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课件网) 第2节 相对论中的神奇时空 第3节 探索宇宙的奥秘 学习任务一 时间延缓效应 学习任务二 长度收缩效应 学习任务三 质能关系 广义相对论的几个结论 学习任务四 探索宇宙的起源和演化 素养提升 随堂巩固 备用习题 答案核查 学习任务一 时间延缓效应 ［教材链接］ 阅读教材，完成下列填空： 时间延缓效应：如果相对于地面以速度 运动的惯性参考系上的人观察到与其一 起运动的物体完成某个动作的时间为 ,地面上的人观察到该物体在同一地点完 成这个动作的时间为 ，则_ _____. 由于 ，所以，总有_____. 例1 ［2024·四川绵阳高一期末］在高速列车的车厢安装一盏灯，它每隔一定时 间亮一次.列车上的人测得，灯在、 两个时刻分别亮了一次，也就是说发生 了两个事件，车上的人认为两个事件的时间间隔是 ；地面上的人 测得这两个事件的时间间隔为.则 与 的关系是( ) A. B. C. D.无法确定 [解析] 根据时间的相对性可得,所以 ,故选B. √ 【要点总结】 对时间延缓效应的理解： (1)对同一物理过程经历的时间，在不同的惯性系中观测，测得的结果不同，时 间延缓效应是一种观测效应，不是被测过程的节奏变化了. (2)惯性系速度越大，地面上的人观测到的时间越长. (3)由于运动是相对的，故在某一参考系中观测另一参考系中发生的物理事件， 总会感到时间延缓效应，即惯性系中的人观测地面上发生的事件的时间也延缓. 学习任务二 长度收缩效应 ［教材链接］ 阅读教材，完成下列填空： 长度收缩效应：若一把刻度尺，相对它静止的观测者测量其长度为 ，沿它长 度方向以速度相对运动的观测者测量其长度则是 ,有_ _____,总有 _____. ［物理观念］ 如果一列火车以接近光的速度从我们身边飞驰而过,我们测得车厢前、后壁的距 离变小了,车窗变窄了,而且火车速度越快,这个现象越明显.这是什么原因呢 [答案] 根据长度收缩效应，沿长度方向相对运动的观测者测量其长度会变小，所 以会感觉车窗变窄，而且被测物体相对观测者的速度越大，长度收缩效应越明显. 例2 惯性系中有一边长为的正方形(如图所示).从相对系沿 轴方向以接近光 速匀速飞行的飞行器上测得此正方形的图形是 ( ) A. B. C. D. [解析] 从相对系沿轴方向以接近光速匀速飞行的飞行器上观察 系中的正方 形，根据相对论效应可知，沿轴方向正方形的边长缩短，而沿 轴方向正方形 边长没有改变，则其形状变成C中所示的长方形，故C正确，A、B、D错误. √ 【要点总结】 对长度收缩效应的理解： (1)长度收缩效应也是一种观测效应，不是物体本身发生了收缩. (2)在垂直于运动方向上，物体不会发生长度收缩效应. (3)由于运动是相对的，故在某一参考系中观测另一参考系中沿杆方向的长度， 总有长度收缩效应，即在静止惯性系中的人观测运动的杆，沿杆运动方向的长 度发生收缩. 学习任务三 质能关系 广义相对论的几个结论 ［教材链接］ 阅读教材，完成下列填空： (1) 质能方程：_____,式中是物体的质量,是真空中的光速， 是物体具有 的能量. (2) 广义相对论的几个结论 ① 由于物质的存在,空间和时间会发生_____. ② 物质的引力使光线发生_____. 弯曲 弯曲 例3 ［2024·厦门一中高一月考］关于爱因斯坦质能方程,下列说法错误的是 ( ) A.方程表明,物体具有的能量跟它的质量成正比 B.方程表明,物体质量增大,能量也增大;质量减少,能量也减少 C.方程表明,物体的质量减少,能量会增加,即在一定条件下质量可以转化为能量 D.方程表明,物体的质量减少,能量也会减少,即在一定条件下质量可以转化为能量 [解析] 由可知, ,A正确.质量增大,能量增大;质量减少,能量减少,减 少的质量以能量的形式散失,B、D正确,C错误. √ 【要点总结】 1.任何质量都对应着一定的能量 ... ...
