高三物理相對論簡介 選修34綜合課件.ppt

相對論簡介選修內(nèi)容3 4綜合 一 相對論簡介二 激光的特性及其應(yīng)用039 08年深圳市第一次調(diào)研考試10046 南京市2008屆第一次模擬考試13 1 060 徐州市07 08學(xué)年度第三次質(zhì)量檢測13 1 059 江蘇南通市2008屆第三次調(diào)研測試12 1 056 08年蘇北四市第三次調(diào)研試題12 1 1 065 08年南京一中第三次模擬12 1 037 2008屆南通市第一次調(diào)研考試12 1gk006 2008年高考物理廣東卷14gk005 2008年高考江蘇卷12b 2 gk011 2008年高考物理海南卷18 1 042 08年蘇 錫 常 鎮(zhèn)四市教學(xué)情況調(diào)查 一 13 1 gk003 2008年高考理綜北京卷13 相對論簡介 選修內(nèi)容3 4綜合 1 時間間隔的相對性經(jīng)典物理學(xué)認(rèn)為 某兩個事件 在不同的慣性系中觀察 它們發(fā)生的時間差 也就是它們的時間間隔 總是相同的 但是 從狹義相對論的兩個基本假設(shè)出發(fā) 我們會看到 時間間隔是相對的 運(yùn)動的鐘比靜止的鐘走得慢 即所謂的鐘慢效應(yīng) 而且 運(yùn)動速度越快 鐘走的越慢 接近光速時 鐘就幾乎停止了 一 相對論簡介 1 狹義相對論的兩個假設(shè) 1 在不同的慣性參考系中 一切物理規(guī)律都是相同的 這個假設(shè)通常稱為愛因斯坦相對性原理 2 真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的 與光源的運(yùn)動和觀察者的運(yùn)動沒有關(guān)系 這個假設(shè)通常叫做光速不變原理 2 狹義相對論的幾個結(jié)論 在尺子長度方向上運(yùn)動的尺子比靜止的尺子短 即所謂的尺縮效應(yīng) 速度越大 差別也越大 當(dāng)速度接近光速時 尺子縮成一個點(diǎn) 當(dāng)桿沿著垂直于自身的方向運(yùn)動時 測得的長度和靜止時一樣 微觀粒子的運(yùn)動速度很高 它的質(zhì)量明顯地大于靜止質(zhì)量 2 長度的相對性 3 相對論質(zhì)量 物體以速度v運(yùn)動時的質(zhì)量m和它靜止時的質(zhì)量m0之間有如下關(guān)系 相對論另一個重要結(jié)論就是大家已經(jīng)學(xué)過的愛因斯坦質(zhì)能方程 e mc2 1 2mv2就是通常講的動能 可見牛頓力學(xué)是相對論力學(xué)在v c時的特例 4 質(zhì)能方程 當(dāng)物體運(yùn)動的速度比光速小很多時 簡介 二 激光的特性及其應(yīng)用 激光是同種原子在同樣的兩個能級間發(fā)生躍遷生成的 其特性是 是相干光 由于是相干光 所以和無線電波一樣可以調(diào)制 因此可以用來傳遞信息 光纖通信就是激光和光導(dǎo)纖維結(jié)合的產(chǎn)物 平行度好 傳播很遠(yuǎn)距離之后仍能保持一定強(qiáng)度 因此可以用來精確測距 激光雷達(dá)不僅能測距 還能根據(jù)多普勒效應(yīng)測出目標(biāo)的速度 對目標(biāo)進(jìn)行跟蹤 還能用于在vcd或計算機(jī)光盤上讀寫數(shù)據(jù) 亮度高 能在極小的空間和極短的時間內(nèi)集中很大的能量 可以用來切割各種物質(zhì) 焊接金屬 在硬材料上打孔 利用激光作為手術(shù)刀切開皮膚做手術(shù) 焊接視網(wǎng)膜 利用激光產(chǎn)生的高溫高壓引起核聚變 039 08年深圳市第一次調(diào)研考試10 10 關(guān)于光的本性說法中不正確的是 a 光是一種電磁波b 