【新教材精创】5.2 相对论中的神奇时空 学案（1）-鲁科版高中物理必修第二册

5.2 相对论中的神奇时空 1. 知道狭义相对论关于时空相对性的主要结论。 2. 了解时间延缓效应和长度收缩效应的主要内容及推理的思维过程。 【重点】了解时间延缓效应和长度收缩效应及其相关计算公式；了解质能关系及其相关计算公式；初步了解时空弯曲现象。 【难点】了解时间延缓效应和长度收缩效应。 1．“同时”的相对性 （1）经典物理学认为：如果两个事件在一个参考系中是同时的，在另一个参考系中一定也是________的。 （2）狭义相对论的时空观认为：同时是________的，即在同一个参考系中不同地点同时发生的两个事件，在另一个参考系中不一定是________的。 2.时间延缓效应：在相对论时空观中，高速运动的时钟比静止的时钟走得慢。 关系式：∆t=_______________________，∆t为________时间，∆t’为________时间。 3．长度收缩效应：在相对于物体运动着的惯性系中沿运动方向测出的物体长度，比在相对静止的惯性系中测出的长度短。 关系式：，为________长度，为________长度。 4.质能关系： 按照相对论及基本力学定律可得质量和能量的关系为E＝______，称为质能关系式。物质的质量减少或增加时，必然伴随着________的减少或增加，其关系为ΔE＝_________。 5.时空弯曲 （1）科学预言：_______________能使光线弯曲，__________也能使光线弯曲。在宇宙中，物质__________大、___________高的区域时空弯曲大；物质________的地方，时空弯曲小。 （2）实验验证：恒星的光线在太阳附近弯曲的数值，与广义相对论的理论预言相当吻合。 （3）进一步推理：光线在引力场中的弯曲可等效为空间本身被引力弯曲。引力不但影响_________，而且影响_______，即时空弯曲。 1. 在一高速列车通过洞口为圆形的隧道，列车上的司机对隧道的观察结果为(  ) A．洞口为椭圆形，长度变短 B．洞口为圆形、长度不变 C．洞口为椭圆形、长度不变 D．洞口为圆形，长度变短 2.按照相对论理论，下列说法中错误的是( ) A．一条杆的长度静止时为l0，不管杆如何运动，杆的长度均小于l0 B．一条杆的长度不会因为观察者是否与杆做相对运动而不同，这是经典物理学家的观点 C．一个物体