2018_2019版高中物理第六章相对论1牛顿力学中运动的相对性2狭义相对论的两个基本假设3

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1、1牛顿力学中运动的相对性2狭义相对论的两个基本假设3时间.长度的相对性［学习目标］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.了解狭义相对论的儿个主要结论.5.了解经典时空观与相对论时空观的重要区别.预习新知夯实基础自主预习一、牛顿力学屮运动的相对性1•伽利略相对性原理：在任何惯性参考系中，力学的规律都是一样的.2.经典时空观经典时空观认为时间和空I'可是脱离物质而存在的，是绝对的，时间和空间是相互独立、互不相关的.3.伽利略速度变换公式若车厢相对地面以〃向前行驶，车厢内人相对车厢以速率/向前跑，则人对地面的速

2、率为v=u+；若人向车后跑，相对地面的速率为v=u—vf.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，物理规律（包括力学的和电磁的）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±1回的.三、时间、长度的相对性1.同时的相对性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时：(1)经典的时空观认为一定(填“一定”或“不一定”)是同时发生的.(2)狭义相对论的时空观认为不一定(填“一定”或“不一定”)是同时发生的.2.时间间隔的相对性(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

3、同的.(2)狭义相对论认为“动钟变慢”：时间间隔的相对性公式丁=「也就是说，在相对运动的参考系中观测，事件变化过程的时间间隔变大了，这叫做狭义相对论中的时间膨胀.3.长度的相对性(动棒缩短效应)(1)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.(2)狭义相对论认为“动棒缩短”：狭义相对论屮的长度公式：,=厶寸1—刍，但垂直于杆的运动方向上，杆的长度不变.4.相对论时空观时间和空间的量度与物体的运动盘关，是相对的.［即学即用］判断下列说法的正误.(1)一根杆的长度不会因为观察者是否与杆做相对运动而不同，这是经典物理学的观点•(V)(2)—根杆的长度静止时为人

4、，不管杆如何运动，杆的长度均小于人(X)(3)“动蚀变慢”是时钟的精度因运动而发生了变化.(X)(4)高速运动的飞船中的宇航员发现地面的时钟变慢了.(V)重点探究启迪思维探究重点一、伽利略相对性原理与狭义相对论［导学探究］(1)如图1所示，小球相对于参考系0以速度〃向右抛出，人相对于参考系Of静止，当参考系0’相对于参考系0静止、以速度卩向右运动和以速度卩向左运动时，人观察到小球的速度分别为多大？2黒O1（2）如图2所示，光源相对于参考系0静止，人相对于参考系0’静」上，当参考系0’相对于参考系0静上、以速度y向右运动和以速度y向左运动时，人观察到的光源发出光的传播速度分别为多

5、大？O'答案（1）分别为很旳一卩、vo+v（2）人观察到的光速都是c［知识深化］1•惯性系与非惯性系的确定：我们通常选取大地为惯性系，相对丁哋面静止或做匀速运动的物体都是惯性系，相对于地面做变速运动的物体都是非惯性系.2.光的传播速度与惯性系的选取无关.在任何情况下，真空中的光速都是c.【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屮，光在真空屮的速度都等于c,与光源的运动无关C.狭义相对论只涉及无加速运动的惯性系［）•狭义相对论在任何情况下都适用答案D解析根据狭义相对论的基本假设可知，

6、选项A、B正确；狭义相対论只涉及惯性参考系,不涉及非惯性参考系，选项D错误，C正确.【例2】如图3所示，强强乘坐速度为0・9c（c为光速）的宇宙飞船追赶正前方的壮壮，壮壮的飞行速度为0.5C,强强向壮壮发出一束光进行联络，则壮壮观测到该光束的传播速度为0.9cO.5c强强光束壮壮A.0.4cB.0.5cC.0.9cD.c答案D解析根据爱因斯坦狭义相对论，在任何参考系中，光速不变，即光速不随光源和观察者所在参考系的相对运动而改变，所以壮壮观测到该光束的传播速度为c,所以A、B、C错误.厂总结提升,1.各物理量有可能因为所选择参考系的不同而不同，但是它们遵循的物理规律是相同的.2.

7、光速不变原理强调真空中的光速恒定不变，与光源、观察者间的相对运动没有关系.二、时间和长度的相对性［导学探究］如图4所示，一列车以速度y经过站台，站台中部的观察者C看到列车车头正好到达站台最右端的A人时，车尾正好到达站台最左端的〃人.IPeft图4⑴若此吋站台上的观察者Q看到久〃两人同时面向列车举起手屮的小红旗，那么站在列车中点的观察者U看到久3两人是同时举旗的吗？如果不是同时举旗，他会看到哪个人先举旗？(2)站台上的观察者C看到列车长度刚好和站台长度相同，列车上的观察者C'认为列车长度和站台