TOP59【优化指导】2016-2017学年高中物理 第15章 相对论简介 1-2 相对论的诞生 时间和空间的相对性课件 新人教版选修3-4.ppt文档免费在线阅读

迈克耳孙莫雷实验证明不论光源与观察者做怎样的相对运动，光速都是相同的。

爱因斯坦狭义相对论的两个基本假设在不同的惯性参考系中，切物理规律都是相同的。

真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的。

探究探究二典例剖析例题关于经典力学的时空观与相对论的时空观，下列说法正确的是在经典力学的时空观中，同时是绝对的，即在个参考系中的观察者在时刻观察到的两个事件，对另个参考系中的观察者来说也是同时的在相对论的时空观中，时间间隔是绝对的，即任何事件或物体运动所经历的时间，在不同的参考系中测量都是相同的，而与参考系的选取无关在经典力学的时空观中，空间距离是绝对的，即如果各个参考系中用来测量长度的标准相同，那么空间两点的距离是绝对的不变的量值，而与参考系的选取无关相对论的时空观就是个绝对的时空观，时间与空间物体的运动无关探究探究二探究探究二解析在经典力学的时空观中，同时是绝对的，选项对在相对论的时空观中，时间间隔是相对的，选项错误在经典力学的时空观中，空间距离是绝对的，选项对相对论的时空观是个相对的时空观，选项错小芳和车厢里的人小明测量的结果不样，地面上的人测得的时间要比车厢里的人测得的时间长些。

探究探究二答案小明观测的时间ℎ𝑐小芳观测的时间ℎ𝑐𝑣𝑐两者不相，应用勾股定理可得𝑣𝑡𝑐𝑡。

这里用到了相对论的第二个假设，即对地面参考系来说，光速也是。

以上两式消去可得𝑣𝑐。

因为𝑣𝑐。

故光信号往返的时间，地面上的人向前移动了段距离，镜子已跟随车厢移动到，灯也从移动到。

光信号在从镜子反射到灯的过程中，灯已从移动到。

设火车的速度为，小芳所测得的光信号往返时间为。

根据光速不变原理，它们相等吗解析在车厢里的小明观测到，光信号走过的距离是，因此往返时间ℎ𝑐。

而在站台上的小芳观测到，光信号走过的距离应为路径，如图。

探究探究二光信号在从灯传递到镜子的过程中，火车个光学实验打开灯的开关，光信号从到，再由镜面反射回到处。

车厢里站着个观测者小明站台上站着个观测者小芳，如图所示。

探究探究二探究探究二请问小明和小芳所测得的光信号往返的时间各是多少沿运动方向将缩短得像薄纸片样。

火车上的人也认为地面上的切物体都沿火车运动的方向变薄了。

列匀速直线前进的火车，车厢地板上处有盏灯，在灯的正上方车厢顶处有面镜子，的高为。

现在我们要完成是绝对的，空间和时间没有联系，即与物质的运动无关。

狭义相对论时空观空间和时间与物质运动状态有关。

探究探究二典例剖析例题当火车速度非常接近光速时，相对地面的参考系来说，火车和它里面的切物体个事件的时间间隔和物体的长度必须与所选取的参考系相联系，如果在没有选取参考系的情况下讨论时间的长短及空间的尺寸，是没有任何意义的。

经典时空观和狭义相对论时空观经典时空观空间和时间脱离物质而存在，�𝑐𝜏𝑣𝑐探究探究二分析时间间隔和长度变化时应注意的问题时间间隔长度的变化，都是由于物质的相对运动引起的种观测效应，它与所选取的参考系有关，物质本身的结构并没有变化。

两间间隔，而是相对于事件发生地以速度运动的观察者测量同地点的同样两个事件发生的时间间隔。

也就是说在相对运动的参考系中观测，事件变化过程的时间间隔变大了，这叫作狭义相对论中的时间膨胀。

�度运动时，静止的观察者测量的长度，还可以认为杆不动，而观察者沿杆的长度方向以速度运动时测出的杆的长度。

动钟变慢时间间隔的相对性公式，是相对事件发生地静止的观察者测量同地点的两个事件发生的时向与大桥平行，问飞机上的乘客看到的大桥长度与静止观察时相比有什么变化探究探究二名师精讲动尺变短狭义相对论中的长度公式，是相对于杆静止的观察者测出的杆的长度，而可以认为是杆沿自己的长度方向以速规律只适用于低速运动的物体，而经典物理中的速度合成公式也只适用于低速情况，故均错误。

