4 平抛运动2.5 斜抛运动2.6 圆周运动第三章：牛顿运动定律3.1 动量与冲量3.2 力和质量的概念3.3 牛顿第二定律的量和质的关系 3.4 物体的运动状态与力的关系 3.5 牛顿第三定律的应用3.6 质点系的动量第四章：万有引力4.1 引力的概念及性质4.2 引力定律及其应用4.3 行星运动4.4 地球上的物体运动第五章：机械能与能量守恒5.1 动能与动能定理5.2 重力势能与势能的定义5.3 势能和机械能的转化5.4 能量守恒定律及其应用5.5 各种力的非保守性与能量守恒第六章：动量守恒6.1 动量定理6.2 碰撞实验6.3 弹性碰撞6.4 完全非弹性碰撞第七章：静电场7.1 电荷和电场7.2 电场的呈现7.3 电场强度7.4 电场力7.5 电场能第八章：电场8.1 电势能和电势8.2 电势的分布8.3 电场中电势上升和电势差8.4 电势差的计算8.5 电容器的原理和应用第九章：电流和电路9.1 电流的概念9.2 电流的方向与电流强度 9.3 电阻与电压9.4 欧姆定律9.5 串联和并联电路9.6 电功率和电能第十章：磁场10.1 磁场的概念10.2 磁感应强度10.3 磁感应线的性质10.4 安培力定律10.5 楞次定律及其应用10.6 电流感应第十一章：电磁感应和电磁场 11.1 磁生电、电生磁的现象11.2 法拉第电磁感应定律11.3 洛伦兹力和电动势11.4 电磁感应实验的应用11.5 自感和互感第十二章：交流电12.1 交流电的特征12.2 交流电的有效值和频率12.3 交流电的平均值和变化规律12.4 交流电的相量形式12.5 交流电阻、电感和电容的交流特性第十三章：光学13.1 光波的概念及特性13.2 光的反射和折射13.3 光的干涉和衍射13.4 光的偏振和旋光现象13.5 光的光电效应及应用第十四章：相对论14.1 时间、空间和质量的相对性14.2 相对论速度变换14.3 质能关系和能量守恒14.4 狭义相对论的基本概念及应用14.5 引力和广义相对论总结：物理学的十四个章节涵盖了从力学到光学、电磁学和相对论等多个领域，揭示了自然界的基本运行规律。
物理第14章知识点
内能的利用
无知者无畏并不可怕，真正可怕的是无知者还无所谓。
请你记住：不要用无所谓的态度原谅自己，对待一切，那会使一切变得对你无所谓，也会使你成为一个无所谓而又无所成的痛苦的边缘人。
1．燃烧值（q ）：1千克某种燃料完全燃烧放出的热量，叫燃烧值。
单位是：焦耳/千克。
2．燃料燃烧放出热量计算：Q放=qm；
（Q放是热量，单位是：焦耳；q是燃烧值，单位是：焦/千克；m 是质量，单位是：千克。
3．利用内能可以加热，也可以做功。
4．内燃机可分为汽油机和柴油机，
它们一个工作循环由吸气、压缩、做功和排气四个冲程。
一个工作循环中对外做功1次，活塞往复2次，曲轴转2周。
5．热机的效率：用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比.热机的效率是热机性能的一个重要指标
6．在热机的各种损失中，废气带走的能量最多，设法利用废气的能量，是提高燃料利用率的重要措施。
1。
高考物理系统性复习 第十四章 近代物理初步 章末总结(附解析)
第十四章近代物理初步章末总结【要点归纳】一、光电效应及光电效应方程1.有关光电效应的问题主要有两个方面，一是关于光电效应现象中有关规律的判断，二是应用光电效应方程进行简单的计算．处理该类问题关键是掌握光电效应的规律，明确各物理量之间的决定关系．2.光电效应的规律是：①截止频率ν0，是能使金属发生光电效应的最低频率，这也是判断能否发生光电效应的依据．若ν<ν0，无论多强的光照射时，都不能发生光电效应；②最大初动能E k，与入射光的频率和金属的逸出功有关，与光强无关；③饱和光电流与光的强度有关，在入射光频率不变的情况下，光强正比于单位时间内照射到金属表面单位面积上的光子数．3.光电子的最大初动能跟入射光的能量hν、金属逸出功W0的关系为光电效应方程，表达式为E k＝hν－W0，反映了光电效应现象中的能量转化和守恒．二、波粒二象性1．大量光子产生的效果显示出波动性，比如干涉、衍射现象中，如果用强光照射，在光屏上立刻出现了干涉、衍射条纹，波动性体现了出来；个别光子产生的效果显示出粒子性．