第5章 第1节 初识相对论 第2节 相对论中的神奇时空 第3节 探索宇宙的奥秘（课件 学案 练习，共3份）鲁科版（2019）必修 第二册

(课件网) 第1节　初识相对论 第2节　相对论中的神奇时空 第3节　探索宇宙的奥秘 第5章　科学进步无止境 1.知道经典的相对性原理，知道狭义相对论的实验基础和它的两个基本假设。 2.知道狭义相对论的几个主要结论。 3.了解经典时空观与相对论时空观的主要区别。 学习目标 目 录 CONTENTS 知识点 01 随堂对点自测 02 课后巩固训练 03 知识点 1 知识点二　狭义相对论的两个效应与两种关系 知识点一　经典力学体系与狭义相对论 知识点一　经典力学体系与狭义相对论 (1)如图所示，小球相对于参考系O以速度v0向右抛出，人相对于参考系O′静止，当参考系O′相对于参考系O静止、以速度v向右运动和以速度v向左运动时，人观察到小球的速度分别为多大？ (2)如图所示，光源相对于参考系O静止，人相对于参考系O′静止，当参考系O′相对于参考系O静止、以速度v向右运动和以速度v向左运动时，人观察到的光源发出光的传播速度分别为多大？ 提示　(1)分别为v0、v0－v、v0＋v (2)人观察到的光速都是c 1.迈克尔孙—莫雷实验 (1)经典物理学家曾认为，“以太”是光波的_____，这种介质绝对静止、密度极小、硬度极大、完全透明，充满宇宙空间，渗透于一切物体。 (2)迈克尔孙—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_____的。 传播介质 矛盾 2.经典时空观 经典时空观又叫绝对时空观，认为绝对的时间自身在流逝着，因其本性而在均匀地、与任何外界无关地流逝着；绝对的空间，就其本性而言，是与外界任何事物无关的，永远是相同和不动的。时间和空间与物质及其运动无关，并且时间和空间是完全独立的。 3.狭义相对论的两个基本假设 (1)相对性原理：所有物理规律在一切惯性参考系中都具有相同的形式。 ①惯性系是指牛顿运动定律成立的参考系，相对于一个惯性系做匀速直线运动的另一个参考系也是惯性系。 ②相对性原理表明：在某个惯性系中描述某个物理系统的某个物理过程的物理定律，在其他一切惯性系中对该系统该过程作出描述的物理定律皆保持形式不变。 (2)光速不变原理：在一切惯性参考系中，测量到的真空中的光速c都一样(c＝3×108 m/s)。 4.相对论时空观 狭义相对论中的两个基本假设包含了不同于经典力学的新时空观，即相对论时空观，这种时空观认为绝对的时间和绝对的空间是不存在的，时间、空间与物质及其运动都有密切的联系；同时，时间和空间之间也有着紧密的联系。 AC 例1 (多选)一列很长的火车沿平直轨道飞快地匀速前进，车厢中央有一个光源发出了一个闪光，闪光照到了车厢的前壁和后壁。下列说法正确的是(　　) A.车厢里的观察者认为闪光是同时到达两壁的 B.静止在地面上的观察者认为闪光是同时到达两壁的 C.静止在地面上的观察者认为闪光先到达后壁 D.静止在地面上的观察者认为闪光先到达前壁 解析　车厢匀速前进，因此车厢是惯性参考系，闪光向前和向后传播的速度相等，而光源在车厢中央，因此闪光同时到达前壁和后壁，A正确；静止在地面上的观察者以地面为参考系(惯性参考系)，闪光向前和向后传播的速度相等，但闪光飞向两壁的过程中，车厢向前行进了一段距离，因此闪光向前传播的路程长些，故闪光先到达后壁，后到达前壁，C正确，B、D错误。 D 解析　根据光速不变原理知，在任何惯性系中测得的真空中的光速都相同，都为c，D正确。 知识点二　狭义相对论的两个效应与两种关系 1.两个原理 (1)相对性原理。 (2)光速不变原理。 3.两种关系 (1)质能关系 ①按照相对论及基本力学定律可推出质量和能量有如下关系：E＝mc2，这就是著名的质能方程。 ②质量和能量是物质不可分离的属性，当物质的质量减少或增加时，必然伴随着能量的减少或增加，其关系为ΔE＝Δmc2。 AC ... ...