东南大学大学物理14-3省名师优质课赛课获奖课件市赛课一等奖课件.ppt

3 3.质能公式在原子核裂变和聚变中应用质能公式在原子核裂变和聚变中应用质量亏损质量亏损原子质量单位原子质量单位 放出能量放出能量1g 铀铀 235 原子裂变所释放能量原子裂变所释放能量 核裂变核裂变1千克汽油燃烧值为 J.第1页 轻核聚变轻核聚变释放能量释放能量质量亏损质量亏损 温度要到达温度要到达 时，使时，使 含有含有 动动能，足以克服两能，足以克服两 之间库仑排斥力之间库仑排斥力.氘核氘核氦核氦核轻核聚变条件：轻核聚变条件：第2页三三 动量和能量关系动量和能量关系两边平方可得两边平方可得动量与能量关系式动量与能量关系式光子：光子：光波粒二象性：光波粒二象性：可得可得第3页例例1.1.设一质子以速度设一质子以速度 运动运动.求其总能求其总能量、动能和动量量、动能和动量.解：解：质子静能质子静能另法：另法：第4页例例2 2.使电子速率从使电子速率从1 1.210.2108 8m/sm/s增加到增加到2.4102.4108 8m/sm/s必必须须做多少功？做多少功？从从0.9999c0.9999c增加到增加到0.99999c0.99999c呢？呢？解解：第5页第十四章第十四章 相对论小结提要：相对论小结提要：1.1.掌握掌握爱爱因斯坦狭因斯坦狭义义相相对论对论两条基本假两条基本假设设。2.2.掌握洛掌握洛仑兹变换仑兹变换，了解狭，了解狭义义相相对论对论中同中同时时相相对对性、性、长长度收度收缩缩和和时间时间延延缓缓概念。概念。3.3.了解了解经经典理典理论论和狭和狭义义相相对论对论关于坐关于坐标变换标变换以及以及时时空空观观区分和区分和联络联络。4.4.了解狭了解狭义义相相对论对论中中质质量、量、动动量、量、动动能和能量概能和能量概念，掌握念，掌握质质速、速、质质能以及能以及动动量和能量关系量和能量关系计计算。算。第6页讨论讨论1 某宇宙飞船以某宇宙飞船以0 0.8c.8c速度离开地球，若地球上速度离开地球，若地球上接收到它接收到它发出两个信号之出两个信号之间时间间隔隔为10s10s，则宇航宇航员测出出对应时间间隔隔为（）（）（）（）（）（）（）（）6s6s16.7s16.7s10s10s8s8sXX轴方向轴方向长度收缩长度收缩（）（）（）（）讨论讨论2 边长为边长为a a正方形薄板静止于惯性系正方形薄板静止于惯性系SXOYSXOY平面平面内，且两边分别与内，且两边分别与X X、Y Y轴平行，现有惯性系轴平行，现有惯性系SS以以0.8c0.8c速度相对于速度相对于S S系沿系沿X X轴作匀速直线运动，则从轴作匀速直线运动，则从SS系测得薄板面积为系测得薄板面积为（）（）（）（）（）（）（）（）第7页讨论讨论3 一个电子运动速度为一个电子运动速度为v=0v=0.99c.99c，则该电子子动能能E Ek k等于多少（等于多少（电子静止能量子静止能量为0.51MeV0.51MeV）（）（）（）（）（）（）（）（）3 3.5MeV5MeV2 2.5MeV5MeV3 3.1.1MeVMeV4 4.0MeV0MeV（）（）讨论讨论4 某宇宙射线中介子动能某宇宙射线中介子动能 ，则试验，则试验室中观察到它寿命是固有寿命多少倍？室中观察到它寿命是固有寿命多少倍？（）（）（）（）（）（）（）（）7 7倍倍1/8 1/8 倍倍1/7 1/7 倍倍8 8倍倍（）（）第8页例例1.1.宇宙飞船相对地球以宇宙飞船相对地球以0 0.8c8c高速飞行，光脉冲从船高速飞行，光脉冲从船尾到船头，飞船上观察者测得飞船长尾到船头，飞船上观察者测得飞船长90m90m，地球上观察，地球上观察者测得光脉冲从船尾发出到船头两事件空间间隔。者测得光脉冲从船尾发出到船头两事件空间间隔。解：解：飞船上光脉冲从船尾发出到船头两事件时间间隔飞船上光脉冲从船尾发出到船头两事件时间间隔地面上光脉冲从船尾发出到船头两事件空间间隔地面上光脉冲从船尾发出到船头两事件空间间隔第9页例例2.2.