6.1牛顿力学中运动的相对性6-2狭义相对论的两个基本假设_(1)上课用.

•力学的相对性原理 •力 学的相对性原理指的是力学现象对一切惯性系来说，都遵从 同样的规律；或者说，在研究力学规律时，一切惯性系都是等价 的、平权的．因此无法借助力学实验的手段确定惯性系自身的运 动状态．
一、牛顿力学中运动的相对性
延伸思考
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一辆匀速行驶的汽车车厢内，实验者是否可以不受场地的
一、牛顿力学中运动的相对性
2.经典时空观
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经典时空观认为时间和空间是脱离物质而存在的，是绝对的， 时间和空间是相互独立、互不相关的. 3.伽利略速度变换公式 若车厢相对地面以 u 向前行驶，车厢内人相对车厢以速率 v′ 向前跑，则人对地面的速率为v＝ u＋v′ ；若人向车后跑时， 相对地面的速率为v＝ u－v′ .
(1)根据伽利略速度变换公式，计算当参 考系O′与参考系O相对静止时，O′相 对于O以速度v向右匀速运动时以及O′
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图1 相对于O以速度v向左匀速运动时人看到的光速分别是多少？
(2)根据狭义相对论原理，在不同的参考系中，光速的大小是
不同的吗？
(3)伽利略速度变换公式是错误的吗？
二、狭义相对论的两个基本假设
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图1 相对于O以速度v向左匀速运动时人看到的光速分别是多少？
(2)根据狭义相对论原理，在不同的参考系中，光速的大小是
不同的吗？
(3)伽利略速度变换公式是错误的吗？
二、狭义相对论的两个基本假设
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答案 (1)分别为c、c－v、c＋v (2)光速对不同的参考系，值是相同的，即光速不变
(3)伽利略速度变换公式适用于低速运动的情况
(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 无关 .

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[自学教材] 1．伽利略相对性原理 (1)在做 匀速直线 运动的惯性参考系中，力学现象都
以 同样 的规律进行。
(2)在任何 惯性参考系 中，力学的规律都是一样的， 都可以用 牛顿定律 来描述。
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2．经典时空观
牛顿认为：绝对的、真正的和数学的时间在 均匀地 、与 任何外界事物无关地流逝着；绝对空间与外界任何事物无关， 永远是相同的和 不动 的。时间和空间 相互独立 、互不相关。 3．伽利略速度变换
理解教材新知
第 六 章 第 1、 2 节
知识点一 知识点二 考向一
把握热点考向
考向二
随堂基础巩固 课时跟踪训练
应用创新演练
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1.经典的时空观认为时间是绝对的，空间 是绝对的，时间和空间相互独立、互不
相关。
2．爱因斯坦狭义相对论认为对不同的惯性 系，物理规律都是一样的。 3．在不同的惯性系中，光在真空中传播的 速率都是一样的，恒为c，这就是光速不变原理。
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解析：根据爱因斯坦相对性原理可知，对不同的惯性系， 物理规律都是一样的，因此说法(1)正确；根据光速不变 原理知，光的传播速率不遵守伽利略速度变换公式，与 光源的运动状态无关，光速不变，光在真空中的速率是 一常数。因此说法(2)和(3)也都正确，正确选项为D。
答案：D
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ [随堂基础巩固]
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2．光速不变原理 在任何惯性系中，光在真空中的速度恒为c，与光源 的运动和观测者的运动无关，即光的传播速率不遵守伽 利略速度变换公式。
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2．判断下列说法是否正确 A．在以
(
)
1 c竖直方向升空的火箭上向前发出的光，对地 1 000

狭义相对论两个基本假设
狭义相对论是爱因斯坦于1905年提出的一种物理学理论，其基本假设包括以下两个方面：
1. 等效原理：在任何惯性参考系中，物理定律都是相同的。

也就是说，无论观察者处于何种状态，他们都将观察到相同的物理现象，并且这些现象可以用同样的物理定律来描述。

这一原理的基本含义是，物理学的基本规律应该是不变的，而观察者的运动状态不会影响这些规律的适用性。

2. 光速不变原理：光速在任何惯性参考系中都是不变的。

也就是说，无论观察者处于何种状态，他们都将观察到光速不变的现象。

这一原理的基本含义是，光速是一个自然常数，不受观察者的运动状态的影响，也不受介质的影响。

这两个基本假设是狭义相对论的基础，它们为狭义相对论提供了理论基础和实验验证，也为后来的广义相对论和量子力学等物理学理论的发展奠定了基础。

二、时间和长度的相对性
相对事件发生地或物体静止
的参考系中观察
同时的 相对性
事件同时但不同地点发生
时间间 隔的相
两个事件发生的时间间隔为
对性 Δτ
长度的 相对性
杆的长度为 l0
相对事件发生地或物体运动 的参考系中观察
事件不同时发生
两事件发生的时间间隔变
大．τ＝
τ0 1－uc22
若参考系沿杆的方向运动，观
预习导学
第1讲 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
4．相对论时空观
(1)时间和空间的量度都与运物动体的 相对有关，
是 的．运
同时
动棒的长度的测量紧建密联立系在必须 测的基础上，说明
进行观
时间和空间的量度又是相互
的．
(2)经典时空观是相对论时空观的特殊表现.
2．运动时钟的变慢 (1)定量计算 设与事件发生者相对静止的观察者测出两事件发生的时间间
隔为 τ0，与事件发生者相对τ0 运动的观察者测得两事件发生的
时间间隔为 τ，则 τ＝
1－uc22
≥τ0，u 是相对运动的观
察者的速率．
预习导学 课堂讲义 对点练习
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第1讲 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
预习导学
第1讲 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
(3)电磁振荡
电容器不断地充电和放电，电周路期中性就出现了 变化的振荡电流，这种现象叫做电磁振荡．
预习导学 课堂讲义 对点练习
预习导学
第1讲 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