牛顿力学中运动的相对性狭义相对论的两个基本假设时间、长度的相对性课件教科版选修.ppt

1、,高中物理选修3-4教科版,第六章相对论 6.1-6.3 牛顿力学中运动的相对性 狭义相对论的两个基本假设 时间、长度的相对性,目标定位1.了解牛顿力学中运动的相对性.2.了解伽利略相对性原理及其速度变换公式.3.了解狭义相对论的两个基本假设.4.了解狭义相对论的几个主要结论.5.了解经典时空观与相对论时空观的重要区别,一、牛顿力学中运动的相对性 1伽利略相对性原理 在任何 参考系中，的规律都是一样的，都可 以用牛顿定律来描述,预习导学,惯性,力学,2经典时空观 (1)时间：反映物质运动过程的 、久暂，常用年、月、日、时、分、秒等作为量度单位 (2)空间：代表物体的尺寸、大小，物体之间的 等，

2、 常用光年、千米、米、毫米、微米、纳米等作为量度单位 (3)时间和空间是相互 、互不相关的,预习导学,长短,距离,独立,3伽利略速度变换公式 若车厢相对地面以u向前行驶，车厢内人相对车厢以速率v 向前跑，则人对地面的速率为v ；若人向车后跑 时，相对地面的速率为v .,预习导学,uv,uv,二、狭义相对论的两个基本假设 1爱因斯坦相对性原理 对不同的惯性系， (包括 的和 的) 都是一样的 2光速不变原理 光在真空中运动的速度在任何惯性参考系中测得的数值都 是 的,预习导学,物理规律,力学,电磁,相同,三、时间、长度的相对性 1同时的相对性 (1)经典物理学认为：时间的测量与参考系 ，即时间

3、测量是 的 (2)狭义相对论的时空观认为：在一个参考系中同时发生的两 件事，在另一参考系中 发生，这就是同时的相对性,预习导学,无关,绝对,不同时,预习导学,(2)定性描述 同样的两件事，在它们发生于 的参考系内所经历的时间最短；在其他参考系内观测，这段时间要 些这一现象称为时间的相对性，也称为“动钟变慢”,预习导学,同一地点,长,预习导学,运动,静止,缩短,4相对论时空观 (1)时间和空间的量度都与物体的 有关，是 的运 动棒的长度的测量建立在必须 进行观测的基础上，说明 时间和空间的量度又是相互 的 (2)经典时空观是相对论时空观的特殊表现.,预习导学,运动,相对,同时,紧密联系,课堂讲义

4、,一、对狭义相对论的理解 1各物理量有可能因为所选择参考系的不同而不同，但是它们遵从的物理规律是相同的 2光速不变原理强调真空中的光速不变，与光源、观察者间的相对运动没有关系,课堂讲义,【例1】关于狭义相对论，下列说法不正确的是() A狭义相对论认为在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的 B狭义相对论认为在一切惯性系中，光在真空中的速度都等于c，与光源的运动无关 C狭义相对论只涉及无加速度运动的惯性系 D狭义相对论任何情况下都适用 解析由狭义相对论原理可知D错误 答案D,课堂讲义,针对训练如图611所示，考虑几个问题： 图611,课堂讲义,(1)如图所示，参考系O相对于参考系O静止时，人

5、看到的光速应是多少？ (2)参考系O相对于参考系O以速度v向右运动，人看到的光速应是多少？ (3)参考系O相对于参考系O以速度v向左运动，人看到的光速又是多少？ 解析根据速度合成法则，第一种情况人看到的光速应是c，第二种情况应是cv，第三种情况应是cv，而根据狭义相对论理论，光速是不变的，都应是c. 答案(1)c(2)c(3)c,课堂讲义,二、时间和长度的相对性,课堂讲义,【例2】如图612所示，沿平直铁路线有间距相等的三座铁塔A、B和C.假想有一列车沿AC方向以接近光速行驶，当铁塔B发出一个闪光，列车上的观测者测得A、C两铁塔被照亮的顺序是() A同时被照亮 BA先被照亮 CC先被照亮 D无法判断,图612,课堂讲义,解析因列车沿AC方向接近光速行驶，根据“同时”的相对性，即前边的事件先发生，后边的事件后发生可知C先被照亮 答案C,课堂讲义,【例3】在一飞船上测