2017-2018学年人教版选修3-4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 第1课时 学案 (1)
2017-2018学年人教版选修3-4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  第1课时  学案 (1)第3页

2.某人在这列火车上拍了两下桌子,车上的人观测的两次拍桌子的时间间隔与地面上的人观测的时间间隔相同吗?

[要点提炼]

1."同时"的相对性

(1)经典物理学认为:如果两个事件在一个参考系中是同时发生的,那么在另一个参考系中观察也 (填"一定"或"不一定")是同时发生的.

(2)狭义相对论的时空观认为:同时是 的,即在一个惯性系中不同地点同时发生的两个事件,在另一个惯性系中 (填"一定"或"不一定")是同时发生的.

2.时间间隔的相对性

(1)经典的时空观:某两个事件,在不同的惯性系中观察,它们的时间间隔总是 的.

(2)狭义相对论认为"动钟变慢":时间间隔的相对性公式τ=,也就是说,在相对运动的参考系中观测,事件变化过程的时间间隔变大了,这叫做狭义相对论中的时间膨胀.

四、长度的相对性 相对论时空观

[问题设计]

如图3所示,假设杆MN沿着车厢的运动方向固定在火车上,且与火车一起运动,火车上的人测量杆的长度与地面上的人测得杆的长度相同吗?

图3

[要点提炼]

1.长度的相对性(尺缩效应)

(1)经典的时空观:一条杆的长度不会因为观察者是否与杆做 而不同.

(2)狭义相对论认为"动尺变短":狭义相对论中的长度公式:l=l0,但垂直于杆的运动方向上,杆的长度

2.经典时空观和狭义相对论时空观

(1)经典时空观:空间和时间脱离物质而存在,是绝对的,空间和时间 ,即与物质的运动

(2)狭义相对论时空观:空间和时间与物质运动状态

一、对狭义相对论的理解

例1 根据狭义相对论原理,考虑以下几个问题:

(1)如图4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?