第六章第一节：相对论与量子论初步
物体的同一个空间广延性进行观测，测得的
结果不相同，并不是物体本身发生了收缩。
例如：现代高能物理研究 常用的粒子加速器中，粒子可 以加速到0.998c的高速，这时 从加速器中高速运动的粒子的 角度来观测，原长1m的管道， 沿它运动方向测量仅有约2cm.
反之如果让静止在地面上长度为1m的
物体沿其长度方向以0.998c的高速运动，
如一个物体相对它静止的观测者测得其长度 为L（静止长度，又称为固有长度），该物体相对 另一惯性系沿自身长度方向以匀速υ运动，则在 此惯性系中的观测者测该物体的长度为L/ ,那么
l/ l
1
v2 c2
因为υ<c，所以L/ <L。这种观测效应称为
长度收缩。该效应仍是狭义相对论时空观的
一种体现，即在不同惯性系中的观测者对同
第一朵乌云——迈克尔逊-莫雷实验
对该实验的解释及一系列有关的工作，把人 们带入了一个以相对论为标志的高速运动世界。
第二朵乌云——黑体辐射的“紫外灾难”。对该 实验的解释及一系列有关的工作，把人们带入了 一个以量子论为标志的微观世界。
经典时空观运动的合成
球 =25m/s
=？
=？
球 =25m/s
非惯 性参 考系
设在遥广远的义宇相对论 当宙观空察间有者一做间加速光运线动由或于者房非子加速而发生
惯房性子系，这中间，房情况弯又曲怎.样就呢像地？面附近平抛出
子里有一切必 去的物体，在重力作用下
要的实验用具 运动轨迹会向下弯曲一样
（一）新课学习 在3宇．光宙质线中速在，关引系力场中 的物4弯质．曲质可 量能等 大关效、系为空间
第六章 相对论与量子论初步 第1节 高速世界
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（一）引入新课 在19世纪20世纪之交，许多人陶醉于经典物 理学的巨大成功之中，近乎完美的经典理论及其 广泛应用使人们产生这样一种感觉：物理学这座 庄严雄伟、动人心弦的美丽殿堂已经建成了。
1900年，英国物理学家开尔文 踌躇满志地宣告：在已经基本建成的 科学大夏中，后辈物理学家只要做一 些零碎的修补工作就行了。但在这尽 善尽美之中，也还有一点小小的遗憾。 用开尔文的话说，在物理学睛朗天空 开尔文 的远处，还有两朵小小的令人不安的 乌云。
问题2：时钟（计时器）真的走快了或是走慢了？
由于是标准的时钟，钟并没有走快或走慢， 也不是被观测过程的节奏变化了，只是一种观测 效应。
（2）长度收缩效应
经典时空观认为：三维空间与运动无关。即 一个物体的长、宽、高在静止时观测，与它运动 时的观测完全一样
狭义相对论的时空观认为：物体的长、宽、高 在静止时观测与它运动时观测的结果是不相同的。
2h
1
c
2 2
t
t /
1
v2 c2
在此过程中，车上的钟走过的时间为△t/，
称固有时间.静止在地面上的观察者看来，由于列 车在高速行驶测得该过程经历的时间为△t。
问题1：对同一个物理过程经历的时间，在不 同的惯性参考系中观测，相同吗？
不相同，这就是相对论时空的体现。
因为υ<c，所以△t>△t/。即：运动的钟比静 止的钟走得慢。这种效应称为时间延缓效应。
2.四维空间 经典时空观认为：时间与空间是独
立的，并且与物质的存在与运动无关， 世界是三维的。
相对论认为：时间与空间是相互联 系相互影响的，并且与物质的存在及运 动密切相关，即空间三维加时间一维， 即世界是四维空间。
（1）时间延缓效应
爱因斯坦从上面两个基本原理出发，设计了 一个理想实验：
假定列车以速度υ匀速行驶，静止在车厢内
本密5身 度．被高时引的空力 区弯弯曲曲，引 光力域束不时轨但空迹影 弯弯响 曲曲空的间原，因而—— 由于房子加速运动 抛且大体影 ；运响物动时质弯间 稀曲，的这原种因影—T乙— 由于引力的作用 基响少于方的以式地这上一就 方两点称 ，点为，，可时你称空有加弯何速预和言引？力是等效的 。曲时即空。加较速“能平使光线弯曲，那么，引力也 能直爱因使”斯将光。坦引线太基力弯阳于场曲、广作。恒义用这星相纳是等对论一处1时9个，1空惊时9年观人空5和的等月经2预效典9言的日的，。弯牛 入曲顿引到 较力四显场维著理时 ，论空 我,最的们终几就提何说出经广爱过义丁此相顿对而对论日过引食的力的光场观束方测 称也程,只为至能黎此广走曼义曲几相线何对。论的框架结也果就示建意立图起来了。
