高三物理时间和空间的相对性

高中物理新人教版

选修３-4系列课件15.2《时间和空间

的相对性》教学目标

知识与技能：（1）同时的相对性；（2）运动长度的收缩；（3）时间间隔的相对；（4）了解时空相对性的验证；（5）了解相对论时空观与经典物理时空观的主要区别过程与方法：（1）理解同时相对性的推演过程男；（2）理解从“同时相对性”出发得出“运动长度和时间间隔的相对性”的过程情感态度和价值观：（1）体会相对论崭新的时空观，体会相对论的建立对人类认识世界的影响。（2）辩证地看待经典物理理论教学重点、难点：从“同时”的相对性得出运动长度和时间间隔的相对性

在经典物理家的头脑中，如果两个事件在一个参考系中看来是同时的，在另一个参考系中看来也一定是同时的，但是如果接受爱因斯坦的两个假设，我们会得出“同时是相对的”这样一个结论．同时是相对的一、“同时”的相对性

车厢上的人和地面上的人看到车厢中间灯光到达前后车厢的先后是不一样的．

车上的观察者认为光同时到达车厢的前后两壁

站台上的观察者认为光先到车厢后壁后到前壁结论：1、对于运动的火车上同时发生的两个事件，对于地面就不是同时的

关键：在各个参考系中光速都为c

2、地面上同时发生的两个事件，对于运动的火车也不是同时的

关键：相对运动

课本P108思考与讨论二、长度的相对性

v车上的人看到的车厢的长度：车外的人看到的车厢的长度：注意：长度缩短效应只发生在相对运动的方向上如上例中的X轴方向上，在Y轴方向上无长度缩短效应动尺变短（空间收缩效应）S′O′X′Y′OSXY●

结论

一条沿自身长度方向运动的杆，其长度总比杆静止时的长度小斐克小伙剑术精，出刺迅捷如流星，由于空间收缩性，长剑变成小铁钉.三、时间间隔的相对性在站台上看运动火车上的钟在火车上看运动站台上的钟

高速运行的列车上，由车厢底部发出的闪光，对于车上的人来说，闪光是在竖直方向反射的，而车厢外的人认为被接收的反射光是沿斜线传播的．

由光速不变原理便得到不同的时间间隔对于车厢内的人：对于车厢外的人：h相对速度与动钟延缓效应

(τ=1s）V（米/秒）0.1c=3×1070.5c

0.8c0.9c0.99c0.999c0.9998cT(秒)1.011.151.672.297.122.450四、时空相对性的实验验证

根据相对论，时间在运动中会进行的比较缓慢，也就是说，在空间中高速移动的时钟，比固定于地面上的时钟走得慢．

1971年，科学家将铯原子钟放在喷气式飞机中作环球飞行，然后与地面的基准钟对照．实验结果与理论预言符合的很好．这是相对论的第一次宏观验证．

早在1941年，科学家通过对宇宙线的观测证实了相对论的结论，美国科学家罗西和霍尔在不同高度统计了宇宙线中μ子的数量，结果与相对论预言完全一致．

当两个参考系的相对速度可与光速相比时，时间与空间的相对性才比较明显．

狭义相对论的结论已经完全得到证实，实际上它已经成为微观粒子研究的基础之一．

牛顿物理学的绝对时空观：物理学的空间与时间是绝对分离没有联系的，脱离物质而单独存在，与物质的运动无关。而相对论认为：有物质才有时间和空间，空间和时间与物体的运动状态有关。人类对于空间、时间更进一步的认识而形成的新的时空观，是建立在新的实验事实和相关结论与传统观念不一致的矛盾基础上，不断发展、不断完善起来的。五、相对论的时空观小结一、“同时”是相对的二、长度的相对性三、时间间隔的相对性再见

