2018年人教版选修3-4同步讲义:第十五章 1~2 相对论与时空
2018年人教版选修3-4同步讲义:第十五章 1~2  相对论与时空第3页

和站台长度相同吗?如果不相同,他认为列车长还是站台长?

(3)假定列车上的观察者C′举起小红旗向站台上的A、B两人挥动致意,他认为自己从举起小红旗到放下小红旗的时间为t,站台上的观察者C观察到他举旗的时间也为t吗?如果不是t,他认为这个时间比t长还是短?

答案 (1)不是同时举旗,他看到A人先举旗 (2)列车长度和站台长度不相同,站台要短一些 (3)不是t,他认为这个时间比t长

[知识梳理] 时间和长度的相对性

1."同时"的相对性

在同一个惯性系中不同地点同时发生的两个事件,在另一个惯性系中观察时:

(1)经典的时空观认为一定(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不一定(填"一定"或"不一定")是同时发生的.

2.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相对运动而不同.

(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,杆的长度不变.

3.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相同的.

(2)狭义相对论认为"动钟变慢":时间间隔的相对性公式

Δt=,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.

4.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,空间和时间没有联系,即与物质的运动状态无关.

(2)狭义相对论时空观:有物质才有时间和空间,空间和时间与物质运动状态有关.

[即学即用] 判断下列说法的正误.

(1)一根杆的长度不会因为观察者是否与杆做相对运动而不同,这是经典物理学家的观点.(√)

(2)一根杆的长度静止时为l0,不管杆如何运动,杆的长度均小于l0.(×)

(3)"动钟变慢"是时钟的精度因运动而发生了变化.(×)

(4)长度、时间的测量结果会随物体与观察者的相对运动状态的改变而改变.(√)

(5)高速运动的飞船中的宇航员发现地面的时钟变慢了.(√)

(6)地面上的人认为两个事件同时发生,而高速运动的飞船中的宇航员却不这么认为.(√)