【课堂新坐标】2016-2017学年高中物理沪科版课件 选修3-4 第五章 新时空观的确立 章末分层突破
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【课堂新坐标】2016-2017学年高中物理沪科版选修3-5课件：第5章 章末分层突破
【解析】
2 3 1 H → He ＋ 1 2 0n.
(1)应用质量数守恒和核电荷数守恒，不难写出核反应方程为 2 1 H＋
(2)由题给条件可求出质量亏损为： Δm＝[2.013 6×2－(3.015 0＋1.008 7)]u＝0.003 5 u 所以释放的核能 ΔE＝931.5×0.003 5 MeV＝3.26 MeV.
4 0 【答案】 (1)4 1 4.14×10－12 J 1 H→ 2 He＋2 1 e＋2νe
(2)2%
(3)银河系中的氦
主要是宇宙诞生后不久生成的
章末综合测评(五)
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－28
kg.
【答案】
1 235 141 92 1 0n＋ 92U→ 56Ba＋36Kr＋30n
3.220 2×10－11 J
6.(2016· 苏州一中检测)天文学家测得银河系中氦的含量约为25%.有关研究表 明，宇宙中氦生成的途径有两条：一是在宇宙诞生后3分钟左右生成的；二是在 宇宙演化到恒星诞生后，由恒星内部的氢核聚变反应生成的.
mU＝390.313 9×10－27 kg，mn＝1.674 9×10－27 kg； mBa＝234.001 6×10－27 kg，mKr＝152.604 7×10－27 kg. 试写出核反应方程，求出反应中释放的核能.
【解析】
根据反应前后质量数守恒、电荷数守恒和反应中的能量守恒，就
可以写出核反应方程. 根据核反应前后的质量亏损，用爱因斯坦质能方程就可求出释放的核能.
【答案】 C AB E F
3.(2016· 青岛二中检测)我国科学家研制“两弹”所涉及的基本核反应方程
1 90 136 1 2 3 4 1 有：(1) 235 U ＋ n → Sr ＋ Xe ＋ k n ； (2) H ＋ H → He ＋ d 92 0 38 54 0 1 1 2 0 n；关于这两个方程，下
【课堂新坐标】2016-2017学年高中物理沪科版课件 选修3-4 第四章光的波动性 4.6 全反射与光导纤维+4.7 激光
(3)全反射棱镜特点： ①与平面镜相比，全反射棱镜反射率高，几乎可达 100%. ②反射面不必涂任何反光物质，反射失真小. ③克服了平面镜成多个像的问题.
2.光导纤维 (1)构造：光导纤维一般由折射率较大的玻璃内芯和折射率较小的外层透明 介质组成，如图 462 所示.
图 462 实际用的光导纤维是非常细的特制玻璃丝，直径只有几微米到一百微米之 间，外层包上折射率比它小的材料，再把若干根光纤集成一束，制成光缆，进 一步提高了光纤的强度.
[核心点击] 1.全反射棱镜 (1)用玻璃制成的截面为等腰直角三角形的棱镜，其临界角约为 42° . (2)改变光的传播方向： ①当光垂直于截面的直角边射入棱镜时，光在截面的斜边上发生全反射， 光射出棱镜时，传播方向改变了 90° . ②当光垂直于截面的斜边射入棱镜时，在两个直角边上各发生一次全反射， 使光的传播方向改变了 180° .
知 识 点 一
知 识 点 三
4.6
全反射与光导纤维 4.7 激光
学 业 分 层 测 评
知 识 点 二
学 习 目 标 1.知道什么是光疏介质，什么是光密介质. 2.理解光的全反射，进行有关计算.(重点，难 点) 3.理解临界角的概念，能判断是否发生全反 射，并能解决有关的问题.(重点，难点) 4.知道光导纤维及其应用. 5.了解激光的主要特征和应用.
2.激光的平行度非常好 与普通光相比，传播相同距离的激光束的扩散程度小，光线仍能保持很大 的强度，保持它的高能量，利用这一点可以精确测距.现在利用激光测量地月距 离精确度已达到 1 m. 3.激光的亮度非常高 它可以在很小的空间和很短的时间内集中很大的能量.如果把强大的激光束 会聚起来，可使物体被照部分在千分之一秒的时间内产生几千万度的高温.不能 直接照射眼睛，否则会伤害眼睛.
