2017-2018学年人教版选修3-4 第十五章 1相对论的诞生 学案
2017-2018学年人教版选修3-4 第十五章 1相对论的诞生 学案第2页



  解析:对车上的观察者:小球的初速度为0,加速度为

  a== m/s2=1 m/s2

  经历10 s的时间,速度为

  v=at=1×10 m/s=10 m/s

  地面上的观察者:小球的初速度v0=20 m/s,加速度为

  a== m/s2=1 m/s2

  经历10 s的时间,速度为

  v=v0+at=(20+10) m/s=30 m/s

  答案:10 m/s 30 m/s

  题后反思:地面上的观察者看到的速度也可以用速度的合成求解:v=v0+v1=30 m/s。两个观察者的结果虽然不同,但都使用了牛顿定律,因此都是惯性参考系。观察的结果不同,是因为选择了不同的参考系。

  类型二 光速不变原理

  【例2】 考虑几个问题:

  

  (1)如图所示,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,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,人看到的光速又是多少?

  解析:根据速度合成法则,第一种情况人看到的光速应是c,第二种情况应是c+v,第三种情况应是c-v,而根据狭义相对论理论,光速是不变的,都应是c。

  答案:三种情况都是c

  题后反思:迈克耳孙-莫雷实验证明了光速在任何惯性参考系中的速度是不变的,对于高速物体,伽利略速度合成法则不再适用。