即：在地面上观测物体上抛运动遵循动 能定理，那么在高速运动的飞机上观测上抛 物体的运动同样遵循相同形式的动能定理。 这就是相对性原理。 ② 光速不变原理——不管在哪个惯性系中，测 得的真空中的光速都相同。
即：在真空环境中，静止于地面上的人观测 的光速是3×108m/s，静止在匀速运行列车中（ 车速为1×108m/s）的观测者观测的光速仍然是 3×108m/s
人手持一个光源，从车厢的地板上竖直向上将一
束光射向顶部的一面反射镜，光束来回往返过程
如图所示，在此过程中，车上的钟走过的时间为
△t/，称为固有时。
甲：车上的人 认为闪光沿竖
h
直方向到达小
O
O/
镜又沿竖直方
向反射
乙：车下站在地面的人认为接
收后的闪光是沿斜线传播的
（1）时间延缓效应
t / 2h
t
c
（一）新课学习 3．质速关系 4．质能关系
的离时系物与也测E表着种1一的质的爱种这某9=经相个轰量链因释8概会者示能的 ， 为 体 此 巨m个3静c典对由较击的式斯放年念随测任量属必：质同大2就=质论物重下核反坦方．以m是，性然△量时的之 得 何 的0量理观的，，应的式德c上著它， 伴 的 ， 能增 其 静 有E2为铀会并，质释=国，学点名关们加质质效它 随 减 另 量△m核裂进同能放物记：中的E系0之们着少一。。 量 量 方m的，变而时关的理c为:质质知质间之能，个现为不法2在成形释系能学物。能E量m量，没为。间量会物人m0高两成放得量哈体该=c关T=和乙和当m2有的的释体类零m能个雪出到叫恩，系式00能c能物；中中崩巨了做发联关变放吸已的。2相表，量量质子等式大验核现能系系化一收掌物式对示是称的证能，是的量。中如定能握体它，为物能和。两质为m下 其 的 量 了，静随量实核静质—个量变 能 ， 释都:止着。现能不—能独变化 量 质 放贮的使。的一物量可立化关 ； 量 这存得这发观质个。分
的3现带×量带来1，来了08m单了似/s位原乎，子用—E—弹之——等不kg能毁竭;c量灭的—，性新—单武能光位器源速:，—，J —但大核也小电给。人类
（一）新课学习
3．质速关系 4．平质行能小孔关系
爱的因狭斯义坦相在对平他论行小孔
5．时空弯曲 中提a出，物理
定律的形式在
惯（静性为 坦参止考）此 又系爱 提因出一都斯了切是T惯相乙 性同系的中。
那么地面上的观测者在它运动方向测量的
长度也仅有约2cm.
想一想：我们平常为什么观察不到这种长度收缩 效应？
（一）新课学习 3．质速关系 质经量典与物理速学度认关为m系：如物体m0受到的重力会随着它 所在图，处任所一的 何示个高情真。度况实由或下图的纬是度 不、可的 会静知变 变1化 化 vc而 的22 变 。化，而它的质量 由止相此质对按可量论这知不认个：为为理在：零论物某的，质个物的只惯T质乙要性量始系是终中变对观化物测的体某。施当个加物物 一匀，体的以体增体性度或动它在质速个并加， 大都，参超时的所量度恒 超速它而不相 考 过，质处mυ运力过的增0对 系 光可这量，的相， 光动质 大个为于 的 速能这惯对那 速，量 。惯m为任 运 。个性某性加么。观质何动达参惯系这这速测量考性惯速到观称个是到会系系测为物可光随静运静止体能速着止时m就的时它质，将吗还运量它一 ？会动1。具m直被速当0有vc保加度22物最0m/s
车 =20m/s
同理：设光从光源发出其速度为c，当地球以一 定的速度υ相对于光源运动时，地球上的人观测 到光的速度为c/，则
①此人测得向他迎面而来的光速：
c/=c+υ
②此人测得向他背面而来的光速：
c/=c-υ
1、高速世界的两个基本原理
① 相对性原理——在不同的惯性参考系中，
一切物理规律都是相同的。
两种时空观的对比较
经典时空观
相对论时空观
同时的绝对性
同时的相对性
主 时间间隔的绝对性 运动的时钟变慢 要 结 空间距离的绝对性T乙 运动的尺子变短
论 质量不变
质量随速度的增大 而增大
主 要 内 容
时间和空间彼此独立、互 不关联，且不受物质或运 动的影响。
时间和空间相互关联， 质量随物体的运动状态 的改变而改变。
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高中物理第6章相对论与量子论初步第2节量子世界课件鲁科鲁科高一物理课件
