高中物理第十五章相对论简介第1节相对论的诞生第2节时间和空间的相对性课下新人教版选修3_4

第1节 相对论的诞生 第2节 时间和空间的相对性1．(对应要点一)关于时间和空间，在学习狭义相对论后我们应认识到( )A ．因为时间是绝对的，所以我们在不同的参考系中观察到的时间进程都是相同的B ．空间与时间之间是没有联系的C ．有物质才有空间和时间D ．在一个确定的参考系中观察，运动物体的空间距离和时间进程跟物体的运动状态有关解析：经典物理学认为空间和时间是脱离物质存在的，是绝对的，空间与时间之间也是没有联系的，在相对论力学中，时间和空间是和物质的运动相联系的。

只有在物质存在时才有空间和时间的概念，时间和空间是相互联系且是相对的。

答案：CD2．(对应要点一)下列说法中正确的是A ．相对性原理能简单而自然地解释电磁学的问题B ．在真空中，若物体以速度v 背离光源运动，则光相对物体的速度为c －vC ．在真空中，若光源向着观察者以速度v 运动，则光相对于观察者的速度为c ＋vD ．迈克耳孙—莫雷实验得出的结论是：不论光源与观察者做怎样的相对运动，光速都是一样的解析：相对性原理简单而自然，但在电磁学的领域里，涉及到相对哪个参考系才成立的问题，故选项A 错误；根据狭义相对论的光速不变原理，故选项B 、C 错误，D 正确。

答案：D3．(对应要点二)用相对论的观点判断，下列说法不．正确的是( ) A ．时间和空间都是绝对的，在任何参考系中一个事件发生的时间和一个物