【课堂新坐标】（教师用书）2013-2014 学年高中物理 第 6 章 相对论与天体物理章末归纳提升 鲁科版选修 3-4 狭义相对论1.狭义相对论的基本原理(1)狭义相对性原理：物理规律(力学、电磁学、光学)等对于所有惯性系都具有相同的形式．(2)光速不变原理：在任何惯性系中，光在真空中的速度恒为 c，与光源的运动和观测者的运动无关．2．时间的相对性运动的时钟变慢：Δt＝ .3．长度的相对性一条沿自身长度方向运动的杆，其长度总比静止时的长度小．公式为 l＝l0.4．相对论的速度叠加u＝. 在 1966～1972 年期间，欧洲原子核研究中心(CERN)对储存环中沿圆周运动的μ 粒子的平均寿命进行多次实测．μ 粒子固有寿命的实验值为 2.197×10－6 s．当 μ 粒子的速度为 0.996 5c 时，测得其平均寿命为 26.17×10－6 s．试比较相对论预期的结果与实验值的符合程度．【解析】 按时间延缓公式，算出粒子固有寿命的相对论理论值为： Δt′0＝×26.17×10－6 s＝2.188×10－6 s而理论值与实验值仅相差2．188×10－6 s－2.197×10－6 s＝0.009×10－6 s相对偏差约为≈4%这表明相对论时间延缓效应所预言的结果与实验值符合得很好．【答案】 见解析1．一固有长度的飞船 l0＝90 m，沿船长方向相对地球以 v＝0.80c 的速度在一观测站的上空飞过，该站测得飞船长度及船身通过观测站的时间间隔各是多少？船中宇航员测前述时间间隔又是多少？【解析】 观测站测船身长为l＝l0＝54 m通过的时间是：Δt＝＝2.25×10－7 s该过程对宇航员而言，是观测站以速度 v 通过 l0，所以 Δt＝＝3.75×10－7 s.【答案】 54 m 2.25×10－7 s 3.75×10－7 s广义相对论1.广义相对论的基本原理(1)广义相对性原理：在任何参考系(包括非惯性系)中物理规律都是相同的．(2)等效原理：匀加速参考系中的惯性力场与均匀引力场不可区分．2．广义相对论的时空结构——弯曲时空(1)引力场中，时钟变慢．(2)在与引力垂直的方向上，空间间隔变短，发生了弯曲． (多选)下列说法中正确的是( )A．光线在引力场中仍沿直线传播B．强引力场作用可使光谱线向红端偏移C．引力场越强的位置，时间进程越慢D．由于物质的存在，实际的空间是弯曲的【解析】 根据广义相对论的结论，由于太阳引力场的影响，使得光线发生弯曲，A错误．强引力场作用使光的波长变长、频率变低，所以光谱线向红端偏移，B 正确．引力场越强的位置，时间进程越慢，所以 C 正确．物质的引力使...
