人教版2019必修第二册高一物理精讲与精练高分突破考点专题 7.5 相对论时空观与牛顿力学的局限性（附答案）

7.5相对论时空观与牛顿力学的局限性一：知识精讲归纳考点一、相对论时空观1.19世纪，英国物理学家麦克斯韦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等于光速c.2.1887年迈克耳孙—莫雷实验以及其他一些实验表明：在不同的参考系中，光的传播速度都是一样的！这与牛顿力学中不同参考系之间的速度变换关系不符(填“相符”或“不符”).3.爱因斯坦假设：在不同的惯性参考系中，物理规律的形式都是相同的；真空中的光速在不同的惯性参考系中大小都是相同的.4.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在同一地点完成这个动作的时间间隔为Δt，那么两者之间的关系是Δt＝eq\f(Δτ,\r(1－\f(v,c)2)).(2)Δt与Δτ的关系总有Δt＞Δτ，即物理过程的快慢(时间进程)与运动状态有关.(填“有关”或“无关”)5.长度收缩效应：(1)如果与杆相对静止的人测得杆长是l0，沿着杆的方向，以v相对杆运动的人测得杆长是l，那么两者之间的关系是l＝l0eq\r(1－\f(v,c)2).(2)l与l0的关系总有l＜l0，即运动物体的长度(空间距离)跟物体的运动状态有关.(填“无关”或“有关”)考点二、牛顿力学的成就与局限性1.牛顿力学的成就：牛顿力学的基础是牛顿运动定律，万有引力定律的建立与应用更是确立了人们对牛顿力学的尊敬.2.牛顿力学局限性：牛顿力学的适用范围是低速(填“高速”或“低速”)运动的宏观(填“宏观”或“微观”)物体.(1)当物体以接近光速运动时，有些与牛顿力学的结论不相同.(2)电子、质子、中子等微观粒子的运动不能用牛顿力学来说明.3.牛顿力学不会被新的科学成就所否定，当物体运动的速度远小于光速c时，相对论物理学与牛顿力学的结论没有区别.二：考点题型归纳题型一：经典力学局限性1．（2022秋·上海静安·高一上海市市西中学）绝对真理是不存在的，物理规律总是在一定的范围内成立。如牛顿运动定律的适用范围是（）A．宏观物体的运动 B．微观粒子的运动C．宏观物体的低速运动 D．微观粒子的低速运动2．（2021·高一）2017年10月3日，瑞典皇家科学院将2017年诺贝尔物理学奖授予了三位美国科学家，以表彰他们对LIGO探测装置的决定性贡献。引力波是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宏观低速运动B．牛顿力学取得了巨大成就，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、量子论的提出，牛顿力学已经失去了它的应用价值3．（2022春·湖南·高一校联考期中）500米口径的中国天眼（FAST）是世界上已建成的最大的射电望远镜，可监测脉冲星，探测引力波的存在。而引力波是实验验证爱因斯坦相对论的最后一块“拼图”。关于牛顿力学、相对论和量子力学，下列说法正确的是（）A．不论是宏观物体，还是微观粒子，牛顿力学都是适用的B．由于相对论的提出，牛顿力学已经失去了它的应用价值C．高速运动的子寿命变长的现象，既能用相对论时空观解释，又能用经典理论解释D．牛顿力学适用于研究宏观物体的低速运动题型二：相对论时空观4．（2022·高一课时练习）在高速世界里，时间和空间都是相对的，都会随惯性参考系的选择不同而不同。基于爱因斯坦的假设，下列说法正确的是（）A．物理规律在一切参考系中都具有相同的形式B．在一切参考系中，测量到的真空中的光速c都一样C．在一切惯性参考系中，测量到的真空中的光速c都一样D．上面所述均不正确5．（2022春·上海黄浦·高一期末）设某人在速度为0.5c的飞船上打开一个光源，则下列说法正确的是（）A．