2018-2019学年沪科版选修3-4 5.1-5.2 电磁场理论引发的怪异问题 狭义相对论的基本原理 学案
2018-2019学年沪科版选修3-4 5.1-5.2 电磁场理论引发的怪异问题 狭义相对论的基本原理 学案第3页

加速度相同a==1m/s2

经10s时,速度v2=v0+at=30m/s.

解法二

根据速度合成法则

v2=v1+v0=(10+20) m/s=30 m/s.

二、狭义相对论的两条公设

[导学探究]

1.在伽利略变换中,时间和空间是否有关系,它们与物体的运动有无关系?

答案 时间和空间是分离的.时间尺度和空间尺度跟物体运动无关,都是绝对的.

2.面对电磁场理论与经典物理学之间出现的矛盾,爱因斯坦对时间和空间又是怎样理解的?

答案 爱因斯坦认为,空间和时间在本质上是统一的,空间和时间不是分离的.

[知识深化] 狭义相对论的两个基本公设

1.爱因斯坦相对性原理:在所有相互做匀速直线运动的惯性参考系中,物理规律都是相同的.

2.光速不变原理:在所有相互做匀速直线运动的惯性参考系中,光在真空中的速度都是相等的.

例2 考虑以下几个问题:

图2

(1)如图2所示,参考系O′相对于参考系O静止时,人看到的光速应是多少?

(2)参考系O′相对于参考系O以速度v向右运动时,人看到的光速应是多少?

(3)参考系O′相对于参考系O以速度v向左运动时,人看到的光速又是多少?

答案 (1)c (2)c (3)c

解析 光速不变原理指的是真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的.故三种情况下人看到的光速都是c.

三、洛伦兹变换、同时的相对性

[导学探究] 如图3所示,一列火车沿平直轨道飞快地匀速行驶,车厢中央的光源发出了一个闪光,闪光照亮了车厢的前壁和后壁.车上的人观察到闪光同时照亮了前后壁吗?地上的人怎么认为?

图3