12/10/2021
第七页，共三十五页。
1．(1)首先提出量子理论的科学家是爱因斯坦．( ) (2)一个量子就是组成物质的最小微粒，如原子、分子．( ) (3)在空间传播的光不是连续的，而是一份一份的．( ) 提示：(1)× (2)× (3)√
12/10/2021
第八页，共三十五页。
三、物质的波粒二象性 1．物理学史 (1) 光 的 微 粒 说 的 创 始 人 是牛__顿_(_ni_úd_ù_n)______ ， 可 以 解 释 光_的_反__射__(f_ǎn_sh_è_) ___、光__的__颜_色__(_yá_n_sè_) __等． (2)光的波动说的代表人物是___惠__更__斯______． (3) 光 量 子 假 设 的 提 出 者 是 _____爱__因__斯__坦__ ， 直 到 ___康__普__顿__效__应__的发现才验证了光量子假说的正确性．
第十三页，共三十五页。
命题视角 1 量子化假设的考查 (多选)关于对普朗克量子假说的认识，下列说法正确
的是( ) A．振动着的带电微粒的能量只能是某一能量值 ε B．带电微粒辐射或吸收的能量只能是某一最小能量值的整 数倍 C．量子的能量与电磁波的频率成正比 D．这一假说与现实世界相矛盾，因而是错误的
在 1 m2 面积上，1 s 内得到的阳光总能量为 E＝Pt，得到的
光子个数
N
＝
E － E0
＝
Pt
hc －
＝
－ Pt λ hc
＝
1.35×103×1×6.6×10－7 6.6×10－34×3×108
＝
λ
4.5×1021(个)．
[答案] 4.5×1021 个
12/10/2021
第十八页，共三十五页。
相对论与量子论初步PPT精品课件
、天 文、水文、气候、土壤等
人文地理：人口、人种、 宗教、城市、经济等
请同学们看书Ｐ２第二段的问题哪些属于自然地理 哪些属于人文地理？
地理与风土人情
服装艺术： 例如和服、藏服、朝鲜服、唐装、
西装、蒙古装、阿拉伯服等
居民：
例如蒙古包、吊脚楼、窑洞、 荷兰风车和郁金香等
体育运动： 斗牛、足球、篮球、摔交、
相卜运动等
例如：天气的变化，气候的不同，时区差等。
足球与气候
足球水平与气候 足球风格与气候
足球与地理 足球与地形
足球赛制与气候
足球与人种
地地理理与与日生常产生建活设 生产建设包括农业生产和工业生产,那么它们也我们有什 么联系呢?
农业生产:比较南方和北方的农产品
工业生产:罐头厂、家具厂、服装厂等的选址
解开地理之“谜”
2．静止质量不为零的物质与光一样也具有波粒二象性．应当明确，粒子性或 量子性的本质在于不连续性；波动性的实质在于对微观物体状态及运动描述的不 确定性，不能把物质波理解为经典的机械波和电磁波．
关于光的波粒二象性，下列说法正确的是( ) A．有的光是波，有的光是粒子 B．光子与电子是同样的粒子 C．光具有波粒二象性，在不同条件下表现出的性质不同 D．光子说和波动说是相互对立的，互不联系的两种学说
半人马星座 α 星是离太阳系最近的恒星，它距地球为 4.3×1016 m．设 有一宇宙飞船自地球往返于半人马星座 α 星之间．
(1)若宇宙飞船的速率为 0.999c，按地球上时钟计算，飞船往返一次需多少时 间？
(2)如以飞船上时钟计算，往返一次的时间又为多少？
解析： (1)由于题中恒星与地球的距离 s 和宇宙飞船的速率 v 均是地球上的 观察者所测量的，故飞船往返一次，地球时钟所测时间间隔
人文地理：人口、人种、 宗教、城市、经济等
请同学们看书Ｐ２第二段的问题哪些属于自然地理 哪些属于人文地理？
地理与风土人情
服装艺术： 例如和服、藏服、朝鲜服、唐装、
西装、蒙古装、阿拉伯服等
居民：
例如蒙古包、吊脚楼、窑洞、 荷兰风车和郁金香等
体育运动： 斗牛、足球、篮球、摔交、
相卜运动等
例如：天气的变化，气候的不同，时区差等。
足球与气候
足球水平与气候 足球风格与气候
足球与地理 足球与地形
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足球与人种
地地理理与与日生常产生建活设 生产建设包括农业生产和工业生产,那么它们也我们有什 么联系呢?