飞船正前方地面上的观察者看到这一光速为1.5cB．飞船正后方地面上的观察者看到这一光速为0.5cC．在垂直飞船前进方向地面上的观察者看到这一光速是D．在地面上任何地方的观察者看到的光速都是c6．（2022春·福建福州·高一福建省福州教育学院附属中学期末）在下列关于物理学家所做出的科学贡献的叙述中，不正确的是（）A．爱因斯坦提出的狭义相对论时空观是时空观发展史上的一次大变革B．第谷通过多年的观测和精确的计算，得出了行星运动定律C．卡文迪许在测量万有引力常量的实验中，运用了“放大法”D．牛顿总结出牛顿运动定律和万有引力定律，建立了完整的经典力学体系题型三：长度的相对性7．（2022·全国·高一专题练习）如图所示，地面上A、B两处的中点处有一点光源S，甲观察者站在光源旁，乙观察者乘坐速度为v（接近光速）的火箭沿方向飞行，两观察者身边各有一个事先在地面校准了的相同的时钟，下列对相关现象的描述中，正确的是（）A．甲测得的光速为c，乙测得的光速为B．甲认为飞船中的钟变慢了，乙认为甲身边的钟变快了C．甲测得的间的距离小于乙测得的间的距离D．当光源S发生一次闪光后，甲认为A、B两处同时接收到闪光，乙则认为B先接收到闪光8．（2022春·江苏徐州·高一统考期中）如图所示，位于教室中央的光源发出一个闪光，闪光照到了教室的前壁和后壁。教室的长度为10m。在平行于教室高速运动的太空飞船上的观察者（）A．测得照到前壁的光速度小于c B．观测到飞船上的时间进程比教室快C．测得教室的长度大于10m D．观察到光先到达后壁9．（2021春·山西太原·高一统考期末）按照相对论的时空观，下列说法正确的是（）A．时间和空间都是独立于物体及其运动而存在的B．在不同的惯性参考系中，光的传播速度都是相同的C．运动物体的长度跟物体的运动快慢无关D．在高速运动的飞机上，原子钟的计时会变快三：课堂过关精练一、单选题10．（2023秋·上海浦东新·高一上海师大附中校考期末）牛顿运动定律的适用范围是（）A．宏观物体的运动 B．微观粒子的运动C．宏观物体的低速运动 D．微观粒子的低速运动11．（2022·高一课时练习）2017年10月16日，全球多国科学家同步举行新闻发布会，宣布人类第一次直接探测到来自双中子星合并的引力波，并同时“看到”这一壮观宇宙事件发出的电磁信号。在物理学中，引力波是指时空弯曲中的涟漪，通过波的形式从辐射源向外传播，这种波以引力辐射的形式传输能量。这一重大发现验证的科学理论是（）A．经典力学 B．量子理论C．狭义相对论 D．广义相对论12．（2022·高一课时练习）关于牛顿力学、相对论和量子力学，下列说法中正确的是（）A．相对论和牛顿力学是相互对立、互不相容的两种理论B．在物体高速运动时，相对论适用于物体的运动规律；在物体低速运动时，牛顿运动定律适用于物体的运动规律C．牛顿力学适用于宏观物体的运动，也适用于微观粒子的运动D．不论是宏观物体，还是微观粒子，牛顿力学和量子力学都是适用的13．（2023·全国·高一假期作业）关于经典力学理论，下述说法中正确的是（）A．经典力学是过时和错误的B．经典力学适用于宏观、低速、弱引力场C．经典力学认为时空是相对的D．经典力学可以预言各种尺度下的运动14．（2021·全国·高一专题练习）有一对孪生兄弟小明和小伟，当他们长大到20岁时，由于航天的需要，小伟要乘坐航天飞船去太空进行科学研究，在地球上经过20年后小伟才返回地面，则下列判断正确的是（）A．小明显得更年轻 B．小伟显得更年轻C．他们俩一样年轻 D．无法判断谁更年轻15．（2021·全国·高一专题练习）相对论中，关于飞船飞行时间间隔的相对性，下列相关叙述中不正确的是（）A．同方向以相等速率飞行的两只飞船上的航天员测得的对方的飞行时间总一致B．以相等速率相向飞行的两只飞船上的航天员测得的对方的飞行时间总一致C．