相对论的诞生-时间和空间的相对性-课件(同名56)

相对论的诞生-时间和空间的相对性-课件(同名56)相对论的诞生-时间和空间的相对性-课件(同名56)相对论的诞生-时间和空间的相对性-课件(同名56)相对论的诞生-时间和空间的相对性-课件(同名56)相对论的诞生-时间和空间的相对性-课件(同名56)相对论的诞生-时间和空间的相对性-课件(同名56)相对论的诞生-时间和空间的相对性-课件(同名56)相对论的诞生-时间和空间的相对性-课件(同名56)1.如何理解经典相对性原理？提示：（1）惯性系：如果牛顿运动定律在某个参考系中成立，这个参考系叫做惯性系，相对一个惯性系做匀速直线运动的另一个参考系也是惯性系.（2）这里的力学规律是指“经典力学规律”.1.如何理解经典相对性原理？（3）本原理可以有不同表示，比如：在一个惯性系内进行的任何力学实验都不能判断这个惯性系是否对于另一个惯性系做匀速直线运动；或者说，任何惯性参考系都是平权的.（3）本原理可以有不同表示，比如：在一个惯性系内进行的任何力2.对光速不变原理如何理解？提示：我们经常讲速度是相对的，参考系选取不同，速度也不同，这是经典力学中速度的概念，但是，1887年迈克耳孙—莫雷实验中证明的结论是：不论取怎样的参考系，光速都是一样的，也就是说光速的大小与选取的参考系无关，光的速度是从麦克斯韦方程组中推导出来的，它没有任何前提条件，所以这个速度不是指相对某个参考系的速度.2.对光速不变原理如何理解？（1）牛顿运动定律适用于宏观、低速物体，不适用于微观、高速物体.（2）在一切惯性参考系中物理定律的数学形式完全相同.（3）虽然迈克耳孙—莫雷实验表明了狭义相对论的两个基本假设的内容,但这终归是有限的几个实验,所以还是叫做假设,只有从假设出发,通过逻辑推理(包括数学推导)所得出的大量结论都与事实相符,才能成为真正意义上的原理.（1）牛顿运动定律适用于宏观、低速物体，不适用于微观、高速物典例1对于狭义相对论的理解,下列说法正确的是A.所有惯性系统对物理基本规律都是等价的B.在真空中,光的速度与光的频率、光源的运动状态有关C.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D.麦克斯韦电磁理论只适用于某一特殊惯性系典例1对于狭义相对论的理解,下列说法正确的是解决这类问题的关键是要理解狭义相对论的两个基本假设.解决这类问题的关键是要理解狭义相对论的两个基本假设.【规范解答】选A、C.根据狭义相对论原理,在不同的惯性参考系中,一切物理规律都是相同的,A对;真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的,与光的频率、光源的运动状态没有关系,B错,C对;狭义相对论认为没有特殊参考系,D错.【规范解答】选A、C.根据狭义相对论原理,在不同的惯性参考系1.怎样理解同时的相对性？提示：相对论时空观：“同时”具有相对性，即在同一个惯性系中不同地点同时发生的两个事件，在另一个惯性系中观察是不同时的，如图.1.怎样理解同时的相对性？2.怎样理解长度的相对性?提示：当杆相对观察者静止时,观察者观察到杆的长度不变,当杆相对观察者运动时,杆沿杆的长度方向长度变短,但在与杆垂直的方向上,杆的长度不会发生变化.其中l为相对观察者运动时杆的长度,l0为相对观察者静止时杆的长度，如图.2.怎样理解长度的相对性?3.怎样理解时间间隔的相对性？提示：运动的时钟变慢：时钟相对于观察者静止时，走得快；相对于观察者运动时，观察者会看到它变慢了，运动速度越快，效果越明显，即运动着的时钟变慢了.其中Δt为地面观察者测得的时间间隔，Δτ为相对观察者静止时测得的时间间隔.3.怎样理解时间间隔的相对性？4.怎样理解经典时空观与相对论时空观？提示：（1）经典物理学认为空间和时间是脱离物质而存在的，是绝对的，空间与时间也是没有联系的.（2）相对论则认为空间和时间与物质的运动状态有关.前面已经看到，在一个确定的参考系中观察，运动物体的长度(空间距离)和它上面物理过程的快慢(时间进程)都跟物体的运动状态有关.4.怎样理解经典时空观与相对论时空观？5.经典时空观和相对论时空观哪一个是正确的?哪一个是错误的?提示：两者都不能说错误,只是相对论时空观更具有普遍性,经典时空观虽有局限性,但作为相对论时空观在低速运动时的特例,在自己的适用范围内还将继续发挥作用.5.经典时空观和相对论时空观哪一个是正确的?哪一个是错误的?（1）同时的相对性基于相对论的两个基本假设.