物理：6.5《广义相对论》同步练习（教科版选修3-4）

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1、广义相对论简介同步练习(一)1、什么是广义相对性原理？2、回顾从亚里士多德到牛顿再到爱因斯坦的科学发展进程，我们得出什么样的体会？3、在爱因斯坦之后，人们是怎样发展爱因斯坦的理论的？4、设地球表面附近有一物体A，受到地球引力可以表示为F=GMmg/r2。式中M为地球质量，mg就是通常说的物体的质量m，它是物体本身的属性，在这里，它决定所受引力的大小，为了确切表达这种属性，我们给它起一个确切的名字，叫做物体的引力质量，用mg表示。另一方面，当力f作用于上述物体上时，它产生加速度a，这是有f=mIa，式中mI也是通常所说的物体A的质量m，它也是物体本身的性质，不过在这里

2、它是该物体惯性的量度，为了确切表达这种属性，我们也给它起一个确切的名字，叫做物体的惯性质量。mI也可以理解为物体对加速度的阻抗。从上面的定义明显可见，同一物体的引力质量何惯性质量是根本不同的两个物理量。物体的引力质量与所受的引力有关，而与物体的运动状态毫无关系；而惯性质量是对加速度的阻抗，在运动过程中（运动状态变化时）才体现出来。所以，我们没有任何先验的理由期望mg和mI之间可能存在任何联系。正如一个人的两种特征一样：甲的鼻子比乙的长，不能保证甲一定比乙跑得快。爱因斯坦曾这样描述：“地球以引力吸引石块而对其惯性质量毫无所知，地球得‘召唤’力与引力质量有关；而石块所‘

3、回答’的运动与惯性质量有关。”虽然同一物体的mg和mI是完全不同的两个概念，但实验却证实了mg≡mI。请列出你知道能证实它们相等的试验。5、等效原理有什么意义？答案：[来源:学科网ZXXK]1、在任何参考系中，物理规律都是相同的，这就是广义相对性原理。2、可以体会到，任何物理理论都有自己的成功和失败的地方,或者有效和无效的范围．解决老问题和提出新问题，往往是一个理论的两个方面．牛顿解决了许多亚里士多德没有解决的问题，但也留下了自己的困难．爱因斯坦解决了牛顿理论中的许多困难，但也带来了新的问题．3、在爱因斯坦之后，人们主要从两方面发展爱因斯坦的理论，一是把广义相对论和

4、量子论结合起来，一是把广义相对论与其它的基本相互作用统一起来。[来源:学&科&网]4、（1）伽利略比萨斜塔实验：假设除了物体A以外还有物体A`它们所受的万有引力恰好等于它们产生加速度的力（即假设F=f），则有mg≡mI。[来源:学科网]（2）厄缶实验于1890年和1922年所做的扭摆实验，以10-8的高精度，对不同物体做了实验，证实了mg≡mI。（3）少仁斯用放射性物质做实验，仍然证实了mg≡mI。（4）1961年，狄克(Dicke)以10-10精度，1971年，布拉津斯基又以10-12的高精度，都证实了mg≡mI5、等效原理逻辑简洁地、统一地处理了惯性力场与局部引

5、力场地联系，自然地得出了物体地惯性质量恒等与引力质量地结论，即自然地解释了落体实验、厄缶实验等。[来源:学科网ZXXK]