在地球上观察，飞船上的时间进程变慢了，其一切变化过程均变慢了D．在飞船上观察，地球上的时间进程变快了，其一切变化过程均变快了16．（2021·高一课时练习）在静止时测量的弓箭的长度和铝管的长度相同，当弓箭以速度0.5c（c为光速）穿过铝管时，下列说法正确的是（）A．弓箭的长度变短，所以在某些位置铝管能将弓箭完全遮住B．铝管的长度变短，所以在某些位置弓箭将从铝管的两端伸出C．弓箭和铝管都变短且变短的量相同，所以在某些位置铝管刚好能将弓箭完全遮住D．弓箭和铝管的长度是否发生变化与观察者的运动情况有关17．（2022春·江苏苏州·高一统考期末）在物理学发展过程中，许多科学家作出了贡献。以下符合事实的是（）A．牛顿发现了万有引力定律，并测得了引力常量B．爱因斯坦的相对论时空观可以解释高速运动的μ子寿命变长的现象C．库仑利用扭秤发现了库仑定律，并测定了电子的电荷量D．奥斯特发现了电流的磁效应，并给出了右手螺旋定则18．（2022春·江苏镇江·高一江苏省扬中高级中学期中）下列说法中正确的是（）A．卡文迪许发现了万有引力定律，并测得了引力常量B．当r趋近于零时，两个物体间的万有引力趋近于无穷大C．牛顿证明了地面上苹果受到的重力和地球对月亮的吸引力是同一种力D．导弹的速度可达到6000m/s，在相对论中属于高速，导弹的长度会明显缩短19．（2023·全国·高一假期作业）如果航天员以接近于光速的速度朝某一星体飞行，如图所示。下列说法正确的是（）A．航天员根据自己的质量在增加发觉自己在运动B．航天员根据自己的心脏跳动在慢下来发觉自己在运动C．航天员根据自己在变小发觉自己在运动D．航天员永远不能由自身的变化知道自己的速度20．（2023·全国·高一假期作业）在一个高速旋转的巨大转盘上放置三个完全相同的时钟，a放在转轴处，b放在中间，c放在边缘处，如图所示。对于地面上的观察者，根据相对论认为三个时钟的快慢情况，下列说法正确的是（）A．a钟最快，b、c钟一样慢B．a钟最慢，b、c钟一样快C．a钟最快，c钟最慢D．a钟最慢，c钟最快四：高分突破精练一、单选题21．（2022春·四川绵阳·高一统考期末）关于经典力学理论，下述说法中正确的是（）A．经典力学适用于宏观、低速、弱引力场B．相对论和量子力学证明了经典力学是错误和过时的C．经典力学认为时空是相对的D．经典力学可以预言各种尺度下的运动22．（2022春·辽宁丹东·高一统考期末）在物理学的发展进程中，许多科学家做出了重要贡献，下列叙述符合史实的是（）A．伽利略第一次在实验室里测出了万有引力常量G的数值B．胡克总结出了行星运动的规律，并发现了万有引力定律C．法拉第最早引入了电场概念，并提出用电场线表示电场D．牛顿建立了真空中光速在不同惯性参考系中大小相同的假说23．（2022春·福建福州·高一校联考期末）在物理学建立、发展的过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步。关于科学家和他们的贡献，下列说法中错误的是（）A．德国天文学家开普勒对第谷观测的行星数据进行了多年研究，得出了绕同一恒星太阳运行的行星轨道的半长轴的平方跟公转周期的立方之比都相等B．牛顿进行了著名的“月―地检验”，得出天上和地上的物体间引力作用都遵从万有引力定律，而英国物理学家卡文迪许用实验的方法比较准确的测出了引力常量G的值C．爱因斯坦建立了相对论，使人们认识到经典力学只适用于低速运动与宏观世界，其中狭义相对论的两条基本假设是相对性原理与光速不变原理D．德国的伽勒在勒维耶预言的位置处发现了海王星，人们称其为“笔尖下发现的行星”，显示了理论对实践的巨大指导作用二、多选题24．（2022·高一课时练习）下列关于经典力学的时空观说法正确的是（）A．经典力学的时空观中，同时是绝对的，即在一个参考系中的观察者在某一时刻观察到的两个事件，对另一参考系中的观察者来说也是同时发生的B．