如果用微弱的光照射，在屏上就只能观察到一些分布毫无规律的光点，粒子性充分体现；但是如果微弱的光在照射时间加长的情况下，在感光底片上的光点分布又会出现一定的规律性，倾向于干涉、衍射的分布规律．这些实验为人们认识光的波粒二象性提供了良好的依据．2．光子和电子、质子等实物粒子一样，具有能量和动量．和其他物质相互作用时，粒子性起主导作用．3．光子的能量与其对应的频率成正比，而频率是波动性特征的物理量，因此ε＝hν揭示了光的粒子性和波动性之间的密切联系．4．对不同频率的光，频率低、波长长的光，波动性特征显著；而频率高、波长短的光，粒子性特征显著．5．光在传播时体现出波动性，在与其他物质相互作用时体现出粒子性．6．处理光的波粒二象性的关键是正确理解其二象性，搞清光波是一种概率波．三、原子的核式结构1．电子的发现：英国物理学家汤姆孙发现了电子．2．α粒子散射实验的结果：绝大多数α粒子穿过金箔后，基本上仍沿原来的方向前进，但少数α粒子发生了大角度偏转，极少数α粒子甚至被撞了回来．3．三个原子模型的对比． 原子模型 实验基础原子结构成功和局限“枣糕”模型 电子的发现原子是一个球体，正电荷均匀分布在球内，电子镶嵌其中可解释一些实验现象，但无法说明α粒子散射实验核式结构模型 卢瑟福的α粒子散射实验 原子的中心有—个很小的核，全部正电荷和几乎全部质量集中在核里，电子在核外运动成功解释了α粒子散射实验，无法解释原子的稳定性及原子光谱的分立特征玻尔的原子模型氢原子光谱的研究在核式结构模型基础上，引入量子观念成功解释了氢原子光谱及原子的稳定性，不能解释较复杂原子的光谱现象说明：认识原子结构的线索：气体放电的研究→阴极射线→发现电子→汤姆孙的“枣糕”模型――――――→α粒子散射实验卢瑟福核式结构模型――――――――→氢原子光谱的研究玻尔模型四、氢原子的能级 能级公式1．氢原子的能级和轨道半径．氢原子的能级公式：E n ＝1n 2E 1(n ＝1，2，3，…)，其中E 1为基态能量，E 1＝－13.6 eV .氢原子的半径公式：r n ＝n 2r 1(n ＝1，2，3，…)，其中r 1为基态半径，又称玻尔半径，r 1＝0.53×10－10m.2．氢原子的能级图．(1)能级图中的横线表示氢原子可能的能量状态——定态．(2)横线左端的数字“1，2，3，…”表示量子数，右端的数字“－13.6，－3.4，…”表示氢原子的能级．(3)相邻横线间的距离，表示相邻的能级差，量子数越大，相邻的能级差越小． (4)带箭头的竖线表示原子由较高能级向较低能级跃迁，原子跃迁条件为：hν＝E m －E n . 注：原子跃迁条件hν＝E m －E n 只适用于光子和原子作用而使原子在各定态之间跃迁的情况．对于光子和原子作用而使原子电离时，只要入射光的能量E ≥13.6 eV ，原子就能吸收．对于实物粒子与原子作用使原子激发时，粒子能量大于或等于能级差即可．原子跃迁发生的光谱线条数N ＝C 2n ＝n （n －1）2，是一群氢原子，而不是一个，因为某一个氢原子有固定的跃迁路径．五、核反应及其规律1．核反应：原子核的变化叫做核反应。
物理14章知识点总结
物理14章知识点总结一、法拉第电磁感应定律1. 当磁感应线与闭合线圈以恒定的速度相对运动时，在闭合线圈中产生感应电动势。
2. 感应电动势的大小与闭合线圈的匝数、磁感应线的改变速度和磁感应线与闭合线圈垂直面积有关。
3. 感应电动势的方向由法拉第电磁感应定律规定，当闭合线圈与磁感应线相对运动时，在闭合线圈中产生的感应电流的方向是的是使感应电动势产生的磁场方向产生的磁场反向作用力。
二、涡流和涡流磁场1. 当导体在磁场中运动时，导体内部会产生感应电流，这种由磁场和感应电流产生的相互作用力称为涡流磁场。
2. 涡流磁场的方向和大小取决于导体的形状、材料、运动状态及磁场的分布，可以根据安培环路定理计算出涡流磁场的分布。
三、恒定磁场中的电动势1. 当导体物体在磁场中匀速运动时，匀速运动的导体的导体内部会有感应电流，感应电流的力作用和感应电动势是由电磁感应定律和洛伦兹力将固定导体定向整理以可确定感应电动势和感应电流的方向。
四、感生电动势的应用1. 感生电动势的应用有电磁感应变压器、感生电动机、感生发电机等。
