3.质量和能量的关系 早在1905年.爱因斯坦创立了相对论.在这一理论中.确定了物体的质量和能量的关 系:E=mc2.这就是著名的爱因斯坦质能方程.它的普遍正确性已被物理学的发展所证明.式中E为物体的总能 量.c为真空中的光速.m为物体的质量.这一关系式表明.物体的总能量和它的质量成正比.比例常数为c2.质能方程中的质量m应理解为物体在运动时的质量.称之为动质量.在经典物理学中.物体的质量被认为是一个与物体运动状态无关的常数.不管它是静止还是运动.质量都一样.但在相对论中.物体的质量大小是随它的运动速度大小而变化的.其关系为 式中m0为物体静止时的质量.叫做静质量,相应的m称为动质量.当v<<c 时.则 →o.则m mO.所以在低速条件下.动质量和静质量差别甚微.因为牛顿力学是研究低速条件下的运动规律.把质量视为一个与速度无关的恒量.是允许的.也是无可非议的.质量和能量是两个不同的重要的物理 量.质能方程揭示出这二者的关系.即任何一定的质量都和一定的能量相对应或者说相联系.但质能方程所指出的是它们之间的数量关系.并不是说它们之间可以相互转化.也不能说它们具有等同的物理意义.当一个物体运动速度为零时.只能说它的宏观动能为零.而它的总能量不是零.因为物体有质量.这个质量叫静止质量.与这个静止质量相对应的总能量是不会等于零的.我们知道光子的静止质量为零.但光子有能量.与之相对应的质量不会为零而叫动质量.根据质能方程可知光子的动质量为m= .能量的改变一定伴有质量的改变.反之.质量的改变也一定伴有能量的改变.质量的改变量与能量的改变量必满足下列关系. 真题解析 查看更多

 

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(2009?红桥区二模)(1)爱因斯坦提出了质能方程,揭示了质量与能量的关系,它的表达式是
E=mc2
E=mc2

(2)在测定金属丝电阻率的实验中,如图甲所示,用螺旋测微器测得金属丝的直径d=
0.730
0.730
mm.如图乙所示,用多用电表的“×l”欧姆挡,调零后测得金属丝阻值R=
20.0
20.0
Ω,若实验中测出金属丝的长度为L,则该金属丝电阻率的表达式
 ρ=
πRd2
4L
πRd2
4L
(用符号表示).
(3)某同学为探究“恒力做功与物体动能改变的关系”,设计了如下实验,他的操作步骤是:
①摆好实验装置如图.
②将质量为200g的小车拉到打点计     时器附近,并按住小车.
③在质量为10g、30g、50g的三种钩码中,他挑选了一个质量为50g的钩码挂在拉线的挂钩P上.
④释放小车,打开电磁打点计时器的   电源,打出一条纸带.
(1)在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条.经测量、计算,得到如下数据:
①第一个点到第N个点的距离为40.0cm:
②打下第N点时小车的速度大小为1.00m/s.
该同学将钩码的重力当作小车所受的拉力,算出:拉力对小车做的功为
0.2
0.2
J,小车动能的增量为
0.1
0.1
J(g=10m/s2).
(2)此次实验探究结果,他没能得到“恒力对物体做的功,等于物体动能的增量”,且误差很大.显然,在实验探究过程中忽视了各种产生误差的因素.请你根据该同学的实验装置和操作过程帮助分析一下,造成较大误差的主要原因是:
小车质量没有远大于钩码质量
小车质量没有远大于钩码质量

操作错误:先放小车后开电源等
操作错误:先放小车后开电源等
(至少回答出两点).

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(1)爱因斯坦提出了质能方程,揭示了质量与能量的关系,它的表达式是______.
(2)在测定金属丝电阻率的实验中,如图甲所示,用螺旋测微器测得金属丝的直径d=______mm.如图乙所示,用多用电表的“×l”欧姆挡,调零后测得金属丝阻值R=______Ω,若实验中测出金属丝的长度为L,则该金属丝电阻率的表达式
 ρ=______(用符号表示).
(3)某同学为探究“恒力做功与物体动能改变的关系”,设计了如下实验,他的操作步骤是:
①摆好实验装置如图.
②将质量为200g的小车拉到打点计     时器附近,并按住小车.
③在质量为10g、30g、50g的三种钩码中,他挑选了一个质量为50g的钩码挂在拉线的挂钩P上.
④释放小车,打开电磁打点计时器的   电源,打出一条纸带.
(1)在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条.经测量、计算,得到如下数据:
①第一个点到第N个点的距离为40.0cm:
②打下第N点时小车的速度大小为1.00m/s.
该同学将钩码的重力当作小车所受的拉力,算出:拉力对小车做的功为______J,小车动能的增量为______J(g=10m/s2).
(2)此次实验探究结果,他没能得到“恒力对物体做的功,等于物体动能的增量”,且误差很大.显然,在实验探究过程中忽视了各种产生误差的因素.请你根据该同学的实验装置和操作过程帮助分析一下,造成较大误差的主要原因是:______
______(至少回答出两点).

