7.4 相对论时空观与牛顿力学的局限性-2020-2021学年高一物理精讲与精练高分突破考点专题系列（新教材人教版必修第二册）

3.0 envi 2024-12-31 4 4 65.92KB 15 页 3知币
侵权投诉
第七章 万有引力与宇宙航行
7.4：相对论时空观与牛顿力学的局限性
一：知识精讲归纳
1．从低速到高速
(1)经典力学的基础是牛顿运动定律，牛顿运动定律和万有引力定律在宏观、低速、
弱引力的广阔区域，包括天体力学的研究中，经受了实践的检验，取得了巨大的成就．
(2)狭义相对论阐述物体以接近光的速度运动时所遵从的规律．
(3)在经典力学中，物体的质量是不变的，而狭义相对论指出，质量要随物体运动
速度的增大而增大，即 m＝，两者在速度远小于光速的条件下是统一的．
2．从宏观到微观
(1)19 世纪末 20 世纪初，物理学研究深入到微观世界，发现了电子、质子、中子
等微观粒子，而且发现它们不仅具有粒子性，同时还具有波动性.20 世纪 20 年代，量
子力学建立，它能够正确地描述微观粒子运动的规律性，并在现代科学技术中发挥了
重要作用．
(2)经典力学的适用范围，只适用于低速运动，不适用于高速运动；只适用于宏观
世界，不适用于微观世界．
比较项 经典力学 相对论、量子力学
形成时期
物理学形成的初期阶段，受历
史发展限制，理论较肤浅、片
面
形成于物理学充分发展的现代，理
论较完善、科学
适用范围 低速运动、宏观世界，弱引力
作用 任何情况都适用
速度对质量
的影响
物体的质量不随其速度的变化
而变化 物体的质量随其速度的增加而变大
比较项 经典力学 相对论、量子力学
速度的合成 时间与空间互不相干，关系式
v船岸＝v船水＋v水岸成立
速度与位移、时间的测量有关，v船岸
＝v船水＋v水岸不成立
引力规律
牛顿的万有引力定律认为物体
间的引力符合“平方反比”规
律
爱因斯坦引力理论认为物体间的引力
不完全符合“平方反比”规律
联系
(1) 以下两种情况，相对论与经典力学的结论没有区别：
① 物体的速度远小于光速 c(3×108 m/s)时；
②“普朗克常量”(6.63×10－34 J·s)可以忽略不计时．
(2)相对论和量子力学都没有否定经典力学，经典力学是相对论、量子
力学的特殊情况.
3．从弱引力到强引力
(1)1915 年，爱因斯坦创立了广义相对论，这是一种新的时空与引力的理论．在强
引力的情况下，牛顿引力理论不再适用．
(2)当物体的运动速度远小于光速 c(3×108 m/s)时，相对论物理学与经典物理学的
结论没有区别．
二：考点题型归纳
一：经典力学论
1．下列运动中，牛顿力学规律适用的是（　　）
A．研究原子中电子的运动
B．高能粒子（速度较大）进一步加速
C．粒子接近光速的运动
D．嫦娥一号探月卫星的运动
2．美国科学家于2016 年2月11 日宣布，他们探测到引力波的存在。引力波是实验验
证爱因斯坦相对论的最后一块缺失的“拼图”。相对论在一定范围内弥补了牛顿力学
的局限性。关于牛顿力学，下列说法正确的是 （　　）
A．牛顿力学完全适用于物体的运动
B．牛顿力学取得了巨大成就，在宏观物体低速运动中是普遍适用的
C．随着物理学的发展，牛顿力学将逐渐成为过时的理论
D．由于相对论的提出，牛顿力学已经失去了它的应用价值
3．关于物理学史，下列说法中正确的是（　　）
A．伽利略发现了行星运动的规律
B．开普勒通过实验测定了引力常量
C．爱因斯坦的狭义相对论只适用于高速运动的物体，不适用于低速运动的物体
D．牛顿进行了“月一地检验”，得出天上和地下的物体都遵从万有引力定律的结论
二：常考物理历史
4．在科学的发展历程中，许多科学家做出了杰出的贡献。下列叙述符合历史事实的是
（　　）
A．卡文迪许通过实验测出了引力常量 G
B．牛顿总结出了行星运动的三大规律
C．爱因斯坦发现了万有引力定律
D．开普勒建立了狭义相对论
5．下列说法正确的是（　　）
A．在发现万有引力定律的过程中使用了“月—地检验”
B．牛顿利用扭秤测定引力常量时用到了微小形变放大法
C．开普勒研究第谷的行星观测记录总结出行星运动规律并发现了万有引力定律
D．相对论时空观和量子力学否定了牛顿力学
6．下列说法正确的是（　　）
A．牛顿通过理想斜面得出结论“力是改变物体运动的原因”，推翻了亚里士多德提
出的“力是维持物体运动的原因”的观点
B．美国物理学家密里根通过油滴实验最先测定了元电荷e的电荷量
C．牛顿于 1687 年正式发表万有引力定律，阐述了天体运动的原因，1798 年英国物理
学家库仑利用扭秤实验装置比较准确地测出了引力常量，测出了地球的质量
D．麦克斯韦提出的狭义相对论表明经典力学不适用于微观粒子和高速运动物体
三：考点过关精练
一、单选题
7．在狭义相对论中，下列说法中正确的是（　　）
A．一切运动物体相对于观察者的速度都不能大于真空中的光速
B．狭义相对性原理指出，力学规律在任何参考系中都是相同的
C．在一惯性系中发生于同一时刻、不同地点的两个事件在其他一切惯性系中也是同时
发生
D．在地面附近有一高速飞过的火箭，地面上的人观察到火箭变长了
8．下列说法正确的是（　　）
A．经典力学能够说明微观粒子的规律性
B．对于宏观物体的高速运动问题，经典力学仍适用
C．相对论与量子力学的出现，说明经典力学已失去意义
D．经典力学适用于宏观物体的低速运动问题，不适用于高速运动的物体
9．下列说法正确的是（　　）
A．据报道有人在从武汉到广州的高速列车中，自己手表变慢了，说明了经典力学的
局限性
B．加速上行电梯中的物体对地板压力比电梯停止的时候大，不能用经典力学观点解释
C．牛顿利用大量的实验得出了万有引力定律
D．经典力学适用于低速运动、宏观世界
7.4 相对论时空观与牛顿力学的局限性-2020-2021学年高一物理精讲与精练高分突破考点专题系列（新教材人教版必修第二册）.docx

共15页,预览5页

还剩页未读， 继续阅读

相关推荐

更多
立即下载
作者：envi 分类：高中 价格：3知币 属性：15 页 大小：65.92KB 格式：DOCX 时间：2024-12-31

开通VIP享超值会员特权

  • 多端同步记录
  • 高速下载文档
  • 免费文档工具
  • 分享文档赚钱
  • 每日登录抽奖
  • 优质衍生服务

作者详情

相关内容

更多

推荐作者

热门标签

大联考 高考地理 英语真题 听力 语法填空 石家庄 数学竞赛 读后续写 英语阅读 深圳中学
/ 15
评分 收藏
分享
立即下载
客服
关注