2. 电磁感应变压器是利用交变电磁场产生的感应电动势而使电能的有效值汽车状均充变压器的。
主要工作原理是变压器以边上的励磁入力能够在副线圈的产生感应电流的时候发生感应电动势产生磁场之量不变留线。
使主线圈在磁场里匀速即使磁感线相对线圈匀速工及变化。
3. 感生电动机是利用感生电动势的原理来转换机械能和电能。
4. 感生发电机是利用感生电动势的原理来转换机械能和电能。
五、洛伦兹力1. 电磁感应定律规定当导体中的电导体在磁场中匀速运动时，在其上将出现感应电动势，而感应电动势产生的感应电流则会受到安培力和洛伦兹力的共同作用，而洛伦兹力是由安培力产生感应电流时所受的电子运动方向、受力的方向和受力的大尺度箍能水平颜料进而使导体受力方向与所对方向成90°。
六、诺依斯定律的原理和应用1. 诺依斯定律指的是自感现象中主线圈和副线圈之间，当主线圈中通电通电磁感应定律产生的副电动势叫衔称触队电动势。
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求 (1) 飞船参考系上的观测者测得选手跑过的路程；(2) 飞船参 考系上测得选手的平均速度 。
解 设地面参考系为 S 系， 飞船参考系为 S'，选手起跑为事件1, 到终点为事件2，依题意有
选手从起点到终点，这一过程在 S' 系中对应的空间间隔为 x'，根据空间间隔变换式得
第十四章 相对论
11
物理学
2
总能量
相对论质能关系
相对论动能
Ek mc 2 m0 c 2
第十四章 相对论
24
物理学
第五版
物理意义
E mc
2
E (m)c
2
惯性质量的增加和能量的增加相联 系，能量的改变必然导致质量的相应变 化，这是相对论的又一极其重要的推论.
第十四章 相对论
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物理学
第五版
5 动量与能量的关系
5
正 变 换
逆 变 换
uz u z v 1 2 u x c
第十四章 相对论
物理学
第五版
二、 相对论的时空观
1 同时的相对性
讨论
v Δt 2 Δx c Δt ' 2 1 1 Δx 0 Δt 0 ------不同时 同时不同地
2 Δx 0 Δt 0
(2) 飞船 A 上测得飞船 B 的速度；
解 (1) 根据运动的相对性，飞船 A 上测得地球的速度为: 0.6c (2) 设地面为 S 系，飞船 A 为 S' 系，S' 系相对与 S 系的速度
为 u = 0.6c. 依题意飞船 B 在 S 系中的速度 v = 0.8 c， 由洛仑兹速度变换，S' 系(飞 S S' u v 船 A)测得飞船 B 的速度为
第十四章 相对论
31
2 2 1 2 3 1 2 4 2 2 1 0
物理学
第五版
两个静质量都为 m0 的粒子，其中一个静止，另一个以v 0 = 0.8 c 运动，它们对心碰撞以后粘在一起。 求 碰撞后合成粒子的静止质量。 例 解 取两粒子作为一个系统，碰撞前后动量、能量圴守恒，设碰 撞后合成粒子的静止质量为 M0 ，运动质量为 M ，运动速度 为 V ，则
第十四章 相对论
3
物理学
第五版
一、 洛伦兹变换式
1 洛伦兹坐标变换式 正 变 换
*空间间隔和时间间隔
正 变 换 逆 变 换
第十四章 相对论
v t ( t 2 x ) c
y y z z
x ( x vt )
逆 变 换
x ( x vt ) y y z z v t ( t 2 x ) c
4
狭义相对论力学的基本方程 dp d m0v F ( ) dt dt 1 2
当 Fi 0
i
时, i
m0 i v i pi i 1 2
不变
相对论动量守恒定律
第十四章 相对论
27
物理学
第五版
光子
m0 0 , v c
p E c mc
第五版
因此， S' 系中测得选手跑过的路程为 (2) S' 系中测得选手从起点到终点的时间间隔为 t'，由洛
仑兹变换得
S' 系中测得选手的平均速度为
第十四章 相对论
12
物理学
第五版
例 飞船 A , B 相对于地面分别以 0.6 c 和 0.8 c 的速度相向而行。 求 (1) 飞船 A 上测得地球的速度；
Δt ' 10min
Δt Δt ' 1 2 10 1 0.95 2 min 32.01min
运动的钟似乎走慢了.
