2018-2019学年物理鲁科版必修2教师用书:6.1高速世界 Word版含解析
2018-2019学年物理鲁科版必修2教师用书:6.1高速世界 Word版含解析第3页

  提示:物质质量大、密度高的区域。

  

  

"两个基本原理"和"两个效应"的理解   

  

  1.两个基本原理

  (1)相对性原理:所有物理规律在一切惯性参照系中都具有相同的形式。也就是说,物理学定律与惯性系的选择无关。

  (2)光速不变原理:在一切惯性参照系中,测量到的真空中的光速c都一样。也就是说,不管光源与观察者的相对运动如何,在任一惯性系中的观察者所观测到的真空中的光速都是相等的。

  2.两个效应

  (1)时间延缓效应:爱因斯坦曾预言,两个校准好的钟,当一个沿闭合路线运动返回原地时,它记录的时间比原地不动的钟会慢一些。这已被高精度的铯原子钟超音速环球飞行实验证实。在相对论时空观中,运动时钟时间与静止时钟时间的关系:Δt=。由于v<c,所以Δt>Δt′,即运动的钟比静止的钟走得慢。这种效应被称为时间延缓。

  (2)长度收缩效应:按照狭义相对论时空观,空间也与运动密切相关,即对某物体空间广延性的观测,与观测者和该物体的相对运动有关。观测长度l′与静止长度l之间的关系:l′=l,由于v<c,所以l′<l。这种长度观测效应被称为长度收缩。

  

  [典例] 一支静止时30 m的火箭以3 km/s的速度从观察者的身边飞过。

  (1)观察者测得火箭的长度应为多少?

  (2)火箭上的人测得火箭的长度应为多少?

  (3)如果火箭的速度为光速的二分之一,观察者测得火箭的长度应为多少?

  (4)火箭内完好的手表走过了1 min,地面上的人认为经过了多少时间?

  [思路点拨] 解此题的关键是理解公式

l′=l、Δt=中各符号的意义。