内容正文:
高中物理人教版(2019)必修第二册同步讲练测
第七章 万有引力与宇宙航行
7.5相对论时空观与牛顿力学的局限性
知识点1:相对论时空观
1.爱因斯坦的假设
①在不同的惯性参考系中,物理规律的形式都是相同的。
②真空中的光速在不同的惯性参考系中大小都是相同的。
2.几个结论
①两个事件是否同时发生,与参考系的选择有关;
②时间延缓效应:是在运动系统中测得的时间,是在运动系统外测得的时间;那么总有。
③长度收缩效应:是在运动系统中测得的长度,是在运动系统外测得的长度,那么总有。
知识点2:牛顿力学的成就与局限性
1.牛顿力学的成就:经典力学把天上物体和地上物体的运动统一起来,从力学上证明了自然界的多样性的统一,实现了人类对自然界认识的第一次理论大综合。
2.牛顿力学的局限性:牛顿力学只适用于宏观物体的低速运动,对于微观粒子的运动、宏观物体的高速运动,牛顿力学将受到限制,不再适用。
3.相对论与量子力学都没有否定过去的科学,而只认为过去的科学是自己在一定条件下的特殊情形。
例1.实际的天文观测,行星的运行轨道并不是严格闭合的,它们的近日点在不断地旋进.经典力学的解释令人满意吗?用什么理论来圆满地进行了解释?
【解析】按牛顿的万有引力定律推算,行星的运动应该是一些椭圆或圆,行星沿着这些椭圆或圆做周期性运动,与实际观测结果不符.经典力学也能作出一些解释,但是,水星旋进的实际观测值比经典力学的预言值多.经典力学的解释不能令人满意.
爱因斯坦根据广义相对论计算出水星近日点的旋进还应有43’的附加值,同时还预言了光线在经过大质量的星体附近时,如经过太阳附近时会发生偏转现象.并且都被观测证实.
1.关于经典力学的适用范围和局限性,下列说法正确的是( )
A. 经典力学过时了,应该被量子力学所取代
B. 由于超音速飞机的速度太大,其运动不能用经典力学来解释
C. 人造卫星的运动不适合用经典力学来描述
D. 当物体速度接近光速时,其运动规律不适合用经典力学来描述
2.经典力学有一定的局限性。当物体以下列速度运动时,经典力学不再适用的是( )
A. 2.5×10-1m/s B. 2.5×102m/s C. 2.5×105m/s