沪科物理选修3-4 第5章本章优化总结

欢迎进入物理课堂 本章优化总结 专题归纳整合 高考真题演练 本章优化总结 知识网络构建 章末综合检测 知识网络构建 专题归纳整合 1 爱因斯坦相对性原理 对于一切物理现象的描述来说 所有惯性系都是等效的 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 与光源的运动和观察者的运动无关 根据狭义相对论的基本原理 可以推出同时的相对性 即事件的同时性因参考系的选择而异 光速是速度的极限速度 在高速世界速度的合成应遵循相对论的速度合成定理 时间和空间不能脱离物质和物质的运动状态 时间变慢 空间的长度会变短 都与物质的运动速度有关 你站在一条长木杆的中央附近 并且看到木杆落在地上时是两头同时着地 所以 你认为这木杆是平着落到了地上 而此时飞飞小姐正以接近光速的速度从木杆前面掠过 她看到B端比A端先落到地 因而她认为木杆是向B端倾斜着落地的 她的看法是 A 对的B 错的C 她应感觉到木杆在向她运动D 她应感觉到木杆在远离她运动 精讲精析 当飞飞小姐掠过木杆时 在她看来 木杆不仅在下落 而且还在向她运动 正好像星体向你的飞船运动一样 因此 在你看来同时发生的两件事 在飞飞小姐看来首先在B端发生 答案 AC 一张宣传画5m见方 平行地贴于铁路旁边的墙上 一超高速列车以2 108m s的速度接近此宣传画 这张画由司机来观察将成为什么样子 精讲精析 由正方形变成了长方形 垂直速度方向的长度不变 仍然是5m 运动方向上长度变短 即为 答案 司机看到的画面由正方形变成了长方形 方法总结 运动的尺子变短 只是在运动方向上变短 其他方向不变 远方的一颗星以0 8c的速度离开地球 测得它辐射出来的闪光按5昼夜的周期变化 求在此星球上测其闪光周期为多大 答案 3昼夜 方法总结 本题考查的是时间间隔的相对性 时间进程对于同一个参考系 惯性系 是没有变化的 而从另一个参考系来看这个参考系才会有变化 1901年 德国科学家考夫曼在确定 射线比荷的实验中首先观测到 电子比荷与速度有关 他假设电子的电荷不随速度而改变 则它的质量就要随速度的增加而增加 实验结果如图5 1所示 请用质速关系公式 计算电子在0 6c和0 8c下的质量 并和实验数据对比 图5 1 答案 1 25m01 7m0和实验数据比较 吻合得很好 爱因斯坦的相对论指出 物体的质量和能量之间存在着密切的关系 它们之间的关系是E mc2 这就是著名的爱因斯坦质能方程 这个方程告诉我们 物体具有的能量与它的质量之间存在着简单的正比关系 物体的能量增大了 质量也增大 能量减小 质量也减小 一千克铀235完全裂变释放出约7 25 1013J能量 裂变损失了多少千克的铀235 它相当于燃烧多少吨煤释放的能量 煤的燃烧值为2 9 107J kg 答案 8 06 10 4kg2 5 106kg 方法总结 物体具有的能量与它的质量之间存在着简单的正比关系 高考真题演练 1 2009年高考江苏单科卷 如图5 2所示 强强乘坐速度为0 9c c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 5c 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 图5 2A 0 4cB 0 5cC 0 9cD 1 0c解析 选D 根据光速不变原理 壮壮观测到的光速传播速度仍为c D项正确 2 2011年高考江苏单科卷 如图5 3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两铁塔被照亮的顺序是 图5 3 A 同时被照亮B A先被照亮C C先被照亮D 无法判断解析 选C 因列车沿AC方向接近光速行驶 根据 同时 的相对性 即前边的事件先发生 后边的事件后发生可知C先被照亮 答案为C 3 2010年高考北京卷 属于狭义相对论基本假设的是 A 真空中光速不变B 时间具有相对性C 物体的质量不变D 物体的能量与质量成正比解析 选A 狭义相对论的两条假设分别是 在任何惯性系中真空中的光速不变和一切物理规律相同 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全