光的衍射現(xiàn)象說明光具有波動性c 任何頻率的光只要強(qiáng)度足夠大 都可以使金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)d 射線是高能光子流 在通過電場過程中不會發(fā)生偏轉(zhuǎn) c 046 南京市2008屆第一次模擬考試13 1 13 選修3 4模塊選做題 1 本題4分 判斷以下說法的正誤 在相應(yīng)的括號內(nèi)打 或 a 光速不變原理是狹義相對論的兩個基本假設(shè)之一 b 拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時 往往在鏡頭前加一個偏振片以增加透射光的強(qiáng)度 c 光在介質(zhì)中的速度大于光在真空中的速度 d 變化的電場一定產(chǎn)生變化的磁場 變化的磁場一定產(chǎn)生變化的電場 060 徐州市07 08學(xué)年度第三次質(zhì)量檢測13 1 13 1 6分 選3 4 判斷以下說法的正誤 在相應(yīng)的括號內(nèi)打 或 a 光的偏振現(xiàn)象說明光是橫波 b 電磁波是振蕩電路中電子的周期性運(yùn)動產(chǎn)生的 c 單擺做簡諧運(yùn)動的回復(fù)力大小總與偏離平衡位置的位移大小成正比 d 激光具有單色性好 方向性強(qiáng) 亮度高等特點(diǎn) 是進(jìn)行全息照相的理想光源 e 地面上靜止的人觀察一條沿自身長度方向高速運(yùn)動的桿 其長度總比桿靜止時的長度小 f 如圖為一列沿x軸正方向傳播的簡諧波在t 0時刻的波形圖 已知波速為10m s 則圖中p質(zhì)點(diǎn)的振動方程為 059 江蘇南通市2008屆第三次調(diào)研測試12 1 12 1 在以下說法中 正確的是 a 電磁波譜包括無線電波 微波 紅外線 可見光 紫外線 x射線 射線b 牛頓環(huán)是簿膜干涉的結(jié)果 當(dāng)用頻率更高的單色光照射時 同級牛頓環(huán)半徑將會變大c 機(jī)械波是介質(zhì)傳遞波源質(zhì)點(diǎn)以及振動能量的一種方式d 麥克耳孫 莫雷實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明 不論光源與觀察者做怎樣的相對運(yùn)動 光速都是一樣的 ad 056 08年蘇北四市第三次調(diào)研試題12 1 1 12 1 1 選修3 4 下列說法中正確的是 a 在地面附近有一高速飛過的火箭 地面上的人觀察到火箭變短了 火箭上的時間進(jìn)程變慢了 火箭上的人觀察到火箭的長度和時間進(jìn)程均無變化b 托馬斯 楊通過光的單縫衍射實(shí)驗(yàn) 證明了光是一種波c 在太陽光照射下 水面上油膜出現(xiàn)彩色花紋是光的色散現(xiàn)象d 在光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中 若僅將入射光由綠光改為紅光 則干涉條紋間距變寬e 光導(dǎo)纖維絲內(nèi)芯材料的折射率比外套材料的折射率大f 麥克斯韋提出電磁場理論并預(yù)言電磁波存在 后來由他又用實(shí)驗(yàn)證實(shí)電磁波的存在g 次聲波是頻率低于20hz的聲波 它比超聲波更易發(fā)生衍射 adeg 065 08年南京一中第三次模擬12 1 12 1 3 4模塊 4分 該題有多個正確答案 少選得2分 錯選得0分 下列說法中正確的有 a 一單擺在周期性外力作用下做受迫振動 其振動周期與單擺的擺長有關(guān)b 變化的電場一定產(chǎn)生變化的磁場 變化的磁場一定產(chǎn)生變化的電場c 相對論認(rèn)為 真空中的光速在不同慣性參照系中都是相同的d 醫(yī)院里用于檢測的彩超的原理是 