试题-全国-2009_2010届高三物理一轮复习必备精品：相对论.rar

用心爱心专心第15章相对论课程内容标准：（1）知道狭义相对论的实验基础、基本原理和主要结论。（2）了解经典时空观与相对论时空观的主要区别。体会相对论的建立对人类认识世界的影响。（3）初步了解广义相对论的几个主要观点以及主要观测证据。（4）关注宇宙学研究的新进展。复习导航相对论是高中教材中的新内容，其目的是要让学生了解相对论，了解两种时空观，考试的重点尖在概念的了解和掌握，计算的内容应局限在公式的简单应用1．知道同时的相对性、长度的相对性、时间间隔的相对性。2．知道相对论速度叠加规律。3．知道相对论质能关系。4．通过实例，了解时间和空间的相对性，体会相对论时空观与低速世界情境的差异。第1课时相对论简介1、高考解读真题品析知识：爱因期坦相对论例1．（2009年江苏）（1）如图甲所示，强强乘电梯速度为0.9（为光速）的宇宙飞船追赶正前方的壮壮，壮壮的飞行速度为0.5，强强向壮壮发出一束光进行联络，则壮壮观测到该光束的传播速度为。（填写选项前的字母）（A）0.4c（B）0.5c（C）0.9c（D）1.0c解析：（1）根据爱因斯坦相对论，在任何参考系中，光速不变。D项正确答案：D点评：光速不变原理热点关注：知识：质量的相对性、长度的相对性例2．某人测得一静止棒长为l、质量为m，于是求得此棒的线密度为，假定此棒以速度v在棒长方向上运动，此人再测棒的线密度应为多少，若棒在垂直长度方向上运动，它的线密度又为多少?解析：这里包含有两个相对论效应：（1）沿棒长方向运动时的“长度收缩”效应；（2）运动物体的“质速关系”。若棒（K系）以速度v相对观察者（K′系）沿棒长方向（x轴）运动，静止棒长l是固有长度，所以，运动长度为，运动质量则线密度：若棒在垂直长度方向上运动时，长度不变，即l”=l，运动质量仍为②式所示，则线密度：答案：点评：长度的相对性：；相对论质量：2、知识网络考点1．伽利略相对性原理：力学规律在任何惯性系中都是相同的。考点2．狭义相对论的两个基本假设：（1）狭义相对性原理：在不同的惯性系中，一切物理规律都是相同的。（2）光速不变原理：真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的。考点3．时间和空间的相对性：（1）“同时”的相对性：“同时”是相对的。在一个参考系中看来“同时”的，在另一个参考系中却可能“不同时”。（2）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。即式中l，是与杆相对运动的人观察到的杆长，l0是与杆相对静止的人观察到的杆长注意：①在垂直于运动方向上，杆的长度没有变化。②这种长度的变化是相对的，如果两条平行的杆在沿自己的长度方向上做相对运动，与他们一起运动的两位观察者都会认为对方的杆缩短了。（3）时间间隔的相对性：从地面上观察，高速运动的飞船上时间进程变慢，飞船上的人则感觉地面上的时间进程变慢。Δt=式中是与飞船相对静止的观察者测得的两事件的时间间隔，是地面上观察到的两事件的时间间隔。（4）相对论的时空观：经典物理学认为，时间和空间是脱离物质而独立存在的，是绝对的，二者之间也没有联系；相对论则认为时间和空间与物质的运动状态有关，物质、时间、空间是紧密联系的统一体。考点4．狭义相对论的其他结论：（1）相对论速度变换公式：式中v为高速火车相对地的速度，u′为车上的人相对于车的速度，u为车上的人相对地面的速度。对于低速物体u′与v与光速相比很小时，根据公式u=可知<<c，这时u≈，这就是经典物理学的速度合成法则。对于高速物体u′与v与光速相等时，即u′=c，不论v如何取值，在什么参考系中观察，光速都是c。注意这一公式仅适用于u′与v在一直线上的情况，当u′与v相反时，u′取负值（2）相对论质量：式中m0为物体静止时的质量，m为物体以速度v运动时的质量，由公式可以看出随v的增加，物体的质量随之增大。（3）质能方程：考点5．广义相对论简介：（1）广义相对论的两个基本原理：①广义相对性原理：在任何参考系中，物理规律都是相同的。②等效原理：一个均匀的引力场与一个做匀加速运动的参考系等价。（2）广义相对论的几个结论：①物质的引力使光线弯曲。②引力场的存在使得空间不同位置的时间进程出现差别3、复习方案基础过关重难点：例3．在狭义相对论中，下列说法正确的有（）A.一切运动物体相对于观察者的速度都不能大