（2）长度的相对性(动尺缩短)，是“同时”的相对性带来的一个普遍的时空属性，它与物体的具体组成和结构无关，当物体运动速度越接近光速时，这种收缩效应就变得越显著.（3）由于参考系的运动,参考系上物体的一切物理、化学过程和生命过程都变慢了:化学反应慢了,甚至人的动作、人的新陈代谢也变慢了……但在该参考系上的人却没有这样的感觉.（1）同时的相对性基于相对论的两个基本假设.（4）时至今日,狭义相对论的所有结论不但已经完全得到证实,而且已经成为微观粒子研究的基础之一.（4）时至今日,狭义相对论的所有结论不但已经完全得到证实,而典例2已知某特快列车的速度为v，一位乘客观察到一滴水从行李架上下落到桌面经历的时间是t，试想如果站在铁道边上的人能清楚地看到水滴的运动，根据相对论可以得知，对他来说，这滴水下落的时间是变长了还是变短了？为什么？典例2已知某特快列车的速度为v，一位乘客观察到一滴水从行解答本题的关键是理解狭义相对论时间间隔的相对性及公式的应用.解答本题的关键是理解狭义相对论时间间隔的相对性及公式【规范解答】变长了.因为根据狭义相对论的时间间隔的相对性，地面上人的观测时间是Δt，列车上人的观测时间取Δτ，根据时间转换公式可知，在地面上的人观测到水滴的运动时间变长了.【规范解答】变长了.因为根据狭义相对论的时间间隔的相1.关于牛顿力学的适用范围，下列说法正确的是（）A.适用于宏观物体B.适用于微观物体C.适用于高速运动的物体D.适用于非惯性系【解析】选A.牛顿力学只适用于惯性系中低速运动的宏观物体.1.关于牛顿力学的适用范围，下列说法正确的是（）2.假设地面上有一火车以接近光速的速度运行,其内站立着一个中等身材的人,站在路旁的人观察车里的人,观察的结果是（）A.这个人是一个矮胖子B.这个人是一个瘦高个子C.这个人矮但不胖D.这个人瘦但不高【解析】选D.根据长度的相对性,相对运动方向长度减小,垂直于运动方向上的长度不变,所以这个人瘦但不高,D项正确.2.假设地面上有一火车以接近光速的速度运行,其内站立着一个中3.关于时间和空间，在学习狭义相对论后我们应认识到（）A.因为时间是绝对的，所以我们在不同的参考系中观察到的时间进程都是相同的B.空间与时间之间是没有联系的C.有物质才有空间和时间D.在一个确定的参考系中观察，运动物体的空间距离和时间进程跟物体的运动状态有关3.关于时间和空间，在学习狭义相对论后我们应认识到【解析】选C、D.经典物理学认为空间和时间是脱离物质存在的，是绝对的，空间与时间之间也是没有联系的，在相对论时空观中，时间和空间是和物质的运动相联系的.只有在物质存在时才有空间和时间的概念，时间和空间是相互联系且是相对的.【解析】选C、D.经典物理学认为空间和时间是脱离物质存在的，4.一固有长度为4.0m的物体，若以速率0.6c沿x轴相对于某惯性系运动，试问从该惯性系测量，此物体的长度为多少？【解析】由题知v=0.6c，l0=4.0m则答案：3.2m4.一固有长度为4.0m的物体，若以速率0.6c沿x轴相对相对论的诞生-时间和空间的相对性-课件(同名56)相对论的诞生-时间和空间的相对性-课件(同名56)相对论的诞生-时间和空间的相对性-课件(同名56)相对论的诞生-时间和空间的相对性-课件(同名56)相对论的诞生-时间和空间的相对性-课件(同名56)相对论的诞生-时间和空间的相对性-课件(同名56)相对论的诞生-时间和空间的相对性-课件(同名56)相对论的诞生-时间和空间的相对性-课件(同名56)1.如何理解经典相对性原理？提示：（1）惯性系：如果牛顿运动定律在某个参考系中成立，这个参考系叫做惯性系，相对一个惯性系做匀速直线运动的另一个参考系也是惯性系.（2）这里的力学规律是指“经典力学规律”.1.如何理解经典相对性原理？（3）本原理可以有不同表示，比如：在一个惯性系内进行的任何力学实验都不能判断这个惯性系是否对于另一个惯性系做匀速直线运动；或者说，任何惯性参考系都是平权的.（3）本原理可以有不同表示，比如：在一个惯性系内进行的任何力2.对光速不变原理如何理解？提示：我们经常讲速度是相对的，参考系选取不同，速度也不同，这是经典力学中速度的概念，但是，1887年迈克耳孙—莫雷实验中证明的结论是：不论取怎样的参考系，光速都是一样的，也就是说光速的大小与选取的参考系无关，光的速度是从麦克斯韦方程组中推导出来的，它没有任何前提条件，所以这个速度不是指相对某个参考系的速度.2.对光速不变原理如何理解？（1）牛顿运动定律适用于宏观、低速物体，不适用于微观、高速物体.（2）在一切惯性参考系中物理定律的数学形式完全相同.