【课堂新坐标】2016-2017学年高中物理沪科版课件 选修3-1 第五章 磁场与回旋加速器 章末分层突破
式中，I 是回路电流，L 是金属棒的长度．两弹簧各自再伸长了 Δl2＝0.3 cm， 由胡克定律和力的平衡条件得 2k(Δl1＋Δl2)＝mg＋F③ 由欧姆定律有 E＝IR④ 式中，E 是电池的电动势，R 是电路总电阻． 联立①②③④式，并代入题给数据得 m＝0.01 kg⑤
【答案】 安培力的方向竖直向下 金属棒的质量为 0.01 kg
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拓 展 层 · 考 题 链 接
章末分层突破
提 升 层 · 能 力 强 化 章 末 综 合 测 评
[自我校对]
①安培定则 ③切线方向 ⑤BIL ⑦Bqv
②强弱 ④BSsin θ ⑥平面 ⑧平面
安培力的平衡问题
安培力作用下物体的平衡是常见的一类题型，体现了学科内知识的综合应用 及知识的迁移能力，在解决这类问题时应把握以下几点： (1)先画出与导体棒垂直的平面，将题中的角度、电流的方向、磁场的方向标 注在图上． (2)利用左手定则确定安培力的方向． (3)根据共点力平衡的条件列出方程求解．
(2014· 海南高考)如图 54，在 x 轴上方存在匀强磁场，磁感应强度大小 为 B， 方向垂直于纸面向外； 在 x 轴下方存在匀强电场， 电场方向与 xOy 平面平行， 且与 x 轴成 45° 夹角．一质量为 m、电荷量为 q(q>0)的粒子以速度 v0 从 y 轴上 P 点 沿 y 轴正方向射出， 一段时间后进入电场， 进入电场时的速度方向与电场方向相反； 又经过一段时间 T0，磁场方向变为垂直纸面向里，大小不变，不计重力．
(1)求原本打在 MN 中点 P 的离子质量 m； (2)为使原本打在 P 的离子能打在 QN 区域， 求加 速电压 U 的调节范围．
图 58
【解析】
沪科版物理选修3-4精品课件 第5章5.2 新时空观的确立
参考系中同时发生的两件事在另一参考系中
可能不同时．
下列说法正确的是( ) 1 A．在以 c 竖直方向升空的火箭上向前发出 1000 的光，对地速度一定比 c 大 1 B．在以 c 竖直方向升空的火箭上向后发出 1000 的光，对地速度一定比 c 小 1 C．在以 c 竖直方向升空的火箭上沿水平方 1000 向发出的光对地速度为 c 1 D．在以 c 竖直方向升空的火箭上向任一方 1000 向发出的光对地速度都为 c
例
【思路点拨】
的关键． 【精讲精析】
知道光速不变原理是解决本题
根据狭义相对论的基本假设—
—光速不变原理可知：真空中的光速相对于火 箭的速度为c，相对于地面的速度也为c，对不
同的惯性系是相同的，因此C、D正确，A、
B错误． 【答案】 CD
【易误警示】
本题易误选A、B.原因是按
经典力学的相对性原理得出的，而这一结论 是错误的，与狭义相对论中光速不变原理相 矛盾． 变式训练
球相对于“以太”的速度v实际上为零，或者说
“以太”根本不存在，光速c是不变的这就是迈克 耳孙—莫雷实验的“以太漂移的零结果”．
二、电磁理论的“缺陷”
伽利略相对性原理指出：对于力学规律来说， 等价 的． 一切惯性系都是________ 三、狭义相对论的两条公设 1.在所有相互做___________ 匀速直线 运动的惯性参考系
理规律在所有惯性系中都具有相同的形式(
不再局限于力学规律)各个惯性系都是等价 的，不存在特殊的绝对的惯性系．该原理所 涉及的参考系仅限于惯性系．
2.光速不变原理 (1)内容：在任何惯性系中，光在真空中的速 度恒为c，与光源的运动和观察者的运动无
关．
(2)涉及光速的速度变换 根据狭义相对论的速度叠加公式
【精品课件】2016-2017学年高中物理沪科版课件-选修3-1-第五章-磁场与回旋加速器-5-3分
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[合作探讨] 如图5-3-1所示，螺线管内部小磁针静止时N极指向右方．
图5-3-1
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探讨1：螺线管内部磁场沿什么方向？螺线管c、d端，哪端为N极？ 【提示】 由c指向d.d端为N极． 探讨2：小磁针放在螺线管上方e处，静止时N极指向什么方向？ 【提示】 向左． 探讨3：电源的a、b端，哪端为正极？ 【提示】 a端．
【答案】 BCD
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3．如图5-3-3所示，螺线管中通有电流，如果在图中的a、b、c三个位置上各 放一个小磁针，其中a在螺线管内部，则 【导学号：37930061】