答案探究探究二探究探究二探究二动尺变短和动钟变慢问题导引架飞机在上海杨浦大桥上空匀速飞过，飞机飞行方的参考系和个匀速运动的参考系中是不等价的力学规律在任何惯性系里都是等价的解析在所有惯性系中，切力学规律都是等价的，故正确，错误经典物理规律是狭义相对论在低速状态下的个近似，所以经典物理空观是个相对的时空观，选项错误。

答案探究探究二变式训练导学号以下说法中，正确的是经典物理中的速度合成公式在任何情况下都是适用的经典物理规律也适用于高速运动的物体力学规律在个静止物体的运动无关探究探究二探究探究二解析在经典力学的时空观中，同时是绝对的，选项对在相对论的时空观中，时间间隔是相对的，选项错误在经典力学的时空观中，空间距离是绝对的，选项对相对论的时选取无关在经典力学的时空观中，空间距离是绝对的，即如果各个参考系中用来测量长度的标准相同，那么空间两点的距离是绝对的不变的量值，而与参考系的选取无关相对论的时空观就是个绝对的时空观，时间与空间物选取无关在经典力学的时空观中，空间距离是绝对的，即如果各个参考系中用来测量长度的标准相同，那么空间两点的距离是绝对的不变的量值，而与参考系的选取无关相对论的时空观就是个绝对的时空观，时间与空间物体的运动无关探究探究二探究探究二解析在经典力学的时空观中，同时是绝对的，选项对在相对论的时空观中，时间间隔是相对的，选项错误在经典力学的时空观中，空间距离是绝对的，选项对相对论的时空观是个相对的时空观，选项错误。

答案探究探究二变式训练导学号以下说法中，正确的是经典物理中的速度合成公式在任何情况下都是适用的经典物理规律也适用于高速运动的物体力学规律在个静止的参考系和个匀速运动的参考系中是不等价的力学规律在任何惯性系里都是等价的解析在所有惯性系中，切力学规律都是等价的，故正确，错误经典物理规律是狭义相对论在低速状态下的个近似，所以经典物理规律只适用于低速运动的物体，而经典物理中的速度合成公式也只适用于低速情况，故均错误。

答案探究探究二探究探究二探究二动尺变短和动钟变慢问题导引架飞机在上海杨浦大桥上空匀速飞过，飞机飞行方向与大桥平行，问飞机上的乘客看到的大桥长度与静止观察时相比有什么变化探究探究二名师精讲动尺变短狭义相对论中的长度公式，是相对于杆静止的观察者测出的杆的长度，而可以认为是杆沿自己的长度方向以速度运动时，静止的观察者测量的长度，还可以认为杆不动，而观察者沿杆的长度方向以速度运动时测出的杆的长度。

动钟变慢时间间隔的相对性公式，是相对事件发生地静止的观察者测量同地点的两个事件发生的时间间隔，而是相对于事件发生地以速度运动的观察者测量同地点的同样两个事件发生的时间间隔。

也就是说在相对运动的参考系中观测，事件变化过程的时间间隔变大了，这叫作狭义相对论中的时间膨胀。

𝑣𝑐𝜏𝑣𝑐探究探究二分析时间间隔和长度变化时应注意的问题时间间隔长度的变化，都是由于物质的相对运动引起的种观测效应，它与所选取的参考系有关，物质本身的结构并没有变化。

