高中物理鲁科版选修3-4学案：第6章章末分层突破含解析

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1、章末分层突破知识体系反哺教材wi固层-知识整a、-广义相对性原理—基本原理一④原理相对论与天体物理L广义相对论一时空结构实验检验L宇宙的起源-宇宙的探索宇宙的组成—I水星近日点的进动—

2、引力红移

3、—

4、雷达回波延週探索［自我校对］④等效⑤弯曲晶学思心得深化整合探究提升提升层・能力强化£■1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.2.时间的相对性运动的时钟变慢：2=厂一2

5、3.长度的相对性-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1=如图6・1所示，列车以速度。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厶。.请思考:(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？图6・1【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〃.(2)由长度的相对性，尺子的长度为：【答案】(l)d(2)厶0、/1一寺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

6、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.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)屮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)引力场屮，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.

7、卜例卜列说法屮正确的是(A.光线在引力场中仍沿直线传播B.强引力场作用可使光谱线向红端偏移A.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.【答案】BCE考题链接综合提升拓展层•老题推接1.（2016-徐州一中检测）如图6-2所示，沿平直铁路线

8、有间距相等的三座铁塔A.B和C.假想有一列车沿/C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力、C两铁塔被先照亮的是・图6-2【解析】由“同时”的相对性可知，列车上的观察者观察到光信号先到达【答案】C2.（2016-苏州一中检测）假如一对挛生兄弟/和其中3乘坐速度为e=0.9c的火箭飞往大角星，而后又飞回地球.根据力在地球上的观测，大角星离地球有40万光年远，这次3往返飞行经历时间为80.8年.如果E在离开地球时，他们的年龄都为20岁，则当B回到地球时，力的年龄为岁，〃的年龄为岁.【导学号：78510077]【解析】设〃

9、在火箭惯性系中经历的时间为厂，根据时间延缓效应得:为20+35.2=55.2（岁）./的年龄为100.8（岁）.【答案】100.855.2图6-2【解析】由“同时”的相对性可知，列车上的观察者观察到光信号先到达【答案】C2.（2016-苏州一中检测）假如一对挛生兄弟/和其中3乘坐速度为e=0.9c的火箭飞往大角星，而后又飞回地球.根据力在地球上的观测，大角星离地球有40万光年远，这次3往返飞行经历时间为80.8年.如果E在离开地球时，他们的年龄都为20岁，则当B回到地球时，力的年龄为岁，〃的年龄为岁.【导学号：78510077]【解析】设

10、〃在火箭惯性系中经历的时间为厂，根据时间延缓效应得:为20+35.2=55.2（岁）./的年龄为100.8（岁）.【答案】100.855.2章末综合测评（四）光的干涉衍射偏振相对论与天体物理（时间：60分钟满分：90分）1.（1）（5分）（填正确答案标号.选对1个得2分,选对2个得4分，选对3个得5分.每选错1个扣3分，最低得分为0分）关于杨氏实验，下列说法中正确的是（）A.两波源只要具有相同的频率和振动方向，两列波和遇时就能产生干涉现彖B.单色光通过单缝后射向两个靠得很近的狭缝可作为振动情况总是相同的波源C.两波源发出的光波在波谷与波谷

11、叠加的地方，光相互抵消或者削弱，屏上出现暗条纹D.两个波源发出的光波在波峰与波峰叠加的地方，光相互加强，屏上出现亮条纹E.两波源发出的光波在波峰与波谷叠加的地方，光相互抵消或削弱，屏上出现暗条