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第五章 相对论 复习课件
专题一 狭义相对论的基本假设 对于狭义相对论的相对性原理来说,物理规律对惯性系来说都是相同的,但是光速是不变的。由于光速是不变的,造成了与经典理论一些不同的结论。这些结论在低速的世界里是不易搞清的,但从天体的物理现象中却得到了证实。
【例1】 (多选)下列说法正确的是() A.在以竖直方向升空的火箭上向前发出的光对地速度一定比c大B.在以竖直方向升空的火箭上向前发出的光对地速度一定比c小C.在以竖直方向升空的火箭上水平方向发出的光对地速度为cD.在以竖直方向升空的火箭上向任一方向发出的光对地速度都为c
解析: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,因而C、D正确,A、B错误。故正确选项为C、D。答案:CD
迁移训练1 考虑几个问题: (1)如图所示,参考系O'相对于参考系O静止时,人看到的光速应是多少?(2)参考系O'相对于参考系O以速度v向右运动,人看到的光速应是多少?(3)参考系O相对于参考系O'以速度v向左运动,人看到的光速又是多少?
答案:三种情况都是c。解析:根据速度合成法则,第一种情况人看到的光速应是c,第二种情况应是,第三种情况应是,此种解法是不对的,而根据狭义相对论理论知,光速是不变的,都应是c。
迁移训练2 一个电子被电压为的电场加速后,其质量为多少?速率为多少? 解析:电子被加速后的动能为:×××又答案:×
迁移训练3 一观察者测出电子质量为,其中m0为电子的静止质量,求电子速度为多少?答案:解析:将代入质量公式
迁移训练3(多选)下列说法中正确的是()A.物质的引力使光线弯曲B.光线弯曲的原因是介质不均匀而非引力作用C.在强引力的星球附近,时间进程会变慢D.广义相对论可以解释引力红移现象答案:解析:从广义相对论的两个基本假设可以得出:物质的引力使光线弯曲;引力场的存在使得空间不同位置的时间进程出现差别,如在矮星表面的引力很强,那里的时间进程变慢,从而导致引力红移,所以正确的选项为A、C、D。
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