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课件网) 高考导航 1.基本考察点：“同时”的相对性、长度的相对性和时间间隔的相对性； 2.难点: : “同时”的相对性； 3.高考热点: 长度的相对性和时间间隔的相对性； 4.题型及难度: 以选择题、填空题为主,试题难度较易。 15.2 时间和空间的相对性 1.两种时空观对“同时”的认识 (1)经典的时空观: 在同一个惯性系中不同地点同时发生的两个事件,在另一个惯性系观察也是同时的。 (2)相对论的时空观: “同时”具有相对性,即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不一定是同时的。 一、“同时”的相对性 2.对“同时”相对性的理解 车上的观察者认为：闪光从光源到前壁和后壁的距离相等,根据光速不变原理,闪光同时到达前后两壁; 车下的观察者认为：闪光从光源到后壁的距离比到前壁的距离短，根据光速不变原理,闪光先到达后壁,后到达前壁。 一、“同时”的相对性 一、“同时”的相对性 例1. B 1.两种观点对“长度”的认识 (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)相对论的时空观: “长度”也具有相对性,一条沿自身长度方向运动的杆,其长度总比静止时的长度小,但在垂直于运动方向上,杆的长度没有变化。 2.狭义相对论的长度变换公式 设相对杆静止的观察者认为杆的长度为 ,与杆有相对运动的人认为杆的长度为 ,杆相对于观察者的速度为 ,则 、 、 的关系 二、长度的相对性 3.对长度收缩的理解 观察者与被测物体有相对运动时,长度的测量值等于其原长的 （ ） ),即物体沿运动方向缩短了,即“动棒缩短”. (1)观察运动的物体其长度要收缩,收缩只出现在运动方向.长度在垂直于运动方向上没有收缩效应.如图 二、长度的相对性 (2)长度收缩是相对的,K系认为静止则在K’系中的尺收缩,反之K’系认为静止则在K系 中的尺收缩. (3)虽然结果不同,但是物体本身并未收缩. (4)低速空间相对论效应可忽略.我们平常观察不到这种长度收缩效应,是因为我们生活 在比光速低很多的低速世界里,这种现象极不明显。 即使运动物体的速度达到 v=30000km/s (即0.1c) ,长度收缩效应也只不过是。 所以,在低速运动中,,。长度收缩效应可忽略不计。 二、长度的相对性 v 注意：长度缩短效应只发生在相对运动的方向上 二、长度的相对性 例2.如图所示,假设一根10m长的梭镖以光速穿过一根10m长的管子,它们的长度都是在静止状态下测量的.以下叙述中最确切的描述了梭镖穿过管子的情况的是( ) A.梭镖收缩变短,因此在某些位置上,管子能完全遮住它 B.管子收缩变短,因此在某些位置上,梭镖从管子的两端伸出来 C.两者都收缩,且收缩量相等,因此在某个位置,管子恰好遮住梭镖 D.所有这些都与观察者的运动情况有关 D 二、长度的相对性 变式.一观察者测得一沿米尺长度方向匀速运动着的米尺的长度为0.6m．则此米尺的速度为（真空中的光速为3×108m/s）（ ） A．1.2×108m/s B．1.8×108m/s C．2.4×108m/s D．3×108m/s 二、长度的相对性 C 1.经典的时空观 某两个事件,在不同惯性系中观察,它们的时间间隔总是相同的。 2.相对论的时空观 某两个事件,在不同的惯性系中观察,它们的时间间隔是不同的,两个惯性系的相对速度越大,时间进行得越慢。非但如此,一切物理、化学过程和生命过程都变慢了。 3.相对时间间隔公式 设△T 表示静止的惯性系中观测的时间间隔, △t 表示以 高速运动的参考系中观察同样两事件的时间间隔,则它们的关系是 △t =。 三、时间间隔的相对性 对于车厢内的人： 对于车厢外的人： h 三、时间间隔的相对性 注意： “动钟变慢”(或“时间膨胀”)是两个不同惯性系进行时间比较的一种效应 , 不要误认为是时钟的结构或精度因运动而发生了变化。 运动时钟变 ... ...