图5-3-3 (1)放在a处的小磁针的N极向________． (2)放在b处的小磁针的N极向________． (3)放在c处的小磁针的N极向________．
外部类似条形磁铁，由 N 极指向 S 极
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1．(2016·扬州中学高二检测)下列各图中，用带箭头的细实线表示通电直导线 周围磁感线的分布情况，其中正确的是( )
【解析】 通电直导线周围磁感线是以导线为圆心的同心圆，由安培定则可
知选项 D 正确． 【答案】 3-2 所示，螺线管、蹄形铁芯、环形导线三者相距较远，当开 关闭合后小磁针 N 极(黑色的一端)的指向正确的是( )
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【解析】 由安培定则，通电螺线管的磁场如图所示，右端为N极，左端为S 极，在a点，磁场方向向右，则小磁针在a点时，N极向右；在b点，磁场方向向 右，则小磁针在b点时，N极向右；在c点，磁场方向向右，则小磁针在c点时，N 极向右．
【课堂新坐标】2016-2017学年高中物理沪科版选修3-5课件：第4章 章末分层突破
(3)γ射线是伴随α衰变或β衰变同时产生的，γ射线不改变原子核的电荷数和质 量数. γ射线实质：是放射性原子核在发生α衰变或β衰变时，产生的某些新核由于 具有过多的能量(核处于激发态)而辐射出的光子.
4.半衰期
1 (1)剩余核数：N＝N02 1 (2)剩余质量：m＝m02
【答案】 ACE
2.(2016· 太原一中检测)用大写字母代表原子核，E经α衰变成为F，再经β衰变 α β α 成为G，再经α衰变成为H.上述系列衰变可记为下式：E ――→ F ――→ G ――→ H， β β α 另一系列衰变如下：P――→Q――→R――→S.已知P和F是同位素，则( A.Q和G是同位素，R和E是同位素 B.R和E是同位素，S和F是同位素 C.R和G是同位素，S和H是同位素 D.Q和E是同位素，R和F是同位素 E.P和S是同位素，Q和G是同位素 )
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章末分层突破
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章 末 综 合 测 评
[自我校对]
①氮 ⑥α
1 ②17 O ＋ 8 1H
③查德威克
1 ④12 C ＋ 6 0n
⑤质子
⑦β
0 ⑧4 2He⑨－1e
1 ⑩30 15P＋0n
原子核的衰变及半衰期
【解析】 由于P和F是同位素，设它们的质子数为n，则其他各原子核的质 α β α β β 子数可分别表示如下：n＋2E ――→ nF ――→ n＋1G ――→ n－1H，nP ――→ n＋1Q ――→ n＋ α 2R ――→ nS，由此可以看出R和E是同位素，S、P和F是同位素，Q和G是同位素.故 选项A、B、E均正确.
30 0 【解析】 (1)核反应方程为30 P → Si ＋ ＋ 15 14 1e.
沪科版物理选修3-4课件：第5章5.5
做物体的静质能，每个有静质量的物体都具
有静质能．
栏目 导引
第5章
新时空观的确立
③对于一个以速率v运动的物体，其动能Ek
＝E－E0＝mc2－m0c2. ④物体的总能量为动能与静质能之和，即E ＝Ek＋E0＝mc2(m为动质量)． ⑤由质能方程可知ΔE＝Δmc2.
⑥相对论能量、质能关系
物体的总能量：E＝Ek＋m0c2＝mc2 其中m0c2称为静质能．
栏目 导引
第5章
新时空观的确立
质能关系：m＝E/c2
物理意义：对于相应能量E有相应质量m. 推广：ΔE＝Δmc2. 例1 长度测量与被测物体相对于观察者的
运动有关，物体在运动方向长度缩短了．一
艘宇宙飞船的船身长度为l0＝90 m，相对地面
以u＝0.8c的速度从一观测站的上空飞过．
栏目 导引
第5章
lc c2－v2
200c ＝ 2 2 2 m≈333 m. c －0.8 c
答案：333 m
栏目 导引
第5章
新时空观的确立
对广义相对论的进一步认识 学案导引
1．广义相对论的基本原理是什么？
2．哪些现象是广义相对论的基础？
栏目 导引
第5章
新时空观的确立
1.狭义相对论无法解决的问题
(1)万有引力理论无法纳入狭义相对论的框架． (2)惯性参考系在狭义相对论中具有特殊的地位． 2.广义相对论的基本原理 (1)广义相对性原理：爱因斯坦把狭义相对性原理
【规律方法】
系等效为一个引力场，从而使物理规律在非 惯性系中也成立.
