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1、時 間 和 空 間 的 相 對 性 【 學 習 目 標 】 1、 了 解 經 典 的 相 對 性 原 理 2、 了 解 狹 義 相 對 論 的 兩 個 基 本 假 設 3、 知 道 “ 同 時 ” 的 相 對 性 4、 理 解 長 度 的 相 對 性 1、 什 么 是 慣 性 系 ？如 果 牛 頓 運 動 定 律 在 某 個 參 考 系 中 成 立 ，這 個 參 考 系 就 叫 做 慣 性 系 。相 對 一 個 慣 性 系 做 勻 速 直 線 運 動 的 另 一 個參 考 系 也 是 慣 性 系 。 2、 經 典 的 相 對 性 原 理 是 什 么 ？力 學 規(guī) 律 在 任 何 慣 性 系 中
2、 都 是 相 同 的 。在 一 個 慣 性 參 考 系 內 進 行 的 任 何 力 學 實 驗 都不 能 判 斷 這 個 慣 性 系 是 否 相 對 于 另 一 個 慣 性系 做 勻 速 直 線 運 動 。任 何 慣 性 參 考 系 都 是 平 權 的 。 3、 狹 義 相 對 論 的 兩 個 基 本 假 設 是 什 么 ？1、 狹 義 相 對 論 原 理 在 不 同 的 慣 性 參 考 系 中 ， 一 切 物 理 規(guī) 律 都是 相 同 的 。2、 光 速 不 變 原 理 真 空 中 的 光 速 在 不 同 的 慣 性 參 考 系 中 都 是相 同 的 【 思 考 1】火 箭 以 0 75c的
3、 速 度 離 開 地 球 ， 從 火 箭 上向 地 球 發(fā) 射 一 個 光 信 號 。 火 箭 上 測 得 光 離開 的 速 度 是 c 根 據 過 去 熟 悉 的 速 度 合 成法 則 ， 光 到 達 地 球 時 地 球 上 測 得 的 光 速 是多 少 ?根 據 狹 義 相 對 性 原 理 呢 ? 兩 個 事 件 火 車 上 的 人 地 面 上 的 人 A B【 思 考 2】 同 時 發(fā) 生光 到 達 A壁 ； 光 到 達 B壁 結 論 1、 “ 同 時 ” 不 是 絕 對 的 ， 而 是 是 相 對 的 ，它 取 決 于 觀 察 者 的 運 動 狀 態(tài) ；2、 對 于 靜 止 的 觀 察
4、 者 同 時 發(fā) 生 的 兩 個 事 件 ，對 于 運 動 的 觀 察 者 就 是 不 同 時 的 。 兩 個 事 件 火 車 K上 的 人 地 面 L上 的 人 A B【 思 考 3】 同 時 發(fā) 生光 到 達 A壁 ；光 到 達 B壁 兩 個 事 件 地 面 上 的 人 火 車 上 的 人 【 思 考 4】 同 時 發(fā) 生地 面 上 的 人 讀 取 N端 對 應 數 據 ；地 面 上 的 人 讀 取 M端 對 應 數 據 20 1 cvll如 果 與 桿 相 對 靜 止 的 人 認 為 桿 長 是 ，與 桿 相 對 運 動 的 人 認 為 桿 長 是 。 0ll一 條 沿 自 身 長 度
5、方 向 運 動 的 桿 ， 其 長 度總 比 桿 靜 止 時 的 長 度 小 。 【 思 考 5】“ 如 果 兩 條 平 行 的 、 相 同 的 桿 在 沿 自 己 的長 度 方 向 做 相 對 運 動 ， 分 別 與 它 們 一 起 運動 的 兩 位 觀 察 者 都 會 認 為 對 方 的 桿 比 自 己的 桿 短 一 些 。 ”這 種 說 法 對 嗎 ？ 課 堂 小 結1、 經 典 的 相 對 性 原 理 力 學 規(guī) 律 在 任 何 慣 性 系 中 都 是 相 同 的 。2、 狹 義 相 對 論 原 理 在 不 同 的 慣 性 參 考 系 中 ， 一 切 物 理 規(guī) 律 都 是 相 同 的
6、 。3、 光 速 不 變 原 理 真 空 中 的 光 速 在 不 同 德 慣 性 參 考 系 中 都 是 相 同 的 。4、 一 條 沿 自 身 長 度 方 向 運 動 的 桿 ， 其 長 度 總 比 桿 靜止 時 的 長 度 小 。 20 1 cvll 1、 如 圖 ， 地 面 上 的 人 認 為 A、 B兩 個 事 件 同 時 發(fā)生 。 對 于 坐 在 火 箭 中 沿 兩 個 事 件 發(fā) 生 地 點 連 線飛 行 的 人 來 說 ， 哪 個 事 件 先 發(fā) 生 ?2、 如 圖 ， 一 列 火 車 以 速 度 v相對 地 面 運 動 ， 如 果 地 面 上 的 人測 得 ， 某 光 源 發(fā) 出 的 閃 光 同 時到 達 車 廂 的 前 壁 和 后 壁 ， 那 么按 照 火 車 上 的 人 的 測 量 ， 閃 光先 到 達 前 壁 還 是 后 壁 ? 作 業(yè) ：1、 完 成 課 本 P104第 3題 ；2、 完 成 學 案 P79“課 后 演 練 提 升 ” 1、 2題 ；3、 完 成 學 案 P81“課 后 演 練 提 升 ” 1、 2題 ；4、 預 習 “ 時 間 間 隔 的 相 對 性 ” 、 “ 時 空 相 對 性 的 驗 證 ” 、 “ 相 對 論 的 時 空 觀 ” 、 “ 狹 義 相 對 論 的 其 他 結 論 ” A B
高中物理 選修3-4 《相對論》課件
