对“质能方程”的理解

质能方程E=mc^2是爱因斯坦在20世纪初对人类社会做出的伟大贡献之一．质能方程揭示了物质的两个属性，即物质的质量和物质的能量间的本质关系，它是近代物理的理论基础．对于质量和能量间关系的理解，在平常的教学和学生的学习中，时常会出现一些模糊的认识，甚至出现错误的理解．下面笔者谈谈对质能方程的理解．     

正确理解E=mc~2

爱因斯坦在1905年提出了著名的质能方程 E=mc2,为原子能的开发和利用提供了理论基础．要正确理解质能方程,应把握以下两点: 1．一定的质量总是与一定的能量相对应质量与能量是物体从不同方面表现出来的两种固有属性,质能方程E=mc2一方面说明在物质世界中,能量总是与质量对应着,另一方面还揭示了质量与能量之间量的关系．物体增加(或减少)的能量(质量)与增加(或减少)的质量 (能量)成正比,即ΔE=Δmc2．     

质能关系问答

质能关系的发现成为近代原子能利用的理论基础,中学物理教材从认识原子核能的需要出发,对质能方程作了简要介绍．由于质能关系与学生对物质世界的传统认识相矛盾,从而造成了他们对质能关系的理解上的诸多障碍．对此,本文以问答形式对疑点较多的问题给予解答,以期对学生能较全面、正确地了解质能关系有所助益．问　质能方程给出Ｅ＝ｍｃ２,能不能说质量就是能量？答　质量和能量是物质的两种属性,质量是物质惯性的量度,能量是物质运动的量度,任何物质都有质量和能量．在质能方程提出之前,人们认为这两种属性是相互独立的,即物质所…     

动量、能量守恒定律在原子物理学中的应用

动量守恒定律和能量守恒定律是自然界两大守恒定律．对于原子物理学，尽管这一微观领域有其特殊性，但两个守恒定律仍然是适用的，而且它们还被赋予了新的内涵．如爱因斯坦质能方程E=mc^2指出质量与能量相当，不仅扩展、深化了质量、能量的概念．也扩展深化了能量守恒定律．     

核能的计算方法

1．用质能方程△E=△mc^2用质能方程△E=△mc^2计算核能,质量△m的单位是千克（kg）,能量△E的单位是焦耳（J）．     

从E=mc~2看物质世界本源

本文从质量和能量的物理概念出发,详细介绍了牛顿力学和爱因斯坦相对论中质量的表达形式以及在一定条件下可以从相对论力学的质能方程完美的过渡到牛顿力学的动能方程,最后根据质能方程E=mc2质量与能量的关系探讨了物质世界的本源。     

从E=mc2看物质世界本源

本文从质量和能量的物理概念出发,详细介绍了牛顿力学和爱因斯坦相对论中质量的表达形式以及在一定条件下可以从相对论力学的质能方程完美的过渡到牛顿力学的动能方程,最后根据质能方程E=mc2质量与能量的关系探讨了物质世界的本源.     

正确理解“质能方程”

在校本研究活动中,有些教师认为,爱因斯坦提出的质能方程是原子物理学中的一个重点,也是高考中的一个热点。但由于教材对质能方程的介绍并不多,当其用经典理论来理解质能方程时,出现了这样的结果：在核反应中有质量亏损,物质消灭;有核能释放,能量增加;在此过程中质量变成能量,质量、能量均不守恒等。其实,这些论点是完全站不住脚的。     

粒子速度为 v 动能多大

粒子速度为ｖ动能多大严永明（浙江省鄞县樟村中学，３１５１６１）讲完“核能”一节后，学生可能会提问：根据爱因斯坦的质能方程Ｅ＝ｍｃ２可知，质量为ｍ的物体具有的能量为ｍｃ２，那么当物体速度变化时，它的能量大小改变吗？答案是肯定的．根据爱因斯坦相对论的ｍ＝...     

析质能关系理解上的误区

质能关系把物质世界的两种属性质量和能量有机地联系起来，但相对抽象．在教学过程中，发现学生在理解质能关系时，常出现以下两个误区，现分析之．     

论质能方程中的质量守恒关系

在高中《物理》(必修本 )第二册“核能”一节中 ,教科书中叙述了质量亏损和质能方程后指出 :“物体的能量增大了质量也增大 ,能量减少了质量也减少 .核子在结合成原子核时出现的质量亏损 Δm,正表明它们互相结合过程中放出了能量ΔΕ=Δm· c2 ”.对这段内容 ,相当一部分学生在学习中容易误解为 :“经过核反应以后 ,系统的质量因亏损而减少了 ,质量转变成了能量 .”在物理学发展史上 ,当 1 90 5年爱因斯坦从狭义相对论理论得出质能方程这一结论以后 ,不少物理学家也曾经对质能方程的本质有过错误的理解和解释 .他们把物质和质量混为一谈 ,把…     

高考“天体问题”题类析(下)

