第六章 相对论 学案 —2020-2021学年教科版高中物理选修3-4word版含答案

相对论 一、能够理解狭义和广义相对论的假设★★★ 1．狭义相对论 (1)狭义相对论的基本假设 ①在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的． ②真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的． (2)时间间隔的相对性Δt＝. (3)长度的相对性l＝l0 . (4)相对论的速度变换公式u＝. 2.　对狭义相对论的理解 (1)惯性系：如果牛顿运动定律在某个参考系中成立，这个参考系叫做惯性系．相对一个惯性系做匀速直线运动的另一个参考系也是惯性系． (2)光速的大小与选取的参考系无关，因为光速是从麦克斯韦方程组中推导出来的，无任何前提条件． (3)狭义相对论认为物体的质量m与物体的速度v有关，其关系式为m＝. 属于狭义相对论基本假设的是：在不同的惯性系中（　　） A．真空中光速不变 B．时间间隔具有相对性 C．物体的质量不变 D．物体的能量与质量成正比 【解答】解：爱因斯坦对狭义相对论的最基本假设是：在不同的惯性参考系中，真空中光速都是不变的，都为c=3×108m/s； 故选A． 在狭义相对论中，下列说法中正确的是（　　） A．经典物理学可视为相对论在低速运动时的特例 B．真空中光速在不同的惯性参考系中是不相同的 C．在高速运动情况下，惯性参考系中的物理规律不一定相同 D．狭义相对论全面否定了经典物理学 【解答】解：1、相对论的出现，并没有否定经典物理学，经典物理学是相对论在低速运动条件下的特殊情形．所以A正确，D错． 2、根据狭义相对论的光速不变原理，真空中光速在不同的惯性参考系中是相同的．故B错． 3、根据狭义相对论的相对性原理，物理规律在所有惯性系中都具有相同的形式．故C错． 故选A． 1905年爱因斯坦提出了狭义相对论，狭义相对论的出发点是以两条基本假设为前提的，这两条基本假设是（　　） A．同时的绝对性与同时的相对性 B．运动的时钟变慢与运动的尺子缩短 C．时间间隔的绝对性与空间距离的绝对性 D．相对性原理与光速不变原理 【解答】解：爱因斯坦对相对论提出的两条基本假设为：相对性和光速不变原理；其他内容均建立在这两点的基础之上； 故选D． 关于经典物理学和相对论，下列说法正确的是（　　） A．经典物理学和相对论是各自独立的学说，互不相容 B．相对论完全否定了经典物理学 C．相对论和经典物理学是两种不同的学说，二者没有联系 D．经典物理学作为相对论在宏观物体低速运动时的特例，在自己的适用范围内仍然成立 【解答】解：A、经典力学是狭义相对论在低速（v＜＜c）条件下的近似，即只要速度远远小于光速，经过数学变换狭义相对论的公式就全部变化为牛顿经典力学的公式，故A错误； B、C、相对论并没有否定经典力学，而是在其基础上发展起来的，有各自成立范围；故BC错误； D、经典力学是狭义相对论在低速（v＜＜c）条件下的近似，因此经典力学包含于相对论之中，经典力学是相对论的特例，故D正确． 故选D． 关于狭义相对论的描述，下列说法正确的是（　　） A．物体的质量可以转化为能量 B．质量、长度的测量结果都与物体相对观察者的相对运动状态无关 C．时间的测量结果与物体相对观察者的运动状态无关 D．一切运动的物体相对于观察者的速度都不能大于真空中的光速 【解答】解：A、质量和能量物体的两个不同的属性，不能相互转化，根据质能方程E=mc2，只能说物体的能量与质量成正比；故A错误； B、根据爱因斯坦狭义相对论，物体的质量随速度的变化而变化，长度有尺缩效应，故B错误； C、根据爱因斯坦狭义相对论，时间也是相对的，有运动延迟效应，故C错误； D、爱因斯坦狭义相对论中，光速是物体速度的极限，一切运动的物体相对于观察者的速度都不能大于真空中的光速，故D正确； 故选：D． 从狭义相对论出发，我们可以得到下列哪些结论（　　） A．同时的绝对性 B．事件的因 ... ...