在经典力学的时空观中，时间间隔是绝对的，即任何事件（或物体的运动）所经历的时间，在不同的参考系中测量都是相同的，而与参考系的选取无关C．在经典力学的时空观中，空间间隔是相对的，即如果各个参考系中用来测量长度的标准相同，那么空间两点距离与参考系选取有关D．经典力学的时空观就是一个绝对的时空观，时间与空间、物体的运动无关25．（2022·高一课时练习）关于牛顿力学理论，下列说法正确的是（）A．牛顿力学是物理学和天文学的基础，也是现代工程技术的理论基础B．牛顿力学的理论体系是经过几代科学家长期的探索，历经曲折才建立起来的C．牛顿力学具有丰富的理论成果，也建立了验证科学的方法体系D．当物体运动速度很大（v→c）时，牛顿力学理论所得的结果与实验结果相符合26．（2021·全国·高一专题练习）对于公式，下列说法正确的是（）A．式中的是物体以速度v运动时的质量B．当物体的运动速度时，物体的质量，即物体的质量改变了，故经典力学不适用，是不正确的C．当物体以较小速度运动时，质量变化十分微小，经典力学理论仍然适用，只有当物体以接近光速的速度运动时，质量变化才明显，故经典力学适用于低速运动，而不适用于高速运动D．通常由于物体的运动速度太小，故质量的变化引不起我们的感觉，因此在分析地球上物体的运动时，不必考虑质量的变化27．（2021·高一课时练习）如图所示，甲、乙、丙三个完全相同的时钟，甲放在地面上，乙、丙分别放在两架航天飞机上，航天飞机沿同一方向高速飞离地球，但是乙所在的飞机比丙所在的飞机飞得快。则乙所在飞机上的观察者认为（）A．走得最快的钟是甲B．走得最快的钟是乙C．走得最快的钟是丙D．走得最慢的钟是甲28．（2021·全国·高一专题练习）在狭义相对论中，下列说法正确的是（）A．所有惯性系中基本规律都是等价的B．在真空中，光的速度与光的频率、光源的运动状态无关C．在不同惯性系中，光在真空中沿不同方向传播速度不相同D．质量、长度、时间的测量结果不随物体与观察者的相对状态而改变29．（2021·高一课时练习）联系相对论时空观，判断下列有关质量和长度说法中正确的是（）A．物体的质量与运动状态无关B．物体的质量与运动状态有关，只是在速度较低的情况下，变化忽略不计C．物体的长度与运动状态无关D．物体的长度与运动状态有关，只是在速度较低的情况下，变化忽略不计30．（2022·高一课时练习）一枚火箭静止于地面时长为30m，两个完全相同的时钟分别放在火箭内和地面上。火箭以速度v飞行，光速为c，下列判断正确的是（）A．若v=0.5c，则火箭上的观察者测得火箭的长度仍为30mB．若v=0.5c，则地面上的观察者测得火箭的长度仍为30mC．若v=0.5c，则火箭上的观察者认为地面上的时钟走得快D．若v=0.5c，则地面上的观察者认为火箭上的时钟走得慢31．（2022春·广东珠海·高一统考期末）20世纪人类最伟大的创举之一是开拓了太空这一全新活动领域，人类突破了大气层的阻拦，摆脱了地球引力的束缚，实现了在太空翱翔的梦想，近年来我国也在太空探索中取得多项重大突破。以下关于宇宙相关知识说法正确的是（）A．开普勒行星运动定律只适用于行星绕太阳运动B．卡文迪许通过实验推算出来引力常量G的值，被誉为第一个能“称量地球质量”的人C．人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动的速度不可能大于地球的第一宇宙速度D．经典物理学建立在实验的基础上，它的结论又受到无数次实验的检验，因此在任何情况下都适用参考答案：1．C【详解】牛顿运动定律的适用范围是宏观物体的低速运动，不适用微观粒子的高速运动。故选C。2．A【详解】A．牛顿力学适用范围为宏观低速运动的物体，故A正确；BCD．