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     

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.     

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。     

讲授狭义相对论易出现的两个错误

在新课程改革中，粤教版高中《物理选修3—4》和人教版《物理选修3—4》均增了相对论的内容，并成为新课程的一大特色，体现了新课程与学科前沿知识接轨的要求．但是相对论原本是大学物理专业学习的内容，现在放到高中来学习，这对于牛顿力学都学得不是很明白的中学生来说无疑更是增加了难度；同样．对于从来没有讲授过相对论的中学教师来说是一个挑战．稍有不慎，就可能对狭义相对论理解错误，将错误的观点传授给学生，可能就违背了编教材的专家们的初衷。笔者在教学中发现很多老师在讲授爱因斯坦质能方程、相对论动能等知识内容时出现了偏差，甚至在中央电教馆的一段介绍人类科学史上最伟大的科学家一爱因斯坦的视频录像中也有这样的观点：     

E=mc~2,我的所爱

《E=mc2,我的所爱》(E=mc2,mon amour)是科万(Patrick Cauvin)撰写的法国最畅销书之一,这本书讲述了两个11岁的天才逃到威尼斯的爱情故事.笔者以"E=mc2,我的所爱"为题,是因为E=mc2是物理学中最伟大、最著名的方程之一.在通俗文化中,能量和质量的关系实际就是相对论的同义语,而提出该方程的爱因斯坦已成为     

质能方程与核能

作者从牛顿第二定律出发,利用爱因斯坦相对论动力学基本方程推导出质能方程.质能方程是制造原子弹和核电站的理论基础.     

追求“文质”共生的语文课堂

2011版《义务教育语文课程标准》明确提出"教材选文要具有典范性,文质兼美".教材是学生学习的第一手资料.一直以来,围绕教材努力去挖掘可利用的因素,以提高学生的语文素养是我们语文教师孜孜以求的目标.现在的语文课堂,重"文"轻"质"有之,重"质"轻"文"也有之.到底"文"与"质"在课堂教学中该如何实现共生,这是我们每位语文教师所关注的问题.     

宇宙中的反物质

1 粒子和反粒子的对称性 1897年人们发现了第一个基本粒子一电子,后来陆续发现了质子、中子及一系列的超子.狄拉克1928年提出了电子的相对论性波动方程,能量动量满足相对论关系E2=p2c2+m2c4.给定动量p,粒子有正负两个能     

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…     

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     

关于《大学物理》中一道习题的讨论

狭义相对论是《大学物理》中一个比较抽象的章节,特别是狭义相对论时空观所导致的钟慢尺缩效应,和经典的绝对时空观有着巨大的差别,再加之洛伦兹变换中时间和空间是彼此交织在一起的,学生在学习和解题的过程中不太容易接受。本文针对《大学物理》中狭义相对论章节的一道习题进行了探讨,指出"标准"答案中的一些不确定性因素,对《大学物理》的教学及教材编写具有一定的参考价值。     

践行课标理念 关注学生发展

与《全日制义务教育数学课程标准(实验稿)》配套的教材(以下统称实验版课标配套教材)相比,《义务教育数学课程标准(2011年版)》配套教材(以下统称2011年版课标配套教材)的变化不是特别大,基本保留了原来的结构和核心内容。研究2011年版课标配套教材的"变"与"不变",有利于我们继承课程改革取得的优秀成果,并不断完善、推进课程改革工作,能使我们的教育教学工作在继承中发展,在继承中创新,理性地前行。本刊上期结合人教版、北师版、苏教版一年级上册2011年版课标配套教材特点,探讨教学建议,本期将围绕二年级上册教材的教学展开,以期引发大家对2011年版课标配套教材教学实践的关注。     

基于课标的高中地理新旧教材对比研究——以人教版"大气受热过程和大气运动"为例

一、课程标准对比分析 课程标准是教材编写的重要依据,对于教材编写具有深刻的指导意义.因此,要想深入把握教材的编写意图,需从其后蕴藏的课标要求入手.本文通过对比《普通高中地理课程标准(2003年版)》(以下简称"旧课标")与《普通高中地理课程标准(2017年版)》(以下简称"新课标")中有关"大气受热过程与大气运动"一节...     

八年级“图形与几何”领域认知水平分析

以范希尔理论的分析框架为依据,比较分析了《标准(2011年版)》和《标准(实验稿)》及人教版初中八年级数学教材"图形与几何"领域的认知水平.旨在探讨我国初中数学"图形与几何"领域的认知水平.研究表明,《标准(2011年版)》和《标准(实验稿)》及八年级数学教材"图形与几何"领域认知水平为4;"图形与几何"领域的知识点数量安排在水平1到水平3上合理,但在水平4上不合理;"图形与几何"认知水平分布是混合的.最后,对《标准(2011年版)》、教材编写以及教学提出了几点建议.     

浅谈相对论中的质能等效和时空一体化

对爱因斯坦相对论中的"质能等效"和"时空一体化"等观念进行了介绍和讨论,并对相对论中的质速关系式、质能关系式的推导进行了探讨。     

"洛阳纸贵"误用一例

2004年9月20日《现代教育报》第三版《青春期教育呼唤理想教材》中有这样一句话:"形成鲜明对比的是,各种青春期教育读本层出不穷,但真正能作为学校性教育理想教材的版本却显得洛阳纸贵."     

质能方程与核能

作者从牛顿第二定律出发,利用爱因斯坦相对论动力学基本方程推导出质能方程。质能方程是制造原子弹和核电站的理论基础。     

对人教版高中物理选修3—4教材中一幅插图的刍议

在人教版普通高中课程标准实验教科书《物理》3—4教材第97页中有一幅插图如图1所示,该图片选自辽宁教育出版社《人物摄影》2003年4月第1版．教材编写组把本插图放在第15章“相对论简介”的首页,并配文“高速列车上发生了什么事情？小姑娘为什么感到惊奇？”．     

利用圆系方程简解教材习题

正人教A版教材《数学》必修2教师用书上对教材中所涉及的直线与圆、圆与圆相交问题的习题采用了圆系方程进行简解,但圆系方程教材中尚未提到,而教师用书并未详尽阐述各种情形下圆系方程的形式,兼于圆系方程能有效简化直线与圆相交、圆与圆相交的相关问题,同时方法简单,易于学生掌握,为此本文将详细阐述圆系方程的种种形式及其在解题中的应用.     

洛伦兹变换和相对时空观

洛伦兹变换在狭义相对论中具有重要的地位,无论是狭义相对论时空观还是相对论力学基本方程,都依托于洛伦兹变换进行推导。目前,大学物理教材中的推导用了复杂的高等数学知识,而高中物理教材中直接给出结论,学生难以接受。采用初等数学知识推导出洛伦兹变换关系,可降低难度从而使高中生、本科生都能理解和接受。依托于洛伦兹变换,推导“同时”的相对性、长度收缩、钟慢效应,说明相对论的时空观。