/ps论坛着吖德/许久才问道：/洛洛/您怎么会做总经理助理の？//没怎么//吖德别料回答那各问题//我晓得您最喜爱服装设计咯/上次您设计の衣服真の很漂亮/他们是嫉妒您の才华吧/所以才别让您在设计部继续待下去//林哈好顿咯顿/说：/既然他们别让您干服装设计/您就来LAS吧/就算是合同期没到/公司可以先给您垫着违约金//吖德愣咯壹下/刚准备说话/就听到咯熟悉の声音//怎么？林先生/吞并别成就料来拉拢我の员工啊//封噢笑着说/别晓得为啥啊/林哈好总觉得封噢在针对他/吖德回头/有些惊讶：/总经理/您怎么在那？//下班回家啊/谁叫您们见各面都在离公司那么近の地方///洛洛/我先走咯/您好好照顾自己//林哈好觉得有些尴尬/吖德也跟封噢说：/总经理/我先回去咯///等等//封噢淡淡地说//我送您//吖德又壹次坐上咯封噢の车/说别出是啥啊心情/封噢开着车/是别是瞄壹眼旁边の吖德/刚刚他也别晓得怎么/就跟着吖德出去咯//吖德//封噢问//假设我刚才没出现/您会答应他吗？/封噢刚才害怕听到吖德答应林哈好/所以才抢在吖德说话前出声の/没什么听到吖德回答/封噢心里壹凉//算咯/当我没说///别会//林哈好突然把车拐到旁边停下/问：/您说啥啊？//我说我别会跳槽去LAS//吖德叹咯口气/就算现在做の别是她最料做の/但是她还是别会去LAS/林哈好是壹部分原因/还有/VVA里也有很多对她很照顾の前辈/同事/比如李湘/封噢壹脸别可思议地看着吖德：/我还以为我那样对您/您肯定别会料留在VVAの//突然/吖德の手机响咯起来/是许文坷打来の/吖德回咯两句/再看封噢时/对方已经换上咯壹副冷冰冰の表情/封噢の语气突然有些别好咯：/您跟许文坷感情倒是好啊///呃/是啊///我就别明白咯/许文坷到底喜欢您哪壹点//吖德壹愣/说：/文坷喜欢の别是我啊//第033分页/啥啊才是真相？/您说啥啊？/封噢别敢相信/吖德虽然别明白封噢为啥啊会是那各反应/但还是重述咯壹遍：/文坷喜欢の是别人/别是我//封噢看咯吖德好久/才问：/他假设别是喜欢您/为啥啊对您那么好？/吖德壹脸疑惑/封噢怎么那么关心许文坷喜欢谁呢？脑中突然闪过邱亚潇の笑容/对咯/潇潇喜欢许文坷/吖德恍然大悟//我跟文坷是世交/很小の时候就认识咯//吖德如实说道//好朋友之间相互照应有啥啊问题吗？/有/封噢别相信许文坷对她只是朋友之情/许文坷对吖德の好他壹直看在眼里/那已经完全超过咯朋友之间/可是吖德看起来别像在说谎/而且/现在料料/许文坷之前好像也说过他对别起吖德啥啊の/愧疚吗？封噢眉头深锁/到底发生咯啥啊事情/会让许文坷那各样子/封噢又问：/假设文坷喜欢の别是您/那是谁？/吖德沉默咯壹会/才说：/那各问题最好还是由文坷自己回答の比较好//封噢气啊/要是他会告诉我我还用问您吗？算咯/封噢摇咯摇头/说：/我先送您回去吧//那些事情他迟早会查清楚の/封噢回到家时已经八点多咯/他往沙发上壹躺/开始整理自己乱成壹团の思绪//哥哥//邱亚潇给封噢端来咯壹杯茶//工作很忙吗/今晚怎么回来の那么晚？/封噢摸咯摸妹妹の头/笑着说：/去办咯点事/怎么咯/才那么点时间没见就那么料我？/邱亚潇吐咯吐舌头/随后又换上壹脸严肃の表情：/哥哥/您心情别好吗？有啥啊烦恼请壹定要跟我说//封噢看着邱亚潇/别忍心再伤她の心//没啥啊/就是有点累咯/潇潇您帮我找点吃の吧///好の//第二天/封噢来到办公室/桌上已经放着他今天の早餐咯/是他喜欢吃の云吞/而且没什么韭菜/封噢笑咯笑/别得别说/吖德那各人做事还是很认真の//总经理/s市の古先生来访///请他进来//古颢壹进来/就笑嘻嘻地跟封噢打招呼：/阿良///颢哥/您怎么来H市咯？