牛顿力学取得了巨大的成就，但它也具有一定的局限性，并不是普遍适用的，在微观高速情况下，要用量子力学和相对论来解释，但是并不会因为相对论和量子力学的出现，就否定了牛顿力学取得了巨大的成就，牛顿力学在其适用范围内仍然是正确的，不会过时也不会失去应用价值，故BCD错误。故选A。3．D【详解】AD．牛顿力学适用于低速、宏观的情形，故A错误，D正确；B．生活中大多都属于牛顿力学应用的范围，其价值是无可替代的，故B错误；C．经典理论无法解释高速运动的子寿命变长的现象，只能用相对论时空观解释，故C错误。故选D。4．C【详解】A．根据相对性原理，在所有惯性参考系中，而不是一切参考系中，物理定律有相同的表达形式，即一切物理规律都是相同的，故A错误；BC．光速不变原理是指，在一切惯性参考系中，测量到的真空中的光速c都一样，故B错误，C正确；D．根据前三个选项的分析可知C正确，故D错误。故选C。5．D【详解】根据狭义相对论的两个基本假设之一：光速不变原理可知，即光在真空中沿任何方向传播速度都是c，则观察者在地面上和在飞船中观测光的速度均为c。故选D。6．B【详解】A．爱因斯坦提出的狭义相对论时空观，是时空观发展史上的一次大变革，故A正确；B．开普勒在第谷多年的观测和精确的计算的基础上，得出了行星运动三大定律，故B错误；C．卡文迪许利用了放大法，利用扭秤实验测出了万有引力常量，故C正确；D．牛顿总结出牛顿三大运动定律和万有引力定律，建立了完整的经典力学体系，故D正确。故选B。7．D【详解】A．根据爱因斯坦的光速不变原理，可知甲乙在两种不同的参考系里测出的光速都为c，故D错误；B．根据钟慢效应：运动的钟比静止的钟走得慢，而且，运动速度越快，钟走的越慢，接近光速时，钟就几乎停止了；甲认为飞船中的钟变慢了，乙认为甲身边的钟变慢了，故B错误；C．根据尺缩效应：在尺子长度方向上运动的尺子比静止的尺子短，可知甲测得的AB间的距离大于乙测得的AB间的距离，故C错误；D．当光源S发生一次闪光后，甲认为A、B两处同时接收到闪光，对乙而言，则乙认为B先接收到闪光，故D正确。故选D。8．B【详解】AD．根据光速不变原理，测得照到前壁的光速等于c，观察到光同时到达前壁和后壁，A错误；C．根据相对论原理，测得教室的长度小于10m，C错误；B．根据相对论原理，观测到飞船上的时间进程比教室快，B正确。故选B。9．B【详解】A．相对论的时空观认为时间和空间与物体及其运动都有关系，故A错误；B．相对论的时空观认为在不同的惯性参考系中，光的传播速度都是相同的，故B正确；C．相对论的时空观认为运动物体的长度跟物体的运动快慢有关，故C错误；D．相对论的时空观认为在高速运动的飞机上，原子钟的计时会变慢，故D错误。故选B。10．C【详解】牛顿运动定律适用于研究宏观、低速物体的运动，而微观粒子的运动运用量子力学和相对论的理论来研究。故选C。11．D【详解】ABC．经典力学、量子理论和狭义相对论的内容与材料内容不符，选项ABC错误；D．从材料中的“引力波”和“时空弯曲”等内容可知，材料反映的科学理论是爱因斯坦的广义相对论，选项D正确。故选D。12．B【详解】A．经典力学是狭义相对论在低速条件下的近似，即只要速度远远小于光速，经过数学变换狭义相对论的公式就全部变化为牛顿经典力学的公式，故A错误；B．在物体高速运动时，物体的运动规律服从狭义相对论理论，在低速运动时，物体的运动规律服从牛顿运动定律，故B正确；CD．牛顿经典力学只适用于宏观低速物体，而微观、高速运动的物体服从狭义相对论，故CD错误。故选B。13．B【详解】ABD．经典力学并不是过时和错误的，只是它具有相应的适用范围，即适用于宏观、低速、弱引力场，不适用于微观、高速、强引力场，所以经典力学并不能预言各种尺度下的运动，故AD错误，B正确；C．经典力学认为时空是绝对的，故C错误。故选B。14．B【详解】狭义相对论的时空观认为：同时是相对的。即在一个惯性系中不同地点同时发生的两个事件，在另一个惯性系中不一定是同时的。