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课件网) DIQIZHANG 第七章 5 相对论时空观与牛顿 力学的局限性 1.知道爱因斯坦的两个假设的内容(重点)。 2.知道时间延缓效应及长度收缩效应结论的内容(重难点)。 3.认识经典力学的局限性和适用范围。 4.了解相对论、量子力学和经典力学的关系。 学习目标 一、相对论时空观 二、牛顿力学的成就与局限性 内容索引 相对论时空观 一 地球绕太阳公转的速度是3×104 m/s，某实验室的圆形粒子加速器可以把电子加速到0.999 999 999 987倍光速的速度，请思考： (1)在狭义相对论中，地球的公转速度属于低速还是高速？被加速器加速后的电子的速度属于低速还是高速？ 答案 地球的公转速度属于低速，被加速器加速后的电子的速度属于高速。 (2)在地面上校准的两只钟，一只留在地面上，一只随宇宙飞船遨游太空，隔一段时间飞船返回地面时，两只钟显示的时间相同吗？有什么差别？ 答案 不相同。随飞船旅行的时钟变慢。 1.19世纪，物理学家 根据电磁场理论预言了电磁波的存在，并证明电磁波的传播速度 光速c。 2.1887年的迈克耳孙—莫雷实验以及其他一些实验表明：在不同的参考系中，光的传播速度 ！这与牛顿力学中不同参考系之间的速度变换关系 。 3.爱因斯坦假设 (1)在不同的 参考系中，物理规律的形式都是 的。 (2)真空中的 在不同的惯性参考系中大小都是 的。 梳理与总结 麦克斯韦 等于 都是一样的 不符 惯性 相同 光速 相同 4.相对论时空观 (1)时间延缓效应 ①如果相对于地面以v运动的惯性参考系上的人观察到与其一起运动的物体完成某个动作的时间间隔为Δτ，地面上的人观察到该物体在同一地 点完成这个动作的时间间隔为Δt，那么两者之间的关系是Δt= 。 ②Δt与Δτ的关系总有Δt Δτ(选填“>”“<”或“=”)，即物理过程的快慢(时间进程)跟物体的运动状态 (选填“有关”或“无关”)。 > 有关 (2)长度收缩效应 ①如果与杆相对静止的人测得杆长是l0，沿着杆的方向，以v相对杆运动 的人测得杆长是l，那么两者之间的关系是l= 。 ②l与l0的关系总有l l0(选填“>”“<”或“=”)，即运动物体的长度(空间距离)跟物体的运动状态 (选填“有关”或“无关”)。 l0 < 有关 设某人在速度为0.5c的飞船上打开一个光源，(c为真空中传播的光速)则下列说法正确的是 A.飞船正前方地面上的观察者看到这一光速为1.5c B.飞船正后方地面上的观察者看到这一光速为0.5c C.在垂直飞船前进方向地面上的观察者看到这一光速是c D.在地面上任何地方的观察者看到的光速都是c 例1 √ 根据爱因斯坦的光速不变原理可知，在不同的惯性参考系中，光在真空中沿任何方向传播速度都是c，则观察者在地面上任何地方和在飞船中观测光的速度均为c，故选D。 (2023·南京市高一期中)A、B、C是三个完全相同的时钟，A放在地面上，B、C分别放在以速度v1和v2朝相反方向飞行的飞行器中，且v1
