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《2020_2021学年高中物理第六章相对论1_2牛顿力学中运动的相对性狭义相对论的两个基本假设课件教科版选修3_4202103252210.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必备知识·自主学习一、牛顿力学中运动的相对性1.伽利略相对性原理:对伽利略相对性原理通常有以下两种表述:(1)在相对做匀速直线运动的_______________中,力学现象都以_________的规律进行。(2)在任何_______________中,力学的规律都是_________的,都可以用______________来描述。2.经典时空观:牛顿认为:绝对的、真正的和数学的时间在___________、与任何外界事物_________地流逝着;绝对空间与外界任何事物_________,永远是相同的和_________
2、的。时间和空间_____________、互不相关。惯性参考系同样惯性参考系一样牛顿定律均匀地无关无关不动相互独立3.伽利略速度变换公式:相对地面以速率u开行的车厢内,物体相对于车厢以速率v′向前运动时,物体对地面的速率就是v=__________;如果物体向后运动时,相对于地面的速率就是v= __________。速率从一个参考系变换到另一个参考系的关系式称为伽利略速度变换公式。u+v′u-v′二、狭义相对论的两个基本假设1.牛顿力学与电磁学理论的矛盾:按照麦克斯韦理论,真空中的光速c应当是一个电磁学常量,在不同惯性系中应当有_________的值,按照伽利略速度变换公式,在不同惯性系中的真
3、空中光速应当有_________的值。相同不同2.两个基本假设:惯性物理相同关键能力·合作学习知识点一 经典的相对性原理问题探究:在经典力学中,如果某一惯性系相对另一惯性系的速度为v,在此惯性系中有一物体速度为c,那么,此物体相对另一惯性系的速度是v+c吗?提示:根据经典力学的速度叠加原理,答案是肯定的,但是这种答案被迈克耳孙-莫雷实验否定了,迈克耳孙-莫雷实验证明了光速是不变的,这与传统的速度合成法则是不同的。【核心归纳】1.惯性系和非惯性系:(1)牛顿运动定律能够成立的参考系称为惯性系,相对于这个惯性系做匀速运动的另一个参考系也是惯性系。(2)牛顿运动定律不成立的参考系称为非惯性系。2.伽
4、利略相对性原理:所有的力学规律在一切惯性系中都是相同的。3.绝对时空观:在经典力学里,时间与空间不会随参考系不同而变化,也就是说时间和空间是绝对的。(1)绝对时间:两个同时发生的事件,不论是静止参考系中的观测者还是匀速直线运动参考系中的观测者,他们测得这两个事件发生的时刻都是相同的。某事件经历的时间不会因参考系不同而不同。可见,“同时”是绝对的,时间也是绝对的,时间永远均匀地流逝着,与物质无关,与运动无关。(2)绝对空间:宇宙中存在一个绝对静止的惯性参考系,力学规律首先应当能在这个参考系中准确地陈述,这个绝对静止的惯性系与时间无关,永恒不变,它可以脱离物质独立存在。这就是绝对空间概念。【典例示
5、范】【典例】如图所示,在列车车厢的光滑水平面上有一个质量为m=5kg的小球,正随车厢一起以20m/s的速度匀速前进,现在给小球一个水平向前的F=5N的拉力作用,求经10s时,车厢里的观察者和地面的观察者看到小球的速度分别是多少?【解析】对于车上的观察者:小球的初速度v0=0,加速度a==1m/s210s时速度v1=at=10m/s。对于地上的观察者:方法一:小球初速度v0=20m/s加速度a==1m/s2。10s末速度v2=v0+at=30m/s。方法二:根据速度合成法则v2=v1+v0=(10+20)m/s=30m/s。答案:10m/s30m/s【素养训练】1.(多选)(2020·自贡高二检
6、测)通常我们把地球和相对地面静止或匀速运动的物体参考系看成是惯性系,若以下列系统为参考系,则属于非惯性系的有()A.停在地面上的汽车B.绕地球做匀速圆周运动的飞船C.在大海上匀速直线航行的轮船D.进站时减速行驶的火车【解析】选B、D。停在地面上的汽车和匀速直线航行的轮船是惯性系,而匀速圆周运动的飞船和减速行驶的火车是做变速运动,是非惯性系。2.(多选)下列现象中能用牛顿的经典力学解释的是()A.高速公路上行驶的汽车B.空气中下落的雨滴C.原子核外电子绕核的转动D.空气中飘浮的肥皂泡【解析】选A、B、D。经典力学只适用于低速运动,不适用于高速运动;只适用于宏观世界,不适用于微观世界。高速公路上行
7、驶的汽车、空气中下落的雨滴、空气中飘浮的肥皂泡都属于宏观、低速范畴,经典力学适用,A、B、D对。原子核外电子绕核的转动属于微观现象,经典力学不适用,C错。【加固训练】1.下列关于经典力学的评价正确的是()A.经典力学揭示了自然界的运动规律,是不可否定的B.经典力学的时空观符合我们周围的客观事实,是完全正确的C.经典力学只适用于宏观低速现象D.经典力学既然有误,不能再用来解决我们日常生活的问题【解析