根据爱因斯坦的时间延缓效应，当飞船接近光速时，时间会变慢，所以小伟会显得年轻。故选B。15．D【详解】A．同速率同向飞行，认为是同一参考系，测得时间一致，故A正确，不符合题意；BC．有相对运动时，测得时间均比相对静止时间变慢了，故BC正确，不符合题意。D．以飞船为参考系，可认为地球向飞船飞行，航天员认为地球上的时间变慢了，故D错误，符合题意。故选D。16．D【详解】如果观察者是在相对于铝管静止的参考系中观察运动着的弓箭，那么弓箭看起来就比铝管短，在某些位置弓箭会完全在铝管内部，然而当观察者和弓箭一起运动时，观察者看到的铝管就缩短了，所以在某些位置，观察者可以看到弓箭两端都伸出铝管。故选D。17．B【详解】A．牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许通过实验测量计算出万有引力常量G，A错误；B．爱因斯坦的相对论时空观否定了牛顿的绝对时空观，物质运动对时间和空间有一定的影响，速度越快越接近于极限速度，时间就会越慢，形成动钟延缓效应，因此高速运动的μ子寿命将会变长，B正确C．库伦利用扭称实验发现了库伦定理，密里根测定了电子的电荷量，C错误；D．奥斯特发现电流的磁效应，安培给出了右手螺旋定则，判断出磁场方向，D错误。故选B。18．C【详解】A．牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许测得了引力常量，A错误；B．当r趋近于零时，万有引力定律不再适用，B错误；C．牛顿证明了地面上苹果受到的重力和地球对月亮的吸引力是同一种力，C正确；D．在相对论中的高速为接近光速，导弹的速度6000m/s在相对论中属于低速，D错误；故选C。19．D【详解】根据狭义相对论知识可知，航天员以飞船为惯性系，其相对于惯性系的速度始终为零，因此他不可发现自身变化，也不能由自身变化知道他的速度。故选D。20．C【详解】由狭义相对论可知，其时间间隔为由上述公式可知其物体运动的速度越快，时间间隔越慢，而a、b、c三者做圆周运动，属于同轴传动，其角速度相同，而其速度根据公式可知c的半径最大，其速度最大，时间最慢，a的半径最小，速度最慢，时间最快。故选C。21．A【详解】A．经典力学适用于宏观、低速、弱引力场，A正确；B．相对论和量子力学适用于微观高速粒子的运动，并没有否定经典力学，B错误；C．经典力学中，认为时间和空间都是绝对的，C错误；D．经典力学不适用于微观、高速情况下的运动，D错误。故选A。22．C【详解】A．卡文迪许第一次在实验室里测出了万有引力常量G的数值，故A错误；B．开普勒总结出了行星运动的规律，万有引力定律是牛顿发现的，故B错误；C．法拉第最早引入了电场概念，并提出用电场线表示电场，故C正确；D．爱因斯坦建立了真空中光速在不同惯性参考系中大小相同的假说，故D错误。故选C。23．A【详解】A．开普勒提出绕同一恒星运行的行星轨道的半长轴的立方跟公转周期的平方之比都相等，故A项错误，符合题意；B．牛顿进行了著名的“月―地检验”，得出天上和地上的物体间引力作用都遵从万有引力定律，而英国物理学家卡文迪许用实验的方法比较准确的测出了引力常量G的值，故B项错误，不符合题意；C．爱因斯坦建立了相对论，使人们认识到经典力学只适用于低速运动与宏观世界，其中狭义相对论的两条基本假设是相对性原理与光速不变原理，故C项正确，不符合题意；D．德国的伽勒在勒维耶预言的位置处发现了海王星，人们称其为“笔尖下发现的行星”，显示了理论对实践的巨大指导作用，故D项正确，不符合题意。故选A。24．ABD【详解】经典力学的时空观认为，时间、空间均是绝对的，与物体的运动状态无关，同时也是绝对的，即在一个参考系中同时发生的两个事件，对不同参考系中的观察者来说也是同时发生的，ABD正确。故选ABD。25．ABC【详解】A．牛顿力学是物理学和天文学的基础，也是现代工程技术的理论基础