2017-2018学年人教A版选修3-4时间和空间的相对性 第1课时 教案
2017-2018学年人教A版选修3-4时间和空间的相对性    第1课时     教案第2页

  坐标之差就不能代表杆长了.

  

  

  

  

  

  

  

  火车上的人和地面上的人各自用上述方法测量随车运动的杆长,结果发现,L′>L.他们两人的测量都是符合测量要求的,但测量结果不同,这跟同时的相对性有关.地面上的人认s为同时的两个事件(同时对A、B两端读数),火车上的人认为不是同时的.火车上的人认为,地面上的人对B端的读数早些,对A端的读数迟些,在这个时间内杆向前运动了一段距离,因而地面上的人测得的杆长比较短.

  公式具有普遍意义,也就是说,一个杆,当它沿着自身的方向相对于测量者运动时,测得的长度比它静止时的长度小,速度越大,差别也越大.这就是我们所说的空间的相对性.当杆沿着垂直于自身的方向运动时,测得的长度和静止时一样.

  可以想像这样一幅图景:一列火车以接近光的速度从我们身边飞驶而过,我们感到车厢变短了,车窗变窄了......火车越快,这个现象越明显,但是车厢和车窗的高度都没有变化.车上的人有什么感觉呢?他认为车上的一切都和往常一样,因为他和火车是相对静止的.但是,他却认为地面上的景象有些异常:沿线的电线杆的距离变短了,面对铁路线的正方形布告牌由于宽度变小而高度未变竟成了窄而高的矩形......

结论:

一条沿自身长度方向运动的杆,其长度总比杆静止时的长度小

    斐克小伙剑术精,出刺迅捷如流星,

    由于空间收缩性,长剑变成小铁钉.

三、时间间隔的相对性

经典物理学认为,某两个事件,在不同的惯性系中观察,它们发生的时间差,也就是它们的时间间隔,总是相同的.但是,从狭义相对论的两个基本假设出发,我们会看到,时间间隔是相对的.

  还以高速火车为例,假设车厢地板上有一个光源,发出一个闪光.对于车上的人来说,闪光到达光源正上方h高处的小镜后被反射,回到光源的位置(如图甲),往返所用的时间为△t′.

  对于地面的观察者来说,情况有所不同.从地面上看,在光的传播过程中,火车向前运动了一段距离,因此被小镜反射后又被光源接收的闪光是沿路径AMB传播的光.如果火车的速度为v,地面观察者测得的闪光从出发到返回光源所用时间记为△t,那么应用勾股定理可得

  这又是一个令人吃惊的结论:关于闪光从光源出发, 经小镜反射后又回到光源所经历的时间,地面上的人和车上的人测量的结果不一样,地面上的人认为这个时间长些.

  

  

  

  

  

  

更严格的推导表明,(1)式具有普遍意义,它意味着,从地面上观察,火车上的时间进