农业生产:比较南方和北方的农产品
工业生产:罐头厂、家具厂、服装厂等的选址
解开地理之“谜”
2．静止质量不为零的物质与光一样也具有波粒二象性．应当明确，粒子性或 量子性的本质在于不连续性；波动性的实质在于对微观物体状态及运动描述的不 确定性，不能把物质波理解为经典的机械波和电磁波．
关于光的波粒二象性，下列说法正确的是( ) A．有的光是波，有的光是粒子 B．光子与电子是同样的粒子 C．光具有波粒二象性，在不同条件下表现出的性质不同 D．光子说和波动说是相互对立的，互不联系的两种学说
半人马星座 α 星是离太阳系最近的恒星，它距地球为 4.3×1016 m．设 有一宇宙飞船自地球往返于半人马星座 α 星之间．
(1)若宇宙飞船的速率为 0.999c，按地球上时钟计算，飞船往返一次需多少时 间？
(2)如以飞船上时钟计算，往返一次的时间又为多少？
解析： (1)由于题中恒星与地球的距离 s 和宇宙飞船的速率 v 均是地球上的 观察者所测量的，故飞船往返一次，地球时钟所测时间间隔
(鲁科版)高中物理必修2课件 第6章 相对论与量子论初步 6.1
时空弯曲． 时间 ，此影响可描述为___________ 了，引力不但影响空间，还影响_____
物理 必修2
第6章
相对论与量子论初步
学习目标 基础导学 名师指点 典例精析 随堂演练
名师指点
物理 必修2
第6章
相对论与量子论初步
学习目标 基础导学 名师指点 典例精析 随堂演练
一、对两个基本原理的理解 1．相对性原理表明：在某个惯性系中，描述某个物理系统的某个物理过程的 物理定律，与在其他一切惯性系中对该系统该过程做出描述的物理定律皆保持形 式不变． 2．光速不变原理表明：在一切惯性系中观测在真空中传播的同一束光，不论 沿任何方向，其速度大小都为 c，与光源或观察者的运动无关．
的方向以速度 v 匀速运动时，在此惯性系中的观察者测得该物体的长度 l′＝l v2 长度收缩效应 ，这是狭义 _______ 相对论 的 1－ 2 ，由于 l′ <l，所以称这种效应为 ______________ c 一种体现．
物理 必修2
第6章
相对论与量子论初步
学习目标 基础导学 名师指点 典例精析 随堂演练
四、质速关系 1．经典物理学的观点 经典力学认为物体的质量是物体的固有属性，与物体所在的位置、时间和运 动的状态等均无任何关系． 但由牛顿第二定律 F＝ma 可知， 物体将匀加速至光速， 甚至超过光速．但这是不可能的．
物理 必修2
第6章
相对论与量子论初步
学习目标 基础导学 名师指点 典例精析 随堂演练
物理 必修2
第6章
相对论与量子论初步
学习目标 基础导学 名师指点 典例精析 随堂演练
五、质能关系 1．经典物理学的观点 在经典物理学中，质量和能量是两个独立的概念． 2．相对论的观点
高中物理 第6章 相对论与量子论初步 第1节 高速世界课
Δt′ ②关系式：Δt＝_____1_－__vc_22____，Δt为运动时间，Δt′为静止时间。 (2)长度收缩效应 ①在相对于物体运动着的惯性系中沿运动方向测出的物体长度，比在相对静止 的惯性系中测出的长度__短___。
②关系式：l′＝__l___1_－__cv_22_。
思维拓展
我们平时为何观察不到长度收缩效应呢？
(2)长度收缩效应：按照狭义相对论时空观，空间也与运动密切相关，即对某物体空 间广延性的观测，与观测者和该物体的相对运动有关。观测长度 l′与静止长度 l 之间 的关系：l′＝l 1－vc22，由于 v<c，所以 l′<l。这种长度观测效应被称为长度收缩。
[精典示例] [例1] (多选)一列很长的火车在沿平直车道飞快地匀速行驶，车厢中央有一个光源发出
第1节 高速世界
学习目标
核心提炼
2个基本原理——相对性原理、光速不 1.知道狭义相对论的两个基本原理。
变原理 2.了解时间的延缓效应和长度的收缩效应。
2个效应——时间延缓效应、长度收缩 3.知道质速关系和质能关系。
效应 4.了解广义相对论的内容。
2个关系——质速关系、质能关系
一、两个基本原理和两个效应 阅读教材第110～114页的内容，了解高速世界的“两个基本原理”和“两个效应”。
