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高中物理一共是不是有12本书?读理科全部要学吗?

2024-04-09 18:56:03教育资讯71

一共有12本书,但不必全学。
因为只有两本是必修,其他的10本都是选修,选修的教材具体学多少,由学校、对应省市高考的考纲决定。
但如果要参加物理竞赛,这12本书肯定都是要学的。
ps:教材目录
人教版新课标高中物理1(必修)

人教版新课标高中物理2(必修)

人教版新课标高中物理1-1(选修)

人教版新课标高中物理1-2(选修)

人教版新课标高中物理2-1(选修)

人教版新课标高中物理2-2(选修)

人教版新课标高中物理2-3(选修)

人教版新课标高中物理3-1(选修)

人教版新课标高中物理3-2(选修)

人教版新课标高中物理3-3(选修)

人教版新课标高中物理3-4(选修)

人教版新课标高中物理3-5(选修)tvY物理好资源网(原物理ok网)

狭义相对论和广义相对论分别讲的是什么?

狭义相对论(Special Relativity)是主要由爱因斯坦创立的时空理论,是对牛顿时空观的改造。

伽利略变换与电磁学理论的不自洽

到19世纪末,以麦克斯韦方程组为核心的经典电磁理论的正确性已被大量实验所证实,但麦克斯韦方程组在经典力学的伽利略变换下不具有协变性。而经典力学中的相对性原理则要求一切物理规律在伽利略变换下都具有协变性。

历史背景及重要实验基础
[编辑本段]
19世纪末期物理学家汤姆逊在一次国际会议上讲到“物理学大厦已经建成,以后的工作仅仅是内部的装修和粉刷”。但是,他话锋一转又说:“大厦上空还漂浮着两朵‘乌云’,麦克尔逊-莫雷试验结果和黑体辐射的紫外灾难。”正是为了解决上述两问题,物理学发生了一场深刻的革命导致了相对论和量子力学的诞生。
早在电动力学麦克斯韦方程建立之日,人们就发现它没有涉及参照系问题。人们利用经典力学的时空理论讨论电动学方程,发现在伽利略变换下麦克斯韦方程及其导出的方程(如亥姆霍兹,达朗贝尔等方程)在不同惯性系下形式不同,这一现象应当怎样解释?经过几十年的探索,在1905年终于由爱因斯坦创建了狭义相对论。
相对论是一个时空理论,要理解狭义相对论时空理论先要了解经典时空理论的内容。


“以太”概念及绝对参照系

在麦氏预言电磁波之后,多数科学家就认为电磁波传播需要媒质(介质)。这种介质称为“以太”(经典以太)。“以太”应具有以下基本属性:
(1)充满宇宙,透明而密度很小(电磁弥散空间,无孔不入);
(2)具有高弹性。能在平横位置作振动,特别是电磁波一般为横波,以太应是一种固体( G是切变模量 ρ是介质密度);
(3)以太只在牛顿绝对时空中静止不动,即在特殊参照系中静止。
在以太中静止的物体为绝对静止,相对以太运动的物体为绝对运动。引入“以太”后人们认为麦氏方程只对与“以太”固连的绝对参照系成立,那么可以通过实验来确定一个惯性系相对以太的绝对速度。一般认为地球不是绝对参照系。可以假定以太与太阳固连,这样应当在地球上做实验来确定地球本身相对以太的绝对速度,即地球相对太阳的速度。为此,人们设计了许多精确的实验(包括爱因斯坦也曾设计过这方面的实验),其中最著名、最有意义的实验是麦克尔逊——莫雷实验(1887年)。









洛仑兹坐标变换

X=γ(x-ut)
Y=y
Z=z
T=γ(t-ux/c^2)
(注:γ=1/sqr(1-u^2/c^2),β=u/c,u为惯性系速度。)

相对论力学
(一)速度变换:
V(x)=(v(x)-u)/(1-v(x)u/c^2)
V(y)=v(y)/(γ(1-v(x)u/c^2))
V(z)=v(z)/(γ(1-v(x)u/c^2))
(二)尺缩效应:△L=△l/γ或dL=dl/γ
(三)钟慢效应:△t=γ△τ或dt=dτ/γ
(四)光的多普勒效应:ν(a)=sqr((1-β)/(1+β))ν(b)
(光源与探测器在一条直线上运动。)
(五)动量表达式:P=Mv=γmv,即M=γm.
(六)相对论力学基本方程:F=dP/dt
(七)质能方程:E=Mc^2
(八)能量动量关系:E^2=(E0)^2+P^2c^2

狭义相对论基本原理
物质在相互作用中作永恒的运动,没有不运动的物质,也没有无物质的运动,由于物质是在相互联系,相互作用中运动的,因此,必须在物质的相互关系中描述运动,而不可能孤立的描述运动。也就是说,运动必须有一个参考物,这个参考物就是参考系。
伽利略曾经指出,运动的船与静止的船上的运动不可区分,也就是说,当你在封闭的船舱里,与外界完全隔绝,那么即使你拥有最发达的头脑,最先进的仪器,也无从感知你的船是匀速运动,还是静止。更无从感知速度的大小,因为没有参考。比如,我们不知道我们整个宇宙的整体运动状态,因为宇宙是封闭的。爱因斯坦将其引用,作为狭义相对论的第一个基本原理:狭义相对性原理。其内容是:惯性系之间完全等价,不可区分。
著名的麦克尔逊--莫雷实验彻底否定了光的以太学说,得出了光与参考系无关的结论。也就是说,无论你站在地上,还是站在飞奔的火车上,测得的光速都是一样的。这就是狭义相对论的第二个基本原理,光速不变原理。
由这两条基本原理可以直接推导出相对论的坐标变换式,速度变换式等所有的狭义相对论内容。比如速度变幻,与传统的法则相矛盾,但实践证明是正确的,比如一辆火车速度是10m/s,一个人在车上相对车的速度也是10m/s,地面上的人看到车上的人的速度不是20m/s,而是(20-10^(-15))m/s左右。在通常情况下,这种相对论效应完全可以忽略,但在接近光速时,这种效应明显增大,比如,火车速度是0。99倍光速,人的速度也是0。99倍光速,那么地面观测者的结论不是1。98倍光速,而是0。999949倍光速。车上的人看到后面的射来的光也没有变慢,对他来说也是光速。因此,从这个意义上说,光速是不可超越的,因为无论在那个参考系,光速都是不变的。速度变换已经被粒子物理学的无数实验证明,是无可挑剔的。正因为光的这一独特性质,因此被选为四维时空的唯一标尺。 tvY物理好资源网(原物理ok网)