牛顿力学中运动的相对性狭义相对论的两个基本假设时间长度的相对性[来源学优高考网9]分析报告.ppt

一、经典力学的时空观 惯性系和非惯性系的比较 牛顿运动定律能够成立的参考系叫惯性系，匀速运动的汽车、轮船等作为参考系就是惯性系．牛顿运动定律不成立的参考系称为非惯性系．例如我们坐在加速的车厢里，以车厢为参考系观察路边的树木、房屋向后方加速运动，根据牛顿运动定律，房屋、树木应该受到不为零的合外力作用，但事实上没有，也就是牛顿运动定律不成立，这里加速的车厢就是非惯性系． (1)绝对的、真正的和数学的时间自己在流逝着，并且由于它的本性在均匀地、与任何外界事物无关地流逝着． (2)绝对空间，就其本性而言，与外界任何事物无关，而且永远是相同的和不动的． 时间和空间的绝对性：与观测者和被观测的客观事物处于什么样的运动状态无关，或说无论在哪一个参考系中来观测，测量结果是不变的、绝对的． 力学的相对性原理 力学的相对性原理指的是力学现象对一切惯性系来说，都遵从同样的规律；或者说，在研究力学规律时，一切惯性系都是等价的、平权的．因此无法借助力学实验的手段确定惯性系自身的运动状态． 二、力学的相对性原理和狭义相对性原理的区别 力学的相对性原理指的是力学现象对一切惯性系来说，都遵从同样的规律；或者说，在研究力学规律时，一切惯性系都是等价的、平权的．因此，无法借助力学实验的手段确定惯性系自身的运动状态． 而狭义相对论指的是物理定律在所有惯性系中都是相同的，因此各个惯性系都是等价的，不存在特殊的绝对的惯性系．因此狭义相对论原理所指范围更大，内容更丰富． 第六章　相对论 6.1-6.3 牛顿力学中运动的相对性 狭义相对论的两个基本假设 时间、长度的相对性 1.了解牛顿力学中运动的相对性. 2.了解伽利略相对性原理及其速度变换公式. 3.了解狭义相对论的两个基本假设. 4.了解狭义相对论的几个主要结论. 5.了解经典时空观与相对论时空观的重要区别. 学习目标定位 学习探究区 一、牛顿力学中运动的相对性 二、狭义相对论的两个基本假设 三、同时的相对性　时间间隔的相对性 四、长度的相对性　相对论时空观 一、牛顿力学中运动的相对性 返回 1.伽利略相对性原理 (1)惯性系：如果 定律在某个参考系中成立，这个参考系叫做惯性系，相对这个惯性系做 运动的另一个参考系也是惯性系. (2)伽利略相对性原理： 的规律在任何惯性系中都是一样的. 要点提炼 牛顿运动 匀速直线 力学 一、牛顿力学中运动的相对性 返回 2.经典时空观 经典时空观认为时间和空间是脱离物质而存在的，是绝对的，时间和空间是相互独立、互不相关的. 3.伽利略速度变换公式 若车厢相对地面以u向前行驶，车厢内人相对车厢以速率v′向前跑，则人对地面的速率为v＝ ；若人向车后跑时，相对地面的速率为v＝ . u＋v′ u－v′ 一、牛顿力学中运动的相对性 返回 一辆匀速行驶的汽车车厢内，实验者是否可以不受场地的影响来进行用单摆测定重力加速度的实验？ 答案　匀速行驶的汽车属于惯性系，所以他能够完成这个实验，且与地面上的结果无异. 延伸思考 二、狭义相对论的两个基本假设 返回 如图1所示，光源在参考系O中 (1)根据伽利略速度变换公式，计算当参 考系O′与参考系O相对静止时，O′相 对于O以速度v向右匀速运动时以及O′ 相对于O以速度v向左匀速运动时人看到的光速分别是多少？ (2)根据狭义相对论原理，在不同的参考系中，光速的大小是不同的吗？ (3)伽利略速度变换公式是错误的吗？ 问题设计 图1 二、狭义相对论的两个基本假设 答案　(1)分别为c、c－v、c＋v　 (2)光速对不同的参考系，值是相同的，即光速不变　 (3)伽利略速度变换公式适用于低速运动的情况 返回 二、狭义相对论的两个基本假设 返回 狭义相对论的两个基本假设 1.爱因斯坦相对性原理 对不同的惯性系， (包括 的和 的)都是一样的. 2.光速不变原理 光在真空中运动的速度在任何惯性参考系中测得的数值都是 的. 要点提炼 物理规律 力学 电磁 相同 二、狭义相对论的两个基本假设 返回 如图1所示，光源在参考系O中 (1)根据伽利略速度变换公式，计算当参 考系O′与参考系O相对静止时，O′相 对于O以速度v向右匀速运动时以及O′ 相对于O以速度v向左匀速运动时人看到的光速分别是多少？ (2)根据狭义相对论原理，在不同的参考系中，光速的大小是不同的吗？ (3)伽利略速度变换公式是错误的吗？ 问题设计 图1 二、狭义相对论的两个基本假设 答案　(1)分别为c、c