高二物理 狭义相对论 上课实用

1、狭义相对论简介,相对论简介,牛顿力学,适用宏观物体的低速（与光速相比）运动,适用宏观物体的低速（与光速相比）运动,研究微观粒子的运动,研究宏观物体的高速（与光速相比）运动,惯性参考系,牛顿定律成立的参考系，一般是地面，或者是相对地面静止、匀速直线运动的物体。 力学规律在一切惯性参考系都相同。,经典的相对性原理,但是实验现象表明，不论光源和观察者做怎样的相对运动，光速都是恒定的,v,光速,光速,狭义相对论的两个假设,在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的,爱因斯坦的相对性原理,真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的,光速不变原理,相对性原理,不同的参考系中观察物体的运动情况可能不同，物

2、体在空间移动这一概念也是相对的,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,1,2,同时的相对性,同时的相对性,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,时间间隔的相对性,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,时间间

3、隔的相对性,对于车厢内的人：,对于车厢外的人：,h,长度的相对性,v,车厢运行速度240000km/s,车上的人看到的车厢的长度：,车外的人看到的车厢的长度：,时空相对性的实验验证,是相对物体运动的 惯性系里的时间。,是相对物体静止的 惯性系里的时间,L是相对运动惯性系的长度,长度缩短效应只发生在相对运动的方向上。 与运动垂直的方向上，长度不变。,2假设甲在接近光速的火车上看地面上乙手中沿火车前进方向放置的尺，同时地面上的乙看甲手中沿火车前进方向放置的相同的尺，则下列说法正确的是() A甲看到乙手中的尺长度比乙看到自己手中的尺长度大 B甲看到乙手中的尺长度比乙看到自己手中的尺长度小 C乙看到甲

4、手中的尺长度比甲看到自己手中的尺长度大 D乙看到甲手中的尺长度与甲看到自己手中的尺长度相同,观察者与尺相对静止，尺长不变。 尺与观察者相对高速运动，观察者观察到尺变短 （动尺收缩效应）（相对运动方向长度变短）,B,3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,“动尺收缩效应”：沿相对运动方向长度收缩， 沿垂直运动方向长度不变。,D,4地面上长100 km的铁路上空有一火箭沿铁路方向以30 km/s的速度掠过，则火箭上的人看到铁路的长度应该为多少？如果火箭的速度达到0.6c，则火箭上的人看到的铁路的长度又是多少？ 解析：1.当火箭速度较低时，长度基本不变，还是100 km. 2.当火箭的速度达到0.6c时，由相对论长度公式 ll0 1-(v/c)2 代入相应的数据得： l1001