栏目 导引
第5章
新时空观的确立
二、走近广义相对论
1.广义相对论的两个基本原理 (1)在任何参考系中(包括惯性参考系)，物理 规律 过程 _________和_________都是相同的，这一原 广义相对性原理 理叫做____________________．
【课堂新坐标】高中物理沪科版选修3-5课件：第5章章末分层突破
p1－p2＝0① Ek1＋Ek2＝2Ek0＋ΔE② 由Ek＝2pm2 得EEkk21＝mm21＝13③ 由①②③得：Ek1＝14(2Ek0＋ΔE)＝0.99 MeV Ek2＝34(2Ek0＋ΔE)＝2.97 MeV.
【答案】 (1)21H＋21H→32He＋10n (2)3.26 MeV (3)0.99 MeV 2.97 MeV
【解析】 α衰变是一种元素衰变成另一种元素过程中释放出α粒子的现象， 选项C为α衰变；β衰变为衰变过程中释放出β粒子的现象，选项A、B均为β衰变； 重核裂变是质量较大的核变成质量较小的核的过程，选项E是常见的一种裂变； 聚变是两个较轻的核聚合成质量较大的核的过程，选项F是典型的核聚变过程.
【答案】 C AB E F
巩
固 层 · 知 识 整 合
拓 展 层 · 考 题 链
章末分层突破
接
提
升
层 · 能
章 末
力
综
强
合
化
测
评
[自我校对]
①相邻 ⑥大于
②短程 ③m前－m后 ④mc2 ⑤Δmc2 ⑦几千万 ⑧托卡马克
几个重要的核反应
核反应有以下几种情况：一是衰变，二是人工转变，三是裂变，四 是聚变.核反应可用方程来表示，叫核反应方程.完成下列核反应方程，并指明它 属于何种核反应.
已知氘核质量为2.013
6u，中子质量为1.008
7u，
3 2
He核的质量为
3.015 0 u.
【导学号：67080048】
(1)写出两个氘核聚变成32He的核反应方程；
(2)计算上述核反应中释放的核能；
(3)若两氘核以相等的动能0.35 MeV做对心碰撞，即可发生上述核反应，且释
放的核能全部转化为机械能，则反应中生成的32He核和中子的动能各是多少？
【答案】 (1)21H＋21H→32He＋10n (2)3.26 MeV (3)0.99 MeV 2.97 MeV
【解析】 α衰变是一种元素衰变成另一种元素过程中释放出α粒子的现象， 选项C为α衰变；β衰变为衰变过程中释放出β粒子的现象，选项A、B均为β衰变； 重核裂变是质量较大的核变成质量较小的核的过程，选项E是常见的一种裂变； 聚变是两个较轻的核聚合成质量较大的核的过程，选项F是典型的核聚变过程.
【答案】 C AB E F
巩
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章末分层突破
接
提
升
层 · 能
章 末
力
综
强
合
化
测
评
[自我校对]
①相邻 ⑥大于
②短程 ③m前－m后 ④mc2 ⑤Δmc2 ⑦几千万 ⑧托卡马克
几个重要的核反应
核反应有以下几种情况：一是衰变，二是人工转变，三是裂变，四 是聚变.核反应可用方程来表示，叫核反应方程.完成下列核反应方程，并指明它 属于何种核反应.
已知氘核质量为2.013
6u，中子质量为1.008
7u，
3 2
He核的质量为
3.015 0 u.
【导学号：67080048】
(1)写出两个氘核聚变成32He的核反应方程；
(2)计算上述核反应中释放的核能；
(3)若两氘核以相等的动能0.35 MeV做对心碰撞，即可发生上述核反应，且释
放的核能全部转化为机械能，则反应中生成的32He核和中子的动能各是多少？
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【答案】 ABE
2.(2013· 江苏高考)如图 2 所示，两艘飞船 A、B 沿同一直线同向飞行，相对 地面的速度均为 v(v 接近光速 c).地面上测得它们相距为 L，则 A 测得两飞船间 的距离________(选填“大于”“等于”或“小于”)L.当 B 向 A 发出一光信号， A 测得该信号的速度为________.
