2019-2020学年沪科版选修3-4 5.1 电磁场理论引发的怪异问题 5.2 狭义相对论的基本原理 学案
2019-2020学年沪科版选修3-4 5.1 电磁场理论引发的怪异问题 5.2 狭义相对论的基本原理 学案第2页

  1.经典力学的相对性原理和狭义相对性原理的区别

  经典力学的相对性原理指的是力学规律在任何惯性系中都是相同的.而狭义相对性原理指的是一切客观真实的物理规律在所有惯性系中都具有相同的形式(不再局限于力学规律)各个惯性系都是等价的,不存在特殊的绝对的惯性系.该原理所涉及的参考系仅限于惯性系.

  2.光速不变原理

  (1)内容:在任何惯性系中,光在真空中的速度恒为c,与光源的运动和观察者的运动无关.

  (2)涉及光速的速度变换

  根据狭义相对论的速度叠加公式

  u=,若参考系A静止,参考系B相对参考系A以v=nc运动,光相对于参考系B以u′=c运动,相对于参考系A的速度则为:

  u===c

  由该式可知,狭义相对论的速度叠加公式对光速叠加也成立.

   (多选)下列说法正确的是(  )

  A.在以c竖直方向升空的火箭上向前发出的光,对地速度一定比c大

  B.在以c竖直方向升空的火箭上向后发出的光,对地速度一定比c小

  C.在以c竖直方向升空的火箭上沿水平方向发出的光对地速度为c

  D.在以c竖直方向升空的火箭上向任一方向发出的光对地速度都为c

  [思路点拨] 知道光速不变原理是解决本题的关键.

  [解析] 根据狭义相对论的基本假设--光速不变原理可知:真空中的光速相对于火箭的速度为c,相对于地面的速度也为c,对不同的惯性系是相同的,因此C、D正确,A、B错误.

  [答案] CD

  

  本题易误选A、B.原因是按经典力学的相对性原理得出的,而这一结论是错误的,与狭义相对论中光速不变原理相矛盾. 

 时间的相对性