高中物理人教版 (2019)必修 第二册第七章 万有引力与宇宙航行5 相对论时空观与牛顿力学的局限性导学案及答案

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一、相对论时空观
地球绕太阳公转的速度是3×104 m/s，设在美国伊利诺斯州费米实验室的圆形粒子加速器可以把电子加速到0.999 999 999 987倍光速的速度，请思考：
(1)在狭义相对论中，地球的公转速度属于低速还是高速？被加速器加速后的电子的速度属于低速还是高速？
(2)在地面上校准的两只钟，一只留在地面上，一只随宇宙飞船遨游太空，隔一段时间飞船返回地面时，两只钟显示的时间相同吗？有什么差别？
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1．19世纪，物理学家________根据电磁场理论预言了电磁波的存在，并证明电磁波的传播速度________光速c。
2．1887年的迈克耳孙—莫雷实验以及其他一些实验表明：在不同的参考系中，光的传播速度____________！这与牛顿力学中不同参考系之间的速度变换关系________。
3．爱因斯坦假设
(1)在不同的________参考系中，物理规律的形式都是________的。
(2)真空中的________在不同的惯性参考系中大小都是________的。
4．相对论时空观
(1)时间延缓效应
①如果相对于地面以v运动的惯性参考系上的人观察到与其一起运动的物体完成某个动作的时间间隔为Δτ，地面上的人观察到该物体完成这个动作的时间间隔为Δt，那么两者之间的关系是Δt＝________。
②Δt与Δτ的关系总有Δt____Δτ(选填“>”“”“