答案 10 m 80 m
对“相对论”中两个关系的理解
[要点归纳] 1.质速关系
(1)经典物理学的观点 经典力学认为物体的质量是物体的固有属性，由物体所含物质的多少决定，与物体 所处的时空和运动状态无关。由牛顿第二定律F＝ma可知，只要物体的受力足够大、 作用时间足够长，物体将能加速到光速或超过光速。
2.质能关系
按照相对论及基本力学定律可得质量和能量的关系为E＝__m_c_2，称为质能关系式。物 质的质量减少或增加时，必然伴随着___能__量的减少或增加，其关系为ΔE＝ ___Δ_m_。c2
②关系式：l′＝__l___1_－__cv_22_。
思维拓展
我们平时为何观察不到长度收缩效应呢？
(2)长度收缩效应：按照狭义相对论时空观，空间也与运动密切相关，即对某物体空 间广延性的观测，与观测者和该物体的相对运动有关。观测长度 l′与静止长度 l 之间 的关系：l′＝l 1－vc22，由于 v<c，所以 l′<l。这种长度观测效应被称为长度收缩。
[精典示例] [例1] (多选)一列很长的火车在沿平直车道飞快地匀速行驶，车厢中央有一个光源发出
第1节 高速世界
学习目标
核心提炼
2个基本原理——相对性原理、光速不 1.知道狭义相对论的两个基本原理。
变原理 2.了解时间的延缓效应和长度的收缩效应。
2个效应——时间延缓效应、长度收缩 3.知道质速关系和质能关系。
效应 4.了解广义相对论的内容。
2个关系——质速关系、质能关系
一、两个基本原理和两个效应 阅读教材第110～114页的内容，了解高速世界的“两个基本原理”和“两个效应”。
答案 10 m 80 m
对“相对论”中两个关系的理解
[要点归纳] 1.质速关系
(1)经典物理学的观点 经典力学认为物体的质量是物体的固有属性，由物体所含物质的多少决定，与物体 所处的时空和运动状态无关。由牛顿第二定律F＝ma可知，只要物体的受力足够大、 作用时间足够长，物体将能加速到光速或超过光速。
2.质能关系
按照相对论及基本力学定律可得质量和能量的关系为E＝__m_c_2，称为质能关系式。物 质的质量减少或增加时，必然伴随着___能__量的减少或增加，其关系为ΔE＝ ___Δ_m_。c2
物理2模块解读及实施建议(上)
物理2模块解读及实施建议（上）邓老师：各位老师，大家好。
这个专题我们对物理2进行解读。
对物理2的解读按照物理1的模式，首先对物理2的模块进行解读，然后我们会给出具体的案例进行深入的分析。
希望通过对物理2的解读，让各位老师对共同必修2有一个比较清晰的认识。
下面我们先从课程标准说起。
廖老师：在物理2这个模块中，一共包含三个主题。
它们分别是机械能和能源、抛体运动与圆周运动、经典力学的成就与局限性。
本模块也属于共同必修模块，在这个模块中，学生通过学习机械能、曲线运动的规律和万有引力等内容，进一步了解物理学的核心内容，体会高中物理课程的特点以及学习方法。
为后续的进一步学习打下基础。
赵老师：我觉得解读课程标准不仅仅是从内容要求这方面去解读，还得从课程理念以及课程目标共同来解读标准。
例如，我们来看一下物理2关于功和功率的要求：“举例说明功是能量变化的量度，理解功和功率。
关心生活和生产中常见机械功率的大小及其意义。
”功和功率是物理学中与技术密切相关的两个概念。
课程标准不仅要求学生要理解这两个概念，还要求学生能够将这两个概念应用到生活实际中去。
物理教学一个很重要的作用，就是要让学生学会应用科学概念进行思考。
因此，在教学中应该让学生更好地应用这些概念去解决问题。
在解决问题的过程中，学会用科学概念思考问题。
廖老师：这就是新课程理念中提到的“从生活走向物理，从物理走向社会”的具体体现。
赵老师：是的。
从这里来看，我们理解标准就不仅仅是要理解其内容要求，还要全方位地理解课程的意义。
廖老师：这些内容标准也渗透了课程的理念以及三维培养目标。
邓老师：从这个理念当中我也看到了物理和生产生活的联系。
比如，我们看到在教材中涉及到汽车牵引力做功的问题，这些问题就反映了刚才两位老师所说的、课程标准所体现的“从生活走向物理，从物理走向社会”，用科学解决生活中的问题。