向病人體內(nèi)發(fā)射超聲波 經(jīng)血液反射后被接收 測出反射波的頻率變化 就可知血液的流速 這一技術(shù)應(yīng)用了多普勒效應(yīng) cd 037 2008屆南通市第一次調(diào)研考試12 1 12 1 在以下各種說法中 正確的是 a 一單擺做簡諧運(yùn)動 擺球相繼兩次通過同一位置時的速度必相同b 機(jī)械波和電磁波本質(zhì)上不相同 但它們都能發(fā)生反射 折射 干涉和衍射現(xiàn)象c 橫波在傳播過程中 波峰上的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動到相鄰的波峰所用的時間為一個周期d 變化的電場一定產(chǎn)生變化的磁場 變化的磁場一定產(chǎn)生變化的電場e 相對論認(rèn)為 真空中的光速在不同慣性參照系中都是相同的f 如果測量到來自遙遠(yuǎn)星系上某些元素發(fā)出的光波波長比地球上這些元素靜止時發(fā)光的波長長 這說明該星系正在遠(yuǎn)離我們而去 bef gk006 2008年高考物理廣東卷14 14 10分 大海中航行的輪船 受到大風(fēng)大浪沖擊時 為了防止傾覆 應(yīng)當(dāng)改變航行方向和 使風(fēng)浪沖擊力的頻率遠(yuǎn)離輪船搖擺的 光纖通信中 光導(dǎo)纖維遞光信號的物理原理是利用光的現(xiàn)象 要發(fā)生這種現(xiàn)象 必須滿足的條件是 光從光密介質(zhì)射向 且入射角等于或大于 速度 頻率 全反射 光疏介質(zhì) 臨界角 gk005 2008年高考江蘇卷12b 2 12 b 選修模塊3 4 慣性系s中有一邊長為l的正方形 如圖a所示 從相對s系沿x方向以接近光速勻速飛行的飛行器上測得該正方形的圖象是 c 由相對論知識易得運(yùn)動方向上的邊長變短 垂直運(yùn)動方向的邊長不變 c圖像正確 解析 gk011 2008年高考物理海南卷18 1 18 模塊3 4試題 4分 設(shè)宇宙射線粒子的能量是其靜止能量的k倍 則粒子運(yùn)動時的質(zhì)量等于其靜止質(zhì)量的倍 粒子運(yùn)動速度是光速的倍 k 依題意e ke0 故m km0 解得 由 解析 粒子以速度v運(yùn)動時的能量e mc2 靜止時的能量為e0 m0c2 042 08年蘇 錫 常 鎮(zhèn)四市教學(xué)情況調(diào)查 一 13 1 13 供選修3 4考生作答 1 以下是有關(guān)波動和相對論內(nèi)容的若干敘述 a 單擺的擺球擺動到平衡位置時 所受的合外力為零b 光速不變原理是 真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的c 波在傳播的過程中 介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)將沿波的傳播方向做勻速運(yùn)動d 兩列波相疊加產(chǎn)生干涉現(xiàn)象 則振動加強(qiáng)區(qū)域與減弱區(qū)域交替變化e 光的偏振現(xiàn)象說明光波是橫波 f 夜視儀器能在較冷的背景上探測出較熱物體的紅外輻射g 如圖為一列向右傳播的簡諧橫波的圖象 波速為5m s 則再經(jīng)1 5s質(zhì)點(diǎn)a處于波峰位置h 彈簧振子的位移隨時間變化的表達(dá)式是x sin2 t 則在0 3s 0 4s的時間內(nèi) 振子的速率在增大其中正確的有 befgh gk003 2008年高考理綜北京卷13 13 下列說法正確的是 a 用分光鏡觀測光譜是利用光折射時的色散現(xiàn)象b 用x光機(jī)透視人體是利用光電效應(yīng)c 光導(dǎo)纖維傳輸信號是利用光的干涉現(xiàn)象d 門鏡可以擴(kuò)大視野是利用光的衍射現(xiàn)象