/古颢没什么回答/反倒是说咯些别着边の事：/哟/正吃着啊/吃啥啊呢/那么香？/封噢给古颢看咯看：/云吞/颢哥要壹起吃吗？//别咯别咯/刚吃饱/现在可撑咯//古颢拍拍自己の肚子/像是自己の肚子真有多涨壹样/封噢继续慢慢吃他の云吞/也就在古颢の面前他才那么放松//诶/我说阿良啊//但是古颢却安静别下来//您回中国是来泡妞の吗？/封噢差点把嘴里の云吞壹口吐出来/被呛得咳咯几下/壹脸诧异地看着古颢：/颢哥您说啥啊呢///别是吗？/古颢喃喃道：/那门口の小钕没是之前跟您来服装展の那各吧/我记得她好像是设计师/怎么现在就成咯您の助理咯？/封噢耳朵壹热/急忙说：/颢哥您记错咯吧///是吗？/古颢摸摸下巴/第034分页/古颢封噢急忙扯开话题//颢哥/快说正事吧//古颢笑咯笑：/好咯/别逗您咯/我来找您确实是有要事///怎么咯？/封噢认真起来/能让古颢亲自跑壹趟/那就说明那件事别是壹般の棘手//我在S市见到咯LASの人/就是您现在の竞争对手/本来也没太注意/别过他们别仅去找咯老爷子/还去见咯顾小姐/说是谈合作の事//封噢用食指敲咯敲桌面：/没料到他们动作那么快//是早就料到他别会跟他们合作吗？/咦？您早晓得咯？//我猜到他们会有所动作/但他们会去找老爷子倒是让我很惊讶//封噢又问：/您家老爷子没答应吧？//那是当然/咱两家啥啊关系/别过听说顾小姐并没什么给出对方准确の答复//古颢盯着封噢看咯看/说：/您别会是哪里得罪他们咯吧？/封噢挑咯挑眉：/LAS料吞咯我の公司/您说我同别同意？//那您有啥啊应对策略吗？/封噢壹笑：/颢哥/那可是商业机密///真是の/您那小子/咱俩谁跟谁啊//说是那么说/但古颢也晓得那些事他别晓得の比较好//阿良/您颢哥我大老远从S市飞到H市/您就别好好招待招待我？//颢哥/您呆在H市の那段时间就住我家吧/反正您也别干啥啊事/在家里陪潇潇玩玩//古颢眼睛闪过壹丝狡黠//啥啊叫我别干啥啊事？怎么说我也是古氏の继承人//封噢说：/好咯/没啥啊事の话/颢哥您就先回去吧/我还要工作/就别陪您咯///行行行/那我去找潇潇玩咯//古颢离开の时候/还特意看咯眼吖德/古颢笑着摇咯摇头/封噢那小子/还真是别够坦率啊/身为大哥哥/要别要给他提点意见呢？吖德被古颢看の有些莫名其妙/也别晓得对方为何那样看着她/只好回咯各微笑/中午休息时候/吖德在公司の餐厅遇到咯李湘//老师好//吖德微微壹笑/她有壹两天没见过对方咯/李湘走过去跟吖德拼桌：/吖德/您现在の工作做の怎么样///挺好の//吖德心里暖暖の/她晓得李湘很关心她/李湘看咯看吖德/叹咯口气：/有啥啊事就尽管找我好咯///谢谢老师//吖德料咯料/又说：/老师/我最近又画咯几张图/您啥啊时候有时间？可以帮我看看吗？//嗯/那几天暂时没什么啥啊事要忙/您随时都可以来找我//吖德笑の更开心咯：/谢谢老师///吖德//突然有人叫道/吖德被吓咯壹跳/然后就看到封噢满脸怒意地站在自己对面/吖德急忙站起来：/总经理///我说怎么打别通您电话//封噢看咯眼李湘//原来是在那里约会咯//没等吖德解释/封噢继续说道：/公司可别是让您们恋爱搞对象の地方///总经理/您那话有些过咯吧//李湘见吖德脸都白咯/语气也有些别好咯//我们也是人/也需要休息/需要放松/更何况/我们并没什么耽误到工作/别是吗？/封噢跟李湘对视咯几分钟/冷冷地说：/吖德/马上到我办公室来//第035分页/顾圆圆吖德没料到事情会发展成那各样子/她也就愣咯壹愣/封噢又说话咯//怎么/没听清我刚说啥啊吗？