这些问题看起来很神奇，事实上，用物理去解决它的时候学生感觉到物理非常有用。
王老师：刚才各位老师谈到了功和功率，在这一主题中还牵涉到机械能这个概念，像动能和重力势能这些概念也是学生必须掌握的重要概念。
相对论与量子初步一二节
第六章 第1节 高速世界
经典时空观的运动合成原 理：
路边观察者观测的速度为： 路边观察者观测的速度为：
V=45m/s
V=25m/s
将抛小球换成打手电筒，测得的光速如何变化？
惯性系和非惯性系
• 如果S为一惯性系，则任何对于S作等 速直线运动的参考系S'都是惯性系；而 对于S作加速运动的参照系则是非惯性 参考系（非惯性系）。
hv
h
是普适常数6.63×10-34J·S， v 是频率。
而经典物理学认为，能量是连续的。在量子理 论中，能量不是连续的。
18
物质的波粒二象性
光是什么？
牛顿是光的微粒说的创始人，认为光是高速运 动的粒子流可以解释光的反射、光的颜色等。18世纪 被大多数人认可。但却不能解释光的干涉、衍射等。
K K'
v
x '1
x '2
x1
x2
l' l 1 v2 c2
l l'
杆相对于观察者静止时测得的长度叫原长也称静长。
杆相对于观察者运动时，在运动方向上测得的 长度缩短。这种现象称为长度收缩。
四、质速关系
在经典力学中质量是不变的， 和物体的运动无关， 在相对论中质量是否也是不变的呢？
m(v) m0 1 v2 c2
m(v)
m0——物体的静 止质量。
m(v)——相对于
观察者以速度v
运动时的质量。
相对论质量
m0
vc
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
五、 相对论质量和能量的关系
E mc2
质能关系
由相对论的质能关系式.
由此推断: Δ E = c2 Δm 质量的变化必然有相应的能量变化相伴随
高中物理第6章相对论与量子论初步第1、2节高速世界量子世界课件鲁科必修2
3．两个关系： (1)质速关系：在经典力学中，物体的质量与物体的 运动 无关。但在相对论中，运动物体的质量随其 运动速度 的变
化而变化。
m＝
m1－0 vc22，其中 m 为物体的 运动 质量，m0 为 静止 质
量，v 为物体相对惯性系的运动速度。 (2)质能关系：按照相对论及基本力学定律可得质量和能量
的特点知一般物体辐射电磁波的情况除与温度有关外，还与
材料和表面状况有关，而黑体辐射与辐射波长和黑体的温度
有关，故B错误，C正确；根据黑体的定义知D正确。
答案：B
4．下列说法中正确的是
()
A．物质波属于机械波
B．只有像电子、质子、中子这样的微观粒子才具有波动性
C．德布罗意认为，任何一个运动着的物体，小到电子、质
(2)紫外灾难
在推导符合实验曲线的公式时，发现结果与实验曲线
不符 。这个与实验不符的结果出现在 紫外 区。
四、不连续的能量
1．量子假说的内容 (1)物质 辐射 (或 吸收 )的能量 E 只能是某一最小能量单位 的 整数倍 ，即 E＝ nε (n＝1,2,3…)。 (2)辐射是由一份份的能量组成的，一份能量叫做一个 量子 。量子的能量大小取决于辐射的波长，量子的能量 ε 与频
2．物质波 物理学家德布罗意进一步提出了 物质波 理论，根据这 一理论，每个物质粒子都伴随着 一种波 ，这种波被称为物 质波，又称为概率波 ，戴维孙、革末及汤姆孙的电子衍射 实验证实了物质波的存在。 3．结论 光与静止质量不为零的物质都具有 波粒二象性 。
[试身手·夯基础] 1．设某人在以速度为0.5c的飞船上打开一个光源，则飞船正
率 ν 成正比，即 ε＝ hν ＝hλc，h 为普朗克常数。
2．量子化 本质是 不连续性 ，在 微观世界 里，量子化或不连续性
高一课件集第1节 高速世界
'
2
11
质速关系
当物体在所处的惯性系静止时，它具有最小的质量m0,
这个质量叫静止质量.若物体以速度ν 相对某惯性系运动
时，在这个惯性系观测它的质量为：
m m0 v2 1 2 c
12ห้องสมุดไป่ตู้
表明：高速运动的物体其质量测得值会非常大，并
随着速度趋于光速c而无限增大.
