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高中物理 第6章 相对论与天体物理章末分层突破教师用书 鲁科版选修3-4-鲁科版高中选修3-4物理学案VIP免费

高中物理 第6章 相对论与天体物理章末分层突破教师用书 鲁科版选修3-4-鲁科版高中选修3-4物理学案_第1页
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第6章相对论与天体物理[自我校对]①光速②③l0④等效⑤弯曲____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________1____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________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.如图61所示,列车以速度v匀速运动,在车厢里的人量得车厢高为d,一相对于车厢静止放在地板上的尺子的长度为L0.请思考:(1)地面上的人量得的车厢高度为多少?(2)地面上的人测得的尺子的长度为多少?图61【解析】(1)在垂直于运动方向上长度不变,所以在竖直方向上车厢高度不变,所以地面上的人量得车厢高度为d.(2)由长度的相对性,尺子的长度为:L=L0.【答案】(1)d(2)L0解决长度的相对性问题,应当注意(1)“动尺缩短”是沿运动方向上的长度比其相对静止时测量的长度要短一些,这种长度收缩并非幻觉,并非看上去短了,它的确变短了,它与物体的具体组成和结构无关,当物体运动的速度越接近光速,这种收缩效应就变得越显著.(2)在具体计算中要明确,长度收缩指的是只在物体运动方向上的长度收缩,在垂直于运动方向上的长度没有变化.2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.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.引力场越强的位置,时间进程越快E.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、D错误.物质的引力使得空间变形,发生弯曲,所以E正确.【答案】BCE1.(2016·徐州一中检测)如图62所示,沿平直铁路线有间距相等的三座铁塔A、B和C.假想有一列车沿AC方向以接近光速行驶,当铁塔B发出一个闪光,列车上的观测者测得A、C两铁塔被先照亮的是________.图62【解析】由“同时”的相对性可知,列车上的观察者观察到光信号先到达C.【答案】C2.(2016·苏州一中检测)假如一对孪生兄弟A和B,其中B乘坐速度为v=0.9c的火箭飞往大角星,而后又飞回地球.根据A在地球上的观测,大角星离地球有40万光年远,这次B往返飞行经历时间为80.8年.如果B在离开地球时,他们的年龄都为20岁,则当B回到地球时,A的年龄为__________岁,B的年龄为________岁.【导学号:78510077】【解析】设B在火箭惯性系中经历的时间为t′,根据时间延缓效应得:t=,即80.8=,解得t′=35.2年.所以B回到地球时的年龄为20+35.2=55.2(岁).A的年龄为100.8(岁).【答案】100.855.2章末综合测评(四)光的干涉衍射偏振相对论与天体物理(时间:60分钟满分:90分)1.(1)(5分)(填正确答案标号.选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分.每...

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