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《学年高中物理第十五章相对论简介第节相对论的诞生时间和空间的相对性课件新人教版选修.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第十五章相对论简介1相对论的诞生2时间和空间的相对性读一读辨一辨一、相对论的诞生阅读教材第96~98页,了解狭义相对论的两个基本假设。1.什么是经典相对性的原理?答案：力学规律在任何惯性系中都是相同的。2.狭义相对论的两个基本假设是什么?答案：(1)狭义相对性原理:在不同的惯性参考系中,一切物理规律都是相同的。(2)光速不变原理:真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的,光速与光源、观察者间的相对运动没有关系。读一读辨一辨二、时间和空间的相对性阅读教材第98~103页,了解时间和空间的相对性,体会相对论时空观与低速世界情景的差异。1.
2、如何认识“同时”的相对性?答案：“同时”是指两个事件发生的时刻是一样的。“同时”的相对性是说,在一个惯性系中同时发生的两个事件,在另一个惯性系中则可能不是同时发生的,即“同时”是相对的,也就是说,有人看到同时发生的事件,在其他观察者眼里可能不是同时发生的。读一读辨一辨2.怎样理解长度的相对性?答案：经典物理学家认为,杆子的长度不会因为观察者是否与杆子有相对运动而不同,但是根据狭义相对论的两个基本假设可以推导出,物体的长度的确与观察者和物体间的相对运动情况有关,且与相对运动速度存在以下关系:l=l0·,其中l为与杆相对运动的观察者观察到的
3、长度,l0为与杆相对静止的观察者观察到的长度,v是物体相对于观察者运动的速度。3.如何正确理解时间间隔的相对性?答案：既然同时具有相对性,时间间隔也就具有相对性,时间间隔相对性的公式为Δt=,其中Δt为地面的观察者所观察到的时间,Δτ为与钟表相对静止的观察者所测得的时间。读一读辨一辨1.思考辨析。(1)匀加速运动的参考系可以看作惯性系。()解析：根据伽利略相对性原理可知,惯性系就是相对地面静止或匀速运动的物体,因此匀加速运动的参考系不是惯性系。答案：×(2)在地面上的人看来,高速运行的动车组在运动方向上会变短,而车中的乘客却感觉到地面上
4、的人看起来扁一些。()答案：√读一读辨一辨2.探究讨论。说说你对狭义相对论两个基本假设的认识,为什么这两个观点不叫定律而叫假设?答案：前一个假设是解决参考系的问题,爱因斯坦认为自然界不存在特殊的惯性参考系,所以相对性原理的内容是在不同的惯性参考系中,一切物理规律都是相同的。第二个假设解决电磁学规律不能和经典的惯性参考系相兼容的问题,内容是真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的。能够验证这两个观点的实验非常有限,只有从这两个假设出发,经过逻辑推理(包括数学推导)所得出的大量结论都与事实相符,才能证实它的正确性。问题导引名师精讲典例剖析
5、探究一探究二经典的相对性原理与狭义相对性原理根据图示考虑以下几下问题(1)如图所示,参考系O'相对于参考系O静止时,人测得的光速应是多少?(2)参考系O'相对于参考系O以速度v向右运动,人测得的光速应是多少?(3)参考系O'相对于参考系O以速度v向左运动,人测得的光速又是多少?问题导引名师精讲典例剖析探究一探究二要点提示：根据速度合成法则,第一种情况人测得的光速应是c,第二种情况应是c+v,第三种情况应是c-v。而根据狭义相对论理论,光速是不变的,都应是c。问题导引名师精讲典例剖析探究一探究二1.惯性系和非惯性系(1)惯性系:牛顿运动定
6、律能够成立的参考系称为惯性参考系。牛顿定律成立的这个参考系是惯性参考系,相对于这个参考系做匀速直线运动的另一个参考系也是惯性参考系。(2)非惯性系:牛顿定律不能成立的参考系称为非惯性参考系。例如:我们坐在加速的车厢里,以车厢为参考系观察路边的树木、房屋向后方加速运动,根据牛顿第二定律,房屋和树木应该受到不为零的合力作用,但事实上没有,也就是牛顿定律不成立,这里的加速车厢就是非惯性参考系。2.伽利略相对性原理:力学规律在任何惯性系中都是相同的。问题导引名师精讲典例剖析探究一探究二3.相对性原理与电磁规律:根据麦克斯韦的电磁理论,真空中的光
7、速在任何惯性系中都是一个常量,但是按照伽利略的相对性原理,在不同惯性系中的光速应是各不相同的。迈克耳孙—莫雷实验证明:不论光源与观察者做怎样的相对运动,光速都是相同的。4.爱因斯坦狭义相对论的两个基本假设(1)在不同的惯性参考系中,一切物理规律都是相同的。(2)真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的。光的传播速度与惯性系的选取无关。问题导引名师精讲典例剖析探究一探究二【例题1】导学号73884153关于经典力学的时空观与相对论的时空观,下列说法正确的是()A.在经典力学的时空观中,同时是绝对的,即在一个参考系中的观察者在某一时刻观察
8、到的两个事件,对另一个参考系中的观察者来说也是同时的B.在相对论的时空观中,时间间隔是绝对的,即任何事件(或物体运动)所经历的时间,在不同的参考系中测量都是相同的,而与参考系的选取无关C.在经典力学的时空观