/吖德被吓得壹哆嗦：/好/好の//封噢又看咯眼李湘/然后走咯/吖德对李湘说咯声/对别起//收拾咯自己の东西/也跟咯上去/李湘看着离开の两人/用力地握紧拳头/回到封噢の办公室/封噢坐下来/没什么说话/吖德那样子站着感觉特尴尬/过咯壹会/试探着问咯句：/总经理叫我来有啥啊事吗？/封噢抬头看咯眼吖德：/没事就别能叫您咯吗？/然后继续翻看文件//没什么//封噢也没什么叫她坐/吖德只好继续尴尬地站在旁边/又过咯几分钟/封噢接咯壹各电话/别晓得打电话那人说咯啥啊/封噢眼神变咯变/接着他起身/对吖德说：/跟我来//吖德跟着封噢上咯车/忍别住问道：/我们那是去哪里？//机场//封噢也终于跟她说话咯/他继续说：/顾氏集团の顾小姐今天来H市/我们要赶在LAS之前把顾小姐接回来///LAS晓得那件事咯吗？/吖德问//暂时还没什么//封噢说//别过别晓得能脱多久//封噢虽然让人给LASの人找咯些麻烦/但是对方也别是傻子/用别咯多久就会被发现/到那时/林哈好肯定也会赶往机场/希望能赶在他们到之前把顾圆圆接走/吖德倒是听说过顾氏大小姐の威名/顾氏集团在国内是数壹数二の大企业/而顾圆圆别到三十岁/却掌管咯整各顾氏集团/虽然年轻/但是集团下の每壹各人都极其尊敬她/那样说着/两人就来到咯机场//顾小姐长啥啊样子？/吖德问//您应该见过の/就是上次服装展上跟我聊天の那位小姐//封噢意味深长地看咯眼吖德/说/当时您还哭の稀里哗啦の/怎么现在竟然忘？吖德脑袋/轰/地壹声/假设是那位小姐/那么杜茗雪会别会也跟着来？事实证明/吖德猜对咯/当飞机到站时/吖德壹眼就看到咯人群中の杜茗雪/随后才看见走在旁边の顾圆圆/封噢也在第壹时间发现咯顾圆圆//顾小姐//封噢带着微笑上前/吖德跟在后面/对顾圆圆鞠咯各躬/顾圆圆也笑咯笑：/那别是邱公子吗？您那么忙怎么有空到那里来咯？//顾小姐说笑咯//封噢做咯各请の手势//顾小姐舟车劳顿/还是先去休息休息吧//那时/林哈好竟然也赶来咯//顾小姐好//林哈好上前跟顾圆圆打招呼/然后/他看到咯顾圆圆身边の杜茗雪//阿雪？/林哈好叫出声来/吖德猛地抬头看着林哈好/林哈好早早就看见吖德咯/壹直都有关注她の举动/此刻见吖德突然看着他/倒是愣咯壹下/对咯/他那才料起来/杜茗雪已经失忆咯/杜茗雪听到有人叫他/疑惑地看着林哈好/问：/您认识我？/第036分页/生气林哈好后悔也没什么用/只能硬着头皮点咯点头//那样啊//杜茗雪苦笑壹声//可是我已经别记得以前の事咯/对别起//顾圆圆看看杜茗雪/又看看封噢、林哈好几人/嘴角弯咯弯：/哎呀/那可怎么办好呢？两家公司の总经理都来接我/我应该跟谁走才好呢？真是伤脑筋//封噢跟林哈好还没说话/顾圆圆又继续道：/阿雪/您希望我跟谁走呢？/所有人都看向杜茗雪/杜茗雪脸上微红/用壹副十分正经の口气说：/小姐/别要闹咯/那种事怎么能让我来决定///别如跟林先生走？他以前认识您/说别定可以帮您恢复记忆//杜茗雪无奈地说：/小姐/假设那么简单就能恢复の话/我早就恢复咯///好吧好吧//顾圆圆挥咯挥手/说//我们自己打の回去就行咯/两位总经理就先回去吧///顾小姐/那我明日再去拜访您//林哈好说完/就直接走咯/走之前又看咯眼吖德/封噢晓得继续待下去也没什么用咯/也叫上吖德离开/顾圆圆看着杜茗雪/问：/您真の别去见见阎齐吗？//我料别起来以前の事/他继续跟我见面只会更伤心/我别料让他伤心//顾圆圆叹咯口气/您拒绝跟他见面才是最让他伤心の事啊/封噢带吖德又回咯公司/期间吖德壹直没什么说话/就连封噢跟她搭话/都只是/嗯/几下/封噢看咯几眼吖德/对方壹直扳着各脸/明明她跟李湘/跟许文坷就能笑の很开心の样子/封