第十四章 相对论
18
物理学
第五版
例 介子是一种不稳定的粒子，从它产生到它衰变 为 介子经历的时间即为它的寿命，已测得静 止 介子的平均寿命 0 = 2 108s. 某加速器产 生的 介子以速率 u = 0.98 c 相对实验室运动。 求 介子衰变前在实验室中通过的平均距离。
E mc
2
m0 c
2 2
E
E0 m0 c
2 2 0
2
p mv
1 v c m 0v
2
pc
1 v c
2
2
E E pc
2 2
( mc 2 )2 ( m0 c 2 )2 m 2v 2 c 2
极端相对论近似 E E0 , E pc
第十四章 相对论
26
物理学
第五版
物理学
第五版
结论 同时性具有相对意义 沿两个惯性系运动方向，不同地点 发生的两个事件，在其中一个惯性系中 是同时的，在另一惯性系中观察则不同 时，所以同时具有相对意义；只有在同 一地点，同一时刻发生的两个事件，在 其他惯性系中观察也是同时的.
第十四章 相对论
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物理学
第五版
2 长度的收缩(动尺变短)
p mv m0 v 1 v2 c 2
6.681019 kg m s1
第十四章 相对论
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物理学
第五版
例2 已知一个氚核 (3 H) 和一个氘 1 ( 2 H) 可聚变成一氦核 4 He , 并产生 核 1 2 1 一个中子 0 n , 试问这个核聚变中有多 少能量被释放出来 . 解 核聚变反应式
m
v0
m0
由
得
M
V
第十四章 相对论
32
物理学
第五版
例 某粒子的静止质量为 m ，当其动能等于其静能时， 0 求 其质量和动量各等于多少？ 解 动能：
由质速关系
由此得，动量
第十四章 相对论
33
固有长度：物体相对静止时所测得的长 度 .（最长） 设棒的固有长度为 l0
l l0 v 1 2 c
2
y
y'
s s'
v
o o' x z z' 1
x '1
l0
x '2 x ' x2 x
结论 物体对观察者向何处运动,观察者 观测到在该方向上其长度收缩.
第十四章 相对论
9
物理学
第五版
3 时间的延缓(动钟变慢)
y y 'v
d
o o'
B
12
9 6 3
s s'
12
9 6 3
x'
固有时间 ：同一地点 发生的两事件的时间 间隔 . Δt
0
x
y
t
Δt 0 1
2
s
d
x1
o
9 6
x2
12
3 9 6 3
Δt Δt0
x
时间延缓 ：运动的 钟走得慢 .
10
12
第十四章 相对论
物理学
第五版
例
一短跑选手在地面上以 10 s 的时间跑完 100 m。一飞船沿同 一方向以速率 u = 0.8 c飞行。
物理学
第五版
第 十四章
相
对
第十四章 相对论
论
物理学
第五版
14-0
教学基本要求
一 理解伽利略变换及牛顿力学的绝 对时空观. 二 了解迈克耳孙－莫雷实验.
三 理解狭义相对论的两条基本原理， 掌握洛伦兹变换式.
第十四章 相对论
2
物理学
第五版
14-0
教学基本要求
四 理解同时的相对性，以及长度收缩 和时间延缓的概念，掌握狭义相对论的时空 观. 五 掌握狭义相对论中质量、动量与速 度的关系，以及质量与能量间的关系.
2 2
y
y'
ly'
v '
' l' x ' x 'x
l l l 0.79m
2 x 2 y
arctan
ly lx
63 .43
o o'
第十四章 相对论
17
物理学
第五版
例3 设想一光子火箭以 v 0.95c 速率相对地球作直线运动 ，火箭上宇航 员的计时器记录他观测星云用去 10 min , 则地球上的观察者测此事用去多少时间 ？ 解 设火箭为 S 系、地球为 S 系
A O
第十四章 相对论
B
O'
13
物理学
第五版
例1 设想有一光子火箭， 相对 于地球以速率 v 0.95c 直线飞行，若 以火箭为参考系测得火箭长度为 15 m ， 问以地球为参考系，此火箭有多长 ？
y y'
l0 15m
o
o'
v x' s
x
s'
火箭参照系 地面参照系
14
第十四章 相对论
物理学
同地不同时
------不同时
6
第十四章 相对论
物理学
第五版
讨论
v Δt 2 Δx c Δt 1 2
------同时 ------不同时
3 Δx 0 Δt 0
同时同地 4 Δx 0 Δt 0
不同时不同地
u t 2 x 时 ------同时 c
第十四章 相对论
7
光的波粒二象性
E h ph/
第十四章 相对论
28
物理学
第五版
例1 设一质子以速度 v 0.80c 运动. 求其总能量、动能和动量.
解 质子的静能
E mc2
E0 m0 c 2 938 MeV
m0c 2 1 v c