但事实告诉 我们，一个真实 的物体质量是确 定值、有限大
14
爱因斯坦广义相对论原理（1916年）
在任何参考系中(包括非惯系）所有的物理规律都是相
同的，称为广义相对性原理。
等效原理：
一个均匀的引力场与一个做匀加速运动的参考系等价。
物质的引力使光线发生弯曲，引力场的存在使得空间 不同位置的时间进程出现差别
15
课 堂 练 习
1.1905年爱因斯坦提出了狭义相对论，狭义相对论的 出发点是以两条基本假设为前提的，这两条基本假 设是（ D ）
A.同时的绝对性与同时的相对性
B.运动的时钟变慢与运动的尺子缩短 C.时间间隔的绝对性与空间距离的绝对性 D.相对性原理与光速不变原理
16
2.为了直接验证爱因斯坦狭义相对论中著名的质能方程 E=mc2 ，科学家用中子轰击铀原子，分别测出原子捕获中 子前后质量的变化以及核反应过程放出的能量，然后进行 比较，精确验证了质能方程的正确性。设捕获中子前的原
及其几个结论
2
迈入新世界
在19世纪与20世纪之交（1900年前后），许多人认为 物理学这座庄严雄伟、动人心弦的科学殿堂已经基本 建成了。只是“物理学晴朗天空的远处，漂浮着两朵 小小的令人不安的乌云。”
两朵乌云：
迈克尔孙—莫雷实验 热辐射实验
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11
质速关系
当物体在所处的惯性系静止时，它具有最小的质量m0,
这个质量叫静止质量.若物体以速度ν 相对某惯性系运动
时，在这个惯性系观测它的质量为：
m m0 v2 1 2 c
12ห้องสมุดไป่ตู้
表明：高速运动的物体其质量测得值会非常大，并
随着速度趋于光速c而无限增大.
但事实告诉 我们，一个真实 的物体质量是确 定值、有限大
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爱因斯坦广义相对论原理（1916年）
在任何参考系中(包括非惯系）所有的物理规律都是相
同的，称为广义相对性原理。
等效原理：
一个均匀的引力场与一个做匀加速运动的参考系等价。
物质的引力使光线发生弯曲，引力场的存在使得空间 不同位置的时间进程出现差别
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课 堂 练 习
1.1905年爱因斯坦提出了狭义相对论，狭义相对论的 出发点是以两条基本假设为前提的，这两条基本假 设是（ D ）
A.同时的绝对性与同时的相对性
B.运动的时钟变慢与运动的尺子缩短 C.时间间隔的绝对性与空间距离的绝对性 D.相对性原理与光速不变原理
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2.为了直接验证爱因斯坦狭义相对论中著名的质能方程 E=mc2 ，科学家用中子轰击铀原子，分别测出原子捕获中 子前后质量的变化以及核反应过程放出的能量，然后进行 比较，精确验证了质能方程的正确性。设捕获中子前的原
及其几个结论
2
迈入新世界
在19世纪与20世纪之交（1900年前后），许多人认为 物理学这座庄严雄伟、动人心弦的科学殿堂已经基本 建成了。只是“物理学晴朗天空的远处，漂浮着两朵 小小的令人不安的乌云。”
两朵乌云：
迈克尔孙—莫雷实验 热辐射实验
高中物理第6章相对论与量子论初步本章优化总结课件鲁科版必修2
学说内容
成功之处(能解 释的现象)
局限性
光是从光源射 光的直线传播、 不能解释光
微粒
牛顿 出的具有高速 反射、折射、光 的干涉、衍
说
的粒子流
的颜色等现象 射等现象
光像水波一
波动 惠更 样，也是一种 光具有干涉、衍 将光波等同
说 斯 波，具有波的 射等波的特性 于机械波
一切特性
学 代表 说 人物
学说内容
2.(多选)下列说法中正确的是( ) A．光的波粒二象性学说是由牛顿的微粒说和惠更斯的波动 说组成的 B．光的波粒二象性彻底推翻了麦克斯韦的电磁场理论 C．光子学说并没有否定电磁说，在光子能量 ε＝hν 中， ν 表示波的特性，ε 表示粒子的特性 D．光波不同于宏观概念中的那种连续的波，它是个别光子 运动规律的一种几率波
复习课件
高中物理第6章相对论与量子论初步本章优化总结课件鲁科版必修2
2021/4/17
高中物理第6章相对论与量子论初步本章优化总结课件鲁科 版必修2
第6章 相对论与量子论初步
本章优化总结
狭义相对论问题的综合应用 1．解决“同时”的相对性问题，可从三个方向入手 (1)令观察者静止，判断被观察者因相对运动而引起的位置 变化． (2)结合光速不变原理，分析光传播到两个事件所用的时间． (3)光先传播到的事件先发生，光后传播到的事件后发生．
