2018-2019学年新设计物理选修3-5人教课改地区专用版讲义:1.2.1~1.2.2 相对论的诞生 时间和空间的相对性 Word版含答案
2018-2019学年新设计物理选修3-5人教课改地区专用版讲义:1.2.1~1.2.2 相对论的诞生 时间和空间的相对性 Word版含答案第2页

(1)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?

答案 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。

二、时间和空间的相对性

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的,在另一个参考系中一定也是同时的。

(2)狭义相对论的时空观认为:同时是相对的,即在同一个参考系中不同地点同时发生的两个事件,在另一个参考系中不一定是同时的。

2.长度的相对性

(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)相对论的时空观:"长度"也具有相对性,一条沿自身长度方向运动的杆,其长度总比静止时的长度小。与杆相对静止的人认为杆长为l0,与杆相对运动的人认为杆长是l,那么两者之间的关系是:l=l0。

3.时间间隔的相对性

(1)经典物理学认为: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)相对论的时空观:某两个事件,在不同的惯性参考系中观察,它们的时间间隔是不同的。

设Δτ表示相对事件发生地静止的惯性系中观测的两事件的时间间隔,Δt表示相对事件发生地以速度v高速运动的参考系中观测的同样两事件的时间间隔,则它们的关系是Δt=。

4.相对论时空观

(1)经典时空观:空间和时间是脱离物质存在的,是绝对的,空间和时间之间也是没有联系的。