【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＝ t′ t′ 2，即 80.8＝ 2，解得 t′＝35.2 年.所以 B 回到地球时的年龄为 v 1－0.9 1－c2
20＋35.2＝55.2(岁).A 的年龄为 100.8 岁.
【答案】 100.8 55.2
章末综合测评（五）
【解析】
飞船上的观测者相对飞船静止，测得飞船的长度为飞船静止时
的长度 l0＝30 m，选项 A 正确；地球上的观测者与飞船有相对运动，测得飞船 的长度 l＝l0
0.6c 1－ c 2＜l0，故应小于
30 m，选项 B 正确；狭义相对论的一个
基本假设是光速不变原理，即飞船上和地球上的观测者测得的光信号速度都等 于 c，选项 C、D 错误，E 正确.
【答案】 BCE
1.(2016· 江苏高考改编)一艘太空飞船静止时的长度为 30 m，它以 0.6c(c 为 光速)的速度沿长度方向飞行越过地球，下列说法正确的是________. A.飞船上的观测者测得该飞船的长度等于 30 m B.地球上的观测者测得该飞船的长度小于 30 m C.飞船上的观测者测得地球上发来的光信号速度小于 c D.地球上的观测者测得飞船上发来的光信号速度小于 c E.地球上的观测者测得飞船上发来的光信号速度等于 c
【答案】
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.
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[自我校对] ①狭义相对性 ②光速不变 ③l ④ v2 1－c Δ t′ v2 1－ c m0 v2 1－c
⑤
⑥mc2
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.
图 51 (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？
【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 v2 1－ c2.
(1)d (2)L0 v2 1 － c2
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
图2
【解析】 根据长度的相对性得 L＝L0 所以 A 测得两飞船间的距离 L0＝ L
v2 1－c
＞L v2 1－ c
根据狭义相对论的基本假设，光信号的速度为光速 c.
【答案】 大于 c(或光速)
3.(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 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.
2.时间的相对性 运动的时钟变慢：Δt＝ Δt ′ v 1 － c2
2
.
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 v2 1－c2 .
如图 51 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：
)ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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.
2.(2013· 江苏高考)如图 2 所示，两艘飞船 A、B 沿同一直线同向飞行，相对 地面的速度均为 v(v 接近光速 c).地面上测得它们相距为 L，则 A 测得两飞船间 的距离________(选填“大于”“等于”或“小于”)L.当 B 向 A 发出一光信号， A 测得该信号的速度为________.
【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＝ t′ t′ 2，即 80.8＝ 2，解得 t′＝35.2 年.所以 B 回到地球时的年龄为 v 1－0.9 1－c2
20＋35.2＝55.2(岁).A 的年龄为 100.8 岁.
【答案】 100.8 55.2
章末综合测评（五）
【解析】
飞船上的观测者相对飞船静止，测得飞船的长度为飞船静止时
的长度 l0＝30 m，选项 A 正确；地球上的观测者与飞船有相对运动，测得飞船 的长度 l＝l0
0.6c 1－ c 2＜l0，故应小于
30 m，选项 B 正确；狭义相对论的一个
基本假设是光速不变原理，即飞船上和地球上的观测者测得的光信号速度都等 于 c，选项 C、D 错误，E 正确.
【答案】 BCE
1.(2016· 江苏高考改编)一艘太空飞船静止时的长度为 30 m，它以 0.6c(c 为 光速)的速度沿长度方向飞行越过地球，下列说法正确的是________. A.飞船上的观测者测得该飞船的长度等于 30 m B.地球上的观测者测得该飞船的长度小于 30 m C.飞船上的观测者测得地球上发来的光信号速度小于 c D.地球上的观测者测得飞船上发来的光信号速度小于 c E.地球上的观测者测得飞船上发来的光信号速度等于 c
【答案】
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.
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提 升 层 章 末 综 合 测 评
[自我校对] ①狭义相对性 ②光速不变 ③l ④ v2 1－c Δ t′ v2 1－ c m0 v2 1－c
⑤
⑥mc2
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.
图 51 (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？
【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 v2 1－ c2.
(1)d (2)L0 v2 1 － c2
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
图2
【解析】 根据长度的相对性得 L＝L0 所以 A 测得两飞船间的距离 L0＝ L
v2 1－c
＞L v2 1－ c
根据狭义相对论的基本假设，光信号的速度为光速 c.
【答案】 大于 c(或光速)
3.(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 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.
2.时间的相对性 运动的时钟变慢：Δt＝ Δt ′ v 1 － c2
2
.
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 v2 1－c2 .
如图 51 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：
)ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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.