物理必修 第二册5 相对论时空观与牛顿力学的局限性教案配套ppt课件

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1．如图所示，质量与身高均相同的甲、乙两人分别乘坐速度为0.6c和0.8c(c为光速)的飞船在太空中同向运动．则下列说法中正确的是(　　)A．乙观察到甲身高变高B．甲观察到乙身高变低C．若甲向乙挥手，则乙观察到甲动作变快D．若甲向乙发出一束光进行联络，则乙观察到该光束的传播速度为c
第5节 相对论时空观与牛顿力学的局限性
因为人是垂直于速度方向站立的，身高方向上没有尺缩效应，即甲、乙观察到对方的身高不变，故A、B错误；根据相对论的时间延缓效应，可知乙观察到甲动作变慢，故C错误；根据爱因斯坦光速不变原理，乙观察到该光束的传播速度仍为c，故D正确．
2．在高速行进的火车车厢正中的闪光灯发一次闪光向周围传播，闪光到达车厢后壁时，一只小猫在车厢后端出生，闪光到达车厢前壁时，两只小鸡在车厢前端出生．则(　　)A．在火车上的人看来，一只小猫先出生B．在火车上的人看来，两只小鸡先出生C．在地面上的人看来，一只小猫先出生D．在地面上的人看来，两只小鸡先出生
火车中的人认为，车厢是个惯性系，光向前向后传播的速度相等，光源在车厢中央，闪光同时到达前后两壁，则在火车上的人看来，小猫和小鸡同时出生，故A、B错误；地面上的人认为，地面是一个惯性系，光向前向后传播的速度相等，向前传播的路程长些，到达前壁的时刻晚些，故在地面上的人看来，一只小猫先出生，故C正确，D错误．
3．一辆轿车在山区的高速公路上以接近光速的速度行驶，穿过众多隧道，已知隧道口为圆形，在将要抵达隧道时，下列说法正确的是(　　)A．司机观察到的隧道口为椭圆形，隧道的总长度变短B．司机观察到的隧道口为圆形，隧道的总长度不变C．司机观察到的隧道口为椭圆形，隧道的总长度不变D．司机观察到的隧道口为圆形，隧道的总长度变短
根据狭义相对论，在运动方向上长度变短，故隧道长度变短，在垂直运动方向长度不变，故洞口为圆形，D正确．
根据相对论效应知，沿x轴方向正方形边长缩短，沿y轴方向正方形边长不变，故其形状为长方形，C正确．
5．甲、乙、丙是三个完全相同的时钟，甲放在地球上，乙、丙分别放在两个高速运动的火箭上，分别以速度v乙和v丙朝同一方向远离地球飞行，且v乙甲时钟放在地面上，在地面上的人看来，甲时钟没有变化；乙、丙两时钟放在两个火箭上，根据爱因斯坦相对论可知，乙、丙时钟变慢，由于v乙6．某考生现在正在完成100分钟的期末物理考试，假设一艘飞船相对该考生以0.3c的速度匀速飞过(c为真空中的光速)，则飞船上的观察者根据相对论认为该考生考完这场考试所用时间(　　)A．大于100分钟 B．等于100分钟C．小于100分钟 D．不能确定
根据狭义相对论可知，飞船相对该考生以0.3c的速度匀速飞过时，飞船上的观察者认为该考生考完这场考试所用的时间 ，可知飞船上的观察者认为该考生考完这场考试所用的时间大于100分钟，选项A正确．
7．[辽宁大连长兴岛高级中学2020高一下期中]下列关于牛顿经典力学和爱因斯坦相对论中说法正确的是(　　)A．不论宏观物体，还是微观粒子，经典力学和相对论都适用B．爱因斯坦相对论无论是宏观低速还是微观高速运动的物体都适用C．当物体的运动速度远小于光速时，相对论和牛顿力学的结论是不一致的D．随着物理学的发展，经典力学将逐渐成为过时的理论
经典力学只适用宏观物体的低速运动，爱因斯坦相对论无论是宏观低速还是微观高速运动的物体都适用，B正确，A错误；当物体的运动速度远小于光速时，相对论和牛顿力学的结论是一致的，C错误；经典力学对宏观低速物体的运动仍然适用，D错误．