（续２００２年第１２期）六、计算质量、能量、温度、天体年龄的“太阳辐射”题在太阳和许多恒星内部，普遍存在着热核反应现象．太阳辐射与近代物理知识相联系，与它相关的问题可以考查学生综合运用热核反应、质能方程、万有引力定律、牛顿运动定律、能量关系、光子说等知识解释自然现象，预测将发生的自然现象的能力．例１１（２００１年浙江等１３省理科综合高考题）太阳现正处于主序星演化阶段．它主要是由电子和１１H、４２He等原子核组成．维持太阳辐射的是它内部的核聚变反应，核反应方程是２e＋４１１H→４２He＋释放的核能，这…     

高中物理质能方程相关问题释疑

高中物理教材关于质能方程的介绍是十分简洁的,人教版2007年版《选修3-4》"狭义相对论的其他结论"一节中对其的描述如下:相对论另一个重要结论就是大家都很熟悉的爱因斯坦质能方程E=mc2.式中m是物体的质量,E是它具有的能量.人教社2019年版教材对相对论的内容进行了整合,质能方程只是出现在《选择性必修三》"核力与结合...     

介绍爱因斯坦关于E=mc~2的推导

现行高中物理教材在介绍原子核结合能的计算时,直接引出了“质量亏损的现象,可从爱因斯坦的理论中得到解释,他在相对论中得出了物体的质量和能量间的关系式E=mc~2,这就是著名的质能联系方程,简称为质能方程.”质量怎么能跟能量联系起来呢?爱因斯坦是怎么推导出这个关系式的呢? 其实,爱因斯坦1905年9月发表的《能量与质量的等价性》论文中,有关E=mc~2的推导过程,广大中学生完全能够理解,并能使他们的疑惑涣然冰释,而从心底里敬佩爱因斯坦的睿知. 爱因斯坦的推导过程大致是这样的: 假设有一质量为M的静止物体,受到2个相向而行、能量均为E/2的光子的撞击(见图1),并将这2个     

用动量和能量的观点巧解光学及核物理中的相关问题

动量和能量知识是高考中的热点和重点，贯穿整个物理学，涉及力、热、电、光、原子物理学等．从动量和能量的角度分析处理问题是研究物理问题的一条重要途径，也是解决物理问题最重要的思维方法．在光学及核物理中能量守恒具体表现形式有：光电效应方程、质能方程、波尔理论中的hv—E2-E1等．要特别注意德布罗意波的波长与物体动量之间的关系：λ=h/p．在光学及核物理中的相关问题中，一部分可用动量的观点，一部分可用能量的观点，还有一部分要二者结合才能解决，望大家注意下面的典型例题：     

对“质能关系”教学的建议

在高中物理有关“质能关系”部分,教材只给出了质量和能量间的当量关系式,即爱因斯坦的质能方程,没有对该方程作明确的解释,所以学生除了把质能关系误解为质量可以变成能量外,最容易形成的错误观点就是“物质消灭,能量创生”。因此教师在课堂教学中应根据学生可能出现的错误理解及时加以澄清,以帮助学生确立正确的物理概念。我们可以针对学生存在的上述问题,用一个由于核反应出现的“质量亏损”问题作为例子来进行详细的剖析。当两个缓慢的氘核(d)相碰后发生的核反应式为 d+d—→t+p(1)反应产物是高速飞出的氚核(t)和质子 (p)。经计算发现该体系反应前后的静止质量不相等,反应后比反应前减少了Δm     

曼哈顿工程——第一颗原子弹的研制

20世纪的伟大科技成果之一是科学家们打开了核能利用的大门.1905年爱因斯坦的质能方程表明,即使是极少的质量也能转换成无比巨大的能量.原子弹就是人类首次利用核能的典范.     

对爱因斯坦质能方程应讲清的两个问题

爱因斯坦的质能方程E=mc2,表达式极其简单,但它却是近代物理中的一个重要规律,也是历年高考的一个热点.由于教材对质能方程的介绍极少,导致许多学生不能真正理解它的具体涵义.本文针对学生难以理解的两个问题加以解释,以供参考.1质量与能量的关系在理解质能方程时,一部分学生根     

引领学生越过理解质能方程的三个误区

质能方程是近代物理中的一个重要规律．也是高考的一个热点．由于教材对质能方程的介绍并不多，许多学生试图从对物质世界的传统认识角度来理解质能方程，结果造成对其理解上的一些错误．本文简单归纳并解释一些学生容易产生的误区，供师生参考．     

原子核衰变中的能量和动量守恒

本刊１９９９年第７—８期《光学和原子物理学的复习》一文中出现了错误，现将原文摘抄如下。 例７．原静止的原子核　Ｘ，衰变后放出的ａ粒子动能为Ｅｎ，假设衰变时产生的能量全部以动能形式释放出来，则原子核　Ｘ衰变前后的质量亏损是（ｃ为光速）： 析：根据质能方程△Ｅ＝△ｍｃ２，衰变时产生的能全 部以动能的形式释放。所以有△Ｅ＝Ｅ０，Ａ正确．衰变中，质量数守恒，△ｍ与ａ、（ａ—４）无关． 笔者认为。以上的分析和结果是错误的，应作如下的分析和解答． 依照题意，这里的核反应方程为 衰变后，放出的ａ粒子的动能为Ｅ０，即…