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(1)爱因斯坦提出了质能方程,揭示了质量与能量的关系,它的表达式是               

(2)在测定金属丝电阻率的实验中,如图甲所示,用螺旋测微器测得金属丝的直径

d=           mm。如图乙所示,用多用电表的“×l”欧姆挡,调零后测得金属丝阻值

            ,若实验中测出金属丝的长度为L,则该金属丝电阻率的表达式

             (用符号表示)。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(3)某同学为探究“恒力做功与物体动能改变的关系”,设计了如下实验,他的操作步

骤是:

①摆好实验装置如图。

②将质量为200g的小车拉到打点计     时器附近,并按住小车。

③在质量为10g、30g、50g的

三种钩码中,他挑选了一个质量为

50g的钩码挂在拉线的挂钩P上。

④释放小车,打开电磁打点计时器的   电源,打出一条纸带。

   (1)在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条。经测量、计算,得到如下数据:

①第一个点到第N个点的距离为40.0cm:②打下第N点时小车的速度大小为1.00m/s。

该同学将钩码的重力当作小车所受的拉力,算出:拉力对小车做的功为            J,小车动能的增量为                  J(g=10m/s2)。

   (2) 此次实验探究结果,他没能得到“恒力对物体做的功,等于物体动能的增量”,且误差很大。显然,在实验探究过程中忽视了各种产生误差的因素。请你根据该同学的实验装置和操作过程帮助分析一下,造成较大误差的主要原因是:                            

                                                                               

                                                                                    

                                                     (至少回答出两点)。

 

 

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(1)爱因斯坦提出了质能方程,揭示了质量与能量的关系,它的表达式是               

(2)在测定金属丝电阻率的实验中,如图甲所示,用螺旋测微器测得金属丝的直径

d=           mm。如图乙所示,用多用电表的“×l”欧姆挡,调零后测得金属丝阻值

           ,若实验中测出金属丝的长度为L,则该金属丝电阻率的表达式

            (用符号表示)。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(3)某同学为探究“恒力做功与物体动能改变的关系”,设计了如下实验,他的操作步

骤是:

①摆好实验装置如图。

②将质量为200g的小车拉到打点计     时器附近,并按住小车。

③在质量为10g、30g、50g的

三种钩码中,他挑选了一个质量为

50g的钩码挂在拉线的挂钩P上。

④释放小车,打开电磁打点计时器的   电源,打出一条纸带。

  (1)在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条。经测量、计算,得到如下数据:

①第一个点到第N个点的距离为40.0cm:②打下第N点时小车的速度大小为1.00m/s。

该同学将钩码的重力当作小车所受的拉力,算出:拉力对小车做的功为            J,小车动能的增量为                  J(g=10m/s2)。

  (2) 此次实验探究结果,他没能得到“恒力对物体做的功,等于物体动能的增量”,且误差很大。显然,在实验探究过程中忽视了各种产生误差的因素。请你根据该同学的实验装置和操作过程帮助分析一下,造成较大误差的主要原因是:                            

                                                                               

                                                                                   

                                                    (至少回答出两点)。

 

 

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(1)爱因斯坦提出了质能方程,揭示了质量与能量的关系,它的表达式是______.
(2)在测定金属丝电阻率的实验中,如图甲所示,用螺旋测微器测得金属丝的直径d=______mm.如图乙所示,用多用电表的“×l”欧姆挡,调零后测得金属丝阻值R=______Ω,若实验中测出金属丝的长度为L,则该金属丝电阻率的表达式
 ρ=______(用符号表示).
(3)某同学为探究“恒力做功与物体动能改变的关系”,设计了如下实验,他的操作步骤是:
①摆好实验装置如图.
②将质量为200g的小车拉到打点计     时器附近,并按住小车.
③在质量为10g、30g、50g的三种钩码中,他挑选了一个质量为50g的钩码挂在拉线的挂钩P上.
④释放小车,打开电磁打点计时器的   电源,打出一条纸带.
(1)在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条.经测量、计算,得到如下数据:
①第一个点到第N个点的距离为40.0cm:
②打下第N点时小车的速度大小为1.00m/s.
该同学将钩码的重力当作小车所受的拉力,算出:拉力对小车做的功为______J,小车动能的增量为______J(g=10m/s2).
(2)此次实验探究结果,他没能得到“恒力对物体做的功,等于物体动能的增量”,且误差很大.显然,在实验探究过程中忽视了各种产生误差的因素.请你根据该同学的实验装置和操作过程帮助分析一下,造成较大误差的主要原因是:______
______(至少回答出两点).

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