惯性系惯性系S S中观察到相距中观察到相距x=910 x=9108 8m m两点相隔两点相隔t=5st=5s发生两事件，在相对发生两事件，在相对S S系沿系沿x x方向以匀速运动方向以匀速运动SS系中发觉两事件恰好发生在同一地点，求系中发觉两事件恰好发生在同一地点，求SS系中两事系中两事件时间间隔。件时间间隔。解：解：SS系两事件发生在同一地点系两事件发生在同一地点固有时固有时第12页例例3.3.两飞船在自己静止参考系中测得各自长度约为两飞船在自己静止参考系中测得各自长度约为100m100m，飞船，飞船1 1上仪器测得飞船上仪器测得飞船1 1前端驶完飞船前端驶完飞船2 2全长需全长需5/3105/310-7-7s s，两飞船相对速度大小是多少？，两飞船相对速度大小是多少？1 1S S2 2SS解：解：设设v v为两飞船相对速度为两飞船相对速度 由飞船由飞船1 1看（看（S S系）系）飞船飞船2 2（SS系）长度收缩为系）长度收缩为法一：法一：第13页1 1S S2 2SS法二：法二：飞船飞船2 2（SS系）系）飞船飞船1 1（S S系）同一地点发生两事件系）同一地点发生两事件 两飞船在自己静止参考系中测得各自长度约为两飞船在自己静止参考系中测得各自长度约为100m100m，飞船，飞船1 1上仪器测得飞船上仪器测得飞船1 1前端驶完飞船前端驶完飞船2 2全长需全长需5/3105/310-7-7，两飞船相对速度大小是多少？，两飞船相对速度大小是多少？第14页1 1S S2 2SS法三：法三：（SS系）系）（S S系）对飞船系）对飞船1 1右端右端 两飞船在自己静止参考系中测得各自长度约为两飞船在自己静止参考系中测得各自长度约为100m100m，飞船，飞船1 1上仪器测得飞船上仪器测得飞船1 1前端驶完飞船前端驶完飞船2 2全长需全长需5/3105/310-7-7，两飞船相对速度大小是多少？，两飞船相对速度大小是多少？第15页一、基本要求一、基本要求1 1、掌握角位移、角速度和角加速度等物理量以、掌握角位移、角速度和角加速度等物理量以及角量与线量关系。及角量与线量关系。2 2、了解力矩、转动惯量、角动量等物理概念，了解、了解力矩、转动惯量、角动量等物理概念，了解转动惯量计算基本思绪。转动惯量计算基本思绪。3 3、掌握转动定律、动能定理、角动量定理和角动量、掌握转动定律、动能定理、角动量定理和角动量守恒定律并能正确应用。守恒定律并能正确应用。第四章第四章 刚体转动刚体转动4 4、了解进动原理，掌握刚体平面平行运动。、了解进动原理，掌握刚体平面平行运动。第16页二、讨论二、讨论方法方法1、质量为、质量为 ，长为，长为 细棒，可绕细棒，可绕 点转动。由水平点转动。由水平位置自由下落。求下落到竖直位置时角速度。位置自由下落。求下落到竖直位置时角速度。由由求出求出方法方法方法方法分别判断三种方法正误分别判断三种方法正误求出求出求出求出第17页2 2、均质杆绕水平轴转动，已知、均质杆绕水平轴转动，已知m m、l l、杆动量杆动量动能动能角动量角动量0r rdmdm第18页圆圆锥锥摆摆子子弹弹击击入入杆杆以子弹和杆为系统以子弹和杆为系统机械能机械能不不守恒守恒.角动量守恒；角动量守恒动量动量不不守恒；守恒；以子弹和沙袋为系统以子弹和沙袋为系统水平方向动量守恒；水平方向动量守恒；角动量守恒；角动量守恒；机械能机械能不不守恒守恒.圆锥摆系统圆锥摆系统动量动量不不守恒；守恒；角动量守恒；角动量守恒；机械能守恒机械能守恒.子子弹弹击击入入沙沙袋袋细细绳绳质质量量不不计计3、下面各系统动量、角动量和机械能是否守恒？、下面各系统动量、角动量和机械能是否守恒？第19页例例1.1.均质细杆长均质细杆长2l2l，以垂直于杆速度，以垂直于杆速度v v在瞬时与支点在瞬时与支点A A碰撞。求：（碰撞。求：（1 1）碰撞后杆角速度。（）碰撞后杆角速度。（2 2）碰撞后机）碰撞后机械能损失多少？械能损失多少？vl/22lA A解：解：碰撞瞬间重力矩可忽略碰撞瞬间重力矩可忽略角动量守恒角动量守恒三：计算三：计算第20页第21页