江苏省宝应县画川高级中学高中物理 6.1牛顿力学中的运用导学案（无答案）新人教版选修34.doc

课题： 6.1牛顿力学中运动的相对性 6.2 狭义相对论的两个基本假设 6.3 时间、长度的相对性 班级： 高二（ ）班 姓名： 学号： 日期： 知识与技能目标：1、了解经典的相对性原理；2、知道狭义相对论的两个基本假设。教学重点、难点：狭义相对论的两点假设。导 学 过 程新授：一、牛顿力学中运动的相对性1、伽利略相对性原理（1）、惯性系： 。（2）伽利略相对性原理：力学规律在任何_参考系中都是_。2、经典时空观： 。3、伽利略速度变换二、狭义相对论的两个基本假设狭义相对论的两个基本原理：爱因斯坦相对性原理 _ 光速不变原理_对2个基本原理的正确理解： 自然规律不仅包括力学规律，还包括电磁学规律等其他所有的物理学规律；强调真空中的光速光速不变指大小既不依赖于光源或观察者的运动，也不依赖于光的传播方向几十年来科学家采用各种先进的物理技术测量光速，结果都不违背光速不变原理。三、时间、长度的相对性1、“同时”的相对性阅读书本100-101页（1）经典的时空观：同时是_的，即如果两个事件在一个参考系中被认为是同时的，在另一个参考系中一定也被认为是同时的（2）相对论的时空观：同时是_的，即在一个惯性系中“同时”发生的两个事件，在另一个参考系中可能是不同时的2、运动时钟的变慢（1）经典的时空观：某两个事件，在不同的惯性系中观察，它们的时间间隔总是相同的（2）相对论的时空观：右边的推导公式表明在地面上观测，火车上的时间进程变慢了，车上的一切物理过程、化学过程和生命过程都变慢了：时钟走得慢了，人的心脏跳动、呼吸、消化、思维活动和一切生理过程都变慢了 这就是时间间隔的相对性，也称为“时间膨胀”或“钟慢效应”。 理解：“动钟变慢”(或时间膨胀)是两个不同惯性系进行时间比较的一种效应，不要误认为是时钟的结构或精度因运动而发生了变化。运动时钟变慢完全是相对的。时钟相对观测者运动时，观测者发现该时钟变慢。3、长度的相对性经典的时空观：一条杆的长度不会因为观察者是否与杆做相对运动而不同。相对论的时空观：“长度”也具有相对性，一条沿自身长度方向运动的杆，其长度总比静止的长度_，也称为“长度收缩”或“尺缩效应”。 但在垂直于杆的运动方向上，杆的长度没有变化。4、相对论的时空观绝对时空观认为时间和空间是脱离物质而存在的，是绝对的，时间和空间之间也是没有联系的。相对论时空观认为有物质才有时间和空间，时间和空间与物质的运动状态有关。 理解：平时生活中物体运动的速度都非常慢，与光速相比均可以忽略，因此相对论的所有效应都不明显，使用经典的时空观处理低速问题是正确的，但在参考系速度接近光速时，相对论效应就明显表现出来了，需要应用相对论的时空观来处理和认识我们周围的时间。【课堂检测】1、伽利略相对性原理是_，狭义相对论的两个基本假设为_ 2、下列说法正确的是（ ）a、世界的过去、现在和将来都只有量的变化，而不会发生质的变化b、时间和空间不依赖人们的意识而存在c、时间和空间是绝对的d、时间和空间是紧密联系、不可分割的3、一张正方形的宣传画，正贴在铁路旁的墙上，一高速列车驶过时，在车上的司机看到这张宣传画画成了_。其中高度_（填“不变”或“变宽”或“变窄”）。宽度_（填“不变”或“变宽”或“变窄”）。4、一只长的标尺以相对论速度穿过一根几米长的管子，它们的长度都是在静止状态下的测量的，以下哪种叙述最恰当地描述了标尺穿过管子的情况（ ）a、标尺收缩变短，因此在某些位置上，管子能完全遮住它b、标尺收缩变短，因此在某些位置上，标尺从管子的两端伸出来c、两者都收缩，且收缩量相等，因此在某个位置，管子恰好遮住标尺d、所有这些都与观察者的运动情况有关5、以8km/s的速度运行的人造卫星上一只完好的手表走过了1min，地面上的人认为它走过这1min“实际”上花了多少时间？6、原长为15m的飞船以v9103m/s的速率相对地面匀速飞行时，从地面上测量，它的长度是多少？假设飞船的速率v0.95c，从地面上测量，它的长度又是多少？【巩固练习】1、所有惯性系对物理规律都是等价的。（2）在任何惯性系中，真空中光的速度与光的频率、光源的运动状态无关。（3）在任何惯性系中，光在真空中沿任何方向的传播速度都相同。上述哪些说法是正确的？（ ）（a）只有（1）、（2）是正确的； （b）只有（1）、（3）是正确的；（c）只有（2）、（3）是正确的； （d）三种说法都是正确的。2、宇宙飞船相对于地面以速度作匀速直线飞行，某一时刻飞船头部的宇航员向飞船尾部发出一光信号，经过（飞船上的时钟）时间后，被尾部的接收器接收到，则由此可知飞船的固有长度为（ ）（a）c t （b）v t （c） （d）3、一宇航员要到离地球5光年的星球上去旅行。如果宇航员希望把这路程缩短为3光年，则他所乘火箭相对于地球的速度为（ ）（a） （b） （c） （d）4、在狭义相对论中，下列说法哪些正确？（ ）（1）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。（2）质量、长度、时间的测量结果都是随物体与观察者的相对运动状态而改变的。（3）在一惯性系中发生于同一时刻、不同地点的两个事件在其它一切惯性系中也都同时发生。（4）惯性系中的观察者观察一个与他作匀速相对运动的时钟时，会看到这时钟比与他相对静止的相同的时钟走得慢些。（a）（1）（3）（4） （b）（1）（2）（4）（c）（1）（2）（3） （d）（2）（3）（4）5、一支静止时长30m的火箭以3km/s的速度从观察者的身边掠过。观察者测得火箭的长度应为多少？火箭上的人测得火箭的长度应为多少？如果火箭的速度为光的二分之一呢？6、假如有一对孪生兄弟a和