3．解决时间间隔的相对性应注意 (1)“动钟变慢”是两个不同惯性系进行时间比较的一种效 应，而不是时钟的结构或精度因运动而发生了变化． (2)运动时钟变慢完全是相对的，在它们上面的观察者都将 发现对方的钟变慢了．
4．理解狭义相对论的关键是在观念上要有所转变，这种转 变是人们对客观存在的重新认识所必需的．在牛顿时期， 由于人们观测客观现象受到一定的限制，所以建立了牛顿 力学的绝对时空观，即时间和空间不因参考系的选择而改 变．随着科学技术的发展，观测手段的提高，人们发现牛 顿力学具有一定的局限性，这就要求我们改变原有的传统 观念．只有这样，我们才能理解爱因斯坦两个假设的思路 以及由这两个假设所得到的一些结论、公式的物理意义．
高中物理第6章相对论与量子论初步第1节高速世界课件鲁科鲁科高一物理课件
12/14/2021
(1)时间延缓效应是说时钟走得慢了．( ) (2)长度收缩效应表明物体真实长度变小．( ) (3)物体所含物质的多少会随速度的变化而变化，这就是质 速关系．( ) 提示：(1)× (2)× (3)×
12/14/2021
二、爱因斯坦的广义相对论 1．爱因斯坦认为___加__速_____和__引__力____对轨迹的弯曲是等 效的，如果加速能使光线弯曲，那么引力也能使光线弯曲． 2．按照广义相对论，光线在引力场中的弯曲可等效为 ___空__间__本__身____被引力弯曲了，引力不但影响空间，还影响 ___时__间_____，此影响可描述为___时__空__弯__曲___． 3．在宇宙中，物质____质__量__大_____、___密__度__高______的区域 时空弯曲大；物质稀少的地方，时空较“平直”．
2．质能关系 (1)经典物理学的观点 在经典物理学中，质量和能量是两个独立的概念． (2)相对论的观点 由爱因斯坦的相对论及基本力学定律可推出质量和能量具 有如下关系：E＝mc2 或ΔE＝Δmc2.
12/14/2021
命题视角 1 质速关系的考查 如果真空中的光速为 c＝3×108 m/s，当一个物体以
12/14/2021
(1)狭义相对论中质量相对性普遍存在，有的同学根据 m＝ m1－0 vc22，得到运动物体的质量总是随速度增加而增大，从
而认为当速度达到光速时，质量要趋于无穷大，这种理解 是错误的． (2)质量与能量之间存在一一对应关系，并没有相互转化．
12/14/2021
“光速不变”原理的应用 光速不变原理表明：在一切惯性系中观测真空中传播的光， 其传播速度均为 c，与光源或观察者的运动无关．这一结论 实际上已被大量的实验证实．
(1)时间延缓效应是说时钟走得慢了．( ) (2)长度收缩效应表明物体真实长度变小．( ) (3)物体所含物质的多少会随速度的变化而变化，这就是质 速关系．( ) 提示：(1)× (2)× (3)×
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二、爱因斯坦的广义相对论 1．爱因斯坦认为___加__速_____和__引__力____对轨迹的弯曲是等 效的，如果加速能使光线弯曲，那么引力也能使光线弯曲． 2．按照广义相对论，光线在引力场中的弯曲可等效为 ___空__间__本__身____被引力弯曲了，引力不但影响空间，还影响 ___时__间_____，此影响可描述为___时__空__弯__曲___． 3．在宇宙中，物质____质__量__大_____、___密__度__高______的区域 时空弯曲大；物质稀少的地方，时空较“平直”．
2．质能关系 (1)经典物理学的观点 在经典物理学中，质量和能量是两个独立的概念． (2)相对论的观点 由爱因斯坦的相对论及基本力学定律可推出质量和能量具 有如下关系：E＝mc2 或ΔE＝Δmc2.
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命题视角 1 质速关系的考查 如果真空中的光速为 c＝3×108 m/s，当一个物体以
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(1)狭义相对论中质量相对性普遍存在，有的同学根据 m＝ m1－0 vc22，得到运动物体的质量总是随速度增加而增大，从
而认为当速度达到光速时，质量要趋于无穷大，这种理解 是错误的． (2)质量与能量之间存在一一对应关系，并没有相互转化．
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“光速不变”原理的应用 光速不变原理表明：在一切惯性系中观测真空中传播的光， 其传播速度均为 c，与光源或观察者的运动无关．这一结论 实际上已被大量的实验证实．