两个事件的时间间隔和物体的长度必须与所选取的参考系相联系，如果在没有选取参考系的情况下讨论时间的长短及空间的尺寸，是没有任何意义的。

经典时空观和狭义相对论时空观经典时空观空间和时间脱离物质而存在，是绝对的，空间和时间没有联系，即与物质的运动无关。

狭义相对论时空观空间和时间与物质运动状态有关。

探究探究二典例剖析例题当火车速度非常接近光速时，相对地面的参考系来说，火车和它里面的切物体沿运动方向将缩短得像薄纸片样。

火车上的人也认为地面上的切物体都沿火车运动的方向变薄了。

列匀速直线前进的火车，车厢地板上处有盏灯，在灯的正上方车厢顶处有面镜子，的高为。

现在我们要完成个光学实验打开灯的开关，光信号从到，再由镜面反射回到处。

车厢里站着个观测者小明站台上站着个观测者小芳，如图所示。

探究探究二探究探究二请问小明和小芳所测得的光信号往返的时间各是多少它们相等吗解析在车厢里的小明观测到，光信号走过的距离是，因此往返时间ℎ𝑐。

而在站台上的小芳观测到，光信号走过的距离应为路径，如图。

探究探究二光信号在从灯传递到镜子的过程中，火车向前移动了段距离，镜子已跟随车厢移动到，灯也从移动到。

光信号在从镜子反射到灯的过程中，灯已从移动到。

设火车的速度为，小芳所测得的光信号往返时间为。

根据光速不变原理应用勾股定理可得𝑣𝑡𝑐𝑡。

这里用到了相对论的第二个假设，即对地面参考系来说，光速也是。

以上两式消去可得𝑣𝑐。

因为𝑣𝑐。

故光信号往返的时间，地面上的人小芳和车厢里的人小明测量的结果不样，地面上的人测得的时间要比车厢里的人测得的时间长些。

探究探究二答案小明观测的时间ℎ𝑐小芳观测的时间ℎ𝑐𝑣𝑐两者不相等探究探究二变式训练导学号地面上长的铁路上空有火箭沿铁路方向以的速度掠过，则火箭上的人看到铁路的长度应该为多少如果火箭的速度达到，则火箭上的人看到的铁路的长度又是多少解析当火箭速度较低时，长度基本不变，还是。

当火箭的速度达到时，由相对论长度公式𝑣𝑐代入相应的数据解得。

答案探究探究二如果牛顿定律在参考系中成立，而参考系件发生地静止的观察者测量同地点的两个事件发生的时间间隔，而是相对于事件发生地以速度运动的观察者测量同地点的同样两个事件发生的时间间隔。

也就是说在相对运动的参考系中观测，事件变化过程的时间间隔变大了，这叫作狭义相对论中的时间膨胀。

𝑣𝑐𝜏𝑣𝑐探究探究二分析时间间隔和长度变化时应注意的问题时间间隔长度的变化，都是由于物质的相对运动引起的种观测效应，它与所选取的参考系有关，物质本身的结构并没有变化。

两个事件的时间间隔和物体的长度必须与所选取的参考系相联系，如果在没有选取参考系的情况下讨论时间的长短及空间的尺寸，是没有任何意义的。

经典时空观和狭义相对论时空观经典时空观空间和时间脱离物质而存在，是绝对的，空间和时间没有联系，即与物质的运动无关。

狭义相对论时空观空间和时间与物质运动状态有关。

探究探究二典例剖析例题当火车速度非常接近光速时，相对地面的参考系来说，火车和它里面的切物体沿运动方向将缩短得像薄纸片样。

火车上的人也认为地面上的切物体都沿火车运动的方向变薄了。

列匀速直线前进的火车，车厢地板上处有盏灯，在灯的正上方车厢顶处有面镜子，的高为。

现在我们要完成个光学实验打开灯的开关，光信号从到，再由镜面反射回到处。

车厢里站着个观测者小明站台上站着个观测者小芳，如图所示。

探究探究二探究探究二请问小明和小芳所测得的光信号往返的时间各是多少它们相等吗解析在车厢里的小明观测到，光信号走过的距离是，因此往返时间ℎ𝑐。

而在站台上的小芳观测到，光信号走过的距离应为路径，如图。

探究探究二光信号在从灯传递到镜子的过程中，火车向前移动了段距离，镜子已跟随车厢移动到，灯也从移动到。

光信号在从镜子反射到灯的过程中，灯已从移动到。

设火车的速度为，小芳所测得的光信号往返时间为。

根据光速不变原理应用勾股定理可得𝑣𝑡𝑐𝑡。

这里用到了相对论的第二个假设，即对地面参考系来说，光速也是。

以上两式消去可得𝑣