（3）虽然迈克耳孙—莫雷实验表明了狭义相对论的两个基本假设的内容,但这终归是有限的几个实验,所以还是叫做假设,只有从假设出发,通过逻辑推理(包括数学推导)所得出的大量结论都与事实相符,才能成为真正意义上的原理.（1）牛顿运动定律适用于宏观、低速物体，不适用于微观、高速物典例1对于狭义相对论的理解,下列说法正确的是A.所有惯性系统对物理基本规律都是等价的B.在真空中,光的速度与光的频率、光源的运动状态有关C.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D.麦克斯韦电磁理论只适用于某一特殊惯性系典例1对于狭义相对论的理解,下列说法正确的是解决这类问题的关键是要理解狭义相对论的两个基本假设.解决这类问题的关键是要理解狭义相对论的两个基本假设.【规范解答】选A、C.根据狭义相对论原理,在不同的惯性参考系中,一切物理规律都是相同的,A对;真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的,与光的频率、光源的运动状态没有关系,B错,C对;狭义相对论认为没有特殊参考系,D错.【规范解答】选A、C.根据狭义相对论原理,在不同的惯性参考系1.怎样理解同时的相对性？提示：相对论时空观：“同时”具有相对性，即在同一个惯性系中不同地点同时发生的两个事件，在另一个惯性系中观察是不同时的，如图.1.怎样理解同时的相对性？2.怎样理解长度的相对性?提示：当杆相对观察者静止时,观察者观察到杆的长度不变,当杆相对观察者运动时,杆沿杆的长度方向长度变短,但在与杆垂直的方向上,杆的长度不会发生变化.其中l为相对观察者运动时杆的长度,l0为相对观察者静止时杆的长度，如图.2.怎样理解长度的相对性?3.怎样理解时间间隔的相对性？提示：运动的时钟变慢：时钟相对于观察者静止时，走得快；相对于观察者运动时，观察者会看到它变慢了，运动速度越快，效果越明显，即运动着的时钟变慢了.其中Δt为地面观察者测得的时间间隔，Δτ为相对观察者静止时测得的时间间隔.3.怎样理解时间间隔的相对性？4.怎样理解经典时空观与相对论时空观？提示：（1）经典物理学认为空间和时间是脱离物质而存在的，是绝对的，空间与时间也是没有联系的.（2）相对论则认为空间和时间与物质的运动状态有关.前面已经看到，在一个确定的参考系中观察，运动物体的长度(空间距离)和它上面物理过程的快慢(时间进程)都跟物体的运动状态有关.4.怎样理解经典时空观与相对论时空观？5.经典时空观和相对论时空观哪一个是正确的?哪一个是错误的?提示：两者都不能说错误,只是相对论时空观更具有普遍性,经典时空观虽有局限性,但作为相对论时空观在低速运动时的特例,在自己的适用范围内还将继续发挥作用.5.经典时空观和相对论时空观哪一个是正确的?哪一个是错误的?（1）同时的相对性基于相对论的两个基本假设.（2）长度的相对性(动尺缩短)，是“同时”的相对性带来的一个普遍的时空属性，它与物体的具体组成和结构无关，当物体运动速度越接近光速时，这种收缩效应就变得越显著.（3）由于参考系的运动,参考系上物体的一切物理、化学过程和生命过程都变慢了:化学反应慢了,甚至人的动作、人的新陈代谢也变慢了……但在该参考系上的人却没有这样的感觉.（1）同时的相对性基于相对论的两个基本假设.（4）时至今日,狭义相对论的所有结论不但已经完全得到证实,而且已经成为微观粒子研究的基础之一.（4）时至今日,狭义相对论的所有结论不但已经完全得到证实,而典例2已知某特快列车的速度为v，一位乘客观察到一滴水从行李架上下落到桌面经历的时间是t，试想如果站在铁道边上的人能清楚地看到水滴的运动，根据相对论可以得知，对他来说，这滴水下落的时间是变长了还是变短了？为什么？典例2已知某特快列车的速度为v，一位乘客观察到一滴水从行解答本题的关键是理解狭义相对论时间间隔的相对性及公式的应用.解答本题的关键是理解狭义相对论时间间隔的相对性及公式【规范解答】变长了.因为根据狭义相对论的时间间隔的相对性，地面上人的观测时间是Δt，列车上人的观测时间取Δτ，根据时间转换公式可知，在地面上的人观测到水滴的运动时间变长了.【规范解答】变长了.因为根据狭义相对论的时间间隔的相1.关于牛顿力学的适用范围，下列说法正确的是（）A.适用于宏观物体B.适用于微观物体C.适用于高速运动的物体D.适用于非惯性系【解析】选A.牛顿力学只适用于惯性系中低速运动的宏观物体.1.关于牛顿力学的适用范围，下列说法正确的是（）2.假设地面上有一火车以接近光速的速度运