的时空属性,它与物体的具体组成和结构无关,当物体运动速度越接近光速,这种收缩效应就变得越显著。
2、要讲清利用严格数学推导可以得到洛伦兹变换的相对论长度收缩公式。
3、要让学生理解长度收缩公式的物理意义,必须注意参考系的选择及参考系的运动状态。
三、时间间隔的相对性
教学时要分析清楚"动钟变慢"与同时的相对性的联系,使学生知道运动的钟变慢是同时的相对性带来的时空属性。
①时间间隔的相对性可以通过长度的相对性的一些简单例子加以说明。
②要讲清"动钟变慢"(或时间膨胀)是两个不同惯性系进行时间比较的一种效应,不要误认为是时钟的结构或精度因运动而发生了变化。
③教学中特别指出,运动时钟变慢完全是相对的,由于两个惯性参考系是平权的,在它们上面的观测者都将发现对方的钟变慢了。
四、时空相对性的验证
根据相对论,时间在运动中会进行的比较缓慢,也就是说,在空间中高速移动的时钟,比固定于地面上的时钟走得慢.
早在1941年,科学家通过对宇宙线的观测证实了相对论的结论,美国科学家罗西和霍尔在不同高度统计了宇宙线中μ子的数量,结果与相对论预言完全一致.
五、相对论的时空观
牛顿物理学的绝对时空观:物理学的空间与时间是绝对分离没有联系的,脱离物质而单独存在,与物质的运动无关。
而相对论认为:有物质才有时间和空间,空间和时间与物体的运动状态有关。
人类对于空间、时间更进一步的认识而形成的新的时空观,是建立在新的实验事实和相关结论与传统观念不一致的矛盾基础上,不断发展、不断完善起来的。
课堂小结:
1、从"同时"的相对性得出运动长度和时间间隔的相对性;
2、同时相对性的推演过程。
教学说明:
充分发挥学生的想象能力和推理能力,引导学生得出正确的结论。培养学生严谨的思维。
课后练习:
1.甲在接近光速的火车上看乙手中沿火车前进方向放置的尺子,同时乙在地面上看甲手中沿火车前进方向放置的尺子,则下列说法正确的是 ( )
A.甲看到乙手中的尺子长度比乙看到自己手中的尺子长度大
B.甲看到乙手中的尺子长度比乙看到自己手中的尺子长度小
C.乙看到甲手中的尺子长度比甲看到自己手中尺子长度大
D.乙看到甲手中的尺子长度比甲看到自己手中尺子长度小
2.一长杆在车厢中静止,杆与车厢前进的方向平行,在车厢中测得杆长为1.0 m,若车厢以0.6c 的速率行驶(c为光速),则在地面上测得的杆长为____________
3、长度的相对性?
4、时间间隔的相对性