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课件网) 2020-2-021物理人教版选修3-4课件：第十五章 1 相对论的诞生 2 时间和空间的相对性29张含答案 第15章 1 相对论的诞生 2 时间和空间的相对性 读一读·思一思 辨一辨·议一议 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·思一思 辨一辨·议一议 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.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·思一思 辨一辨·议一议 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 的观察者观察到的长度,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。 读一读·思一思 辨一辨·议一议 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·思一思 辨一辨·议一议 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的人看起来扁一些。 ( ) 答案:√ 读一读·思一思 辨一辨·议一议 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。 探究一 探究二 当堂检测 经典的相对性原理与狭义相对性原理 问题导引 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? 探究一 探究二 当堂检测 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。 探究一 探究二 当堂检测 名师精讲 1.惯性系和非惯性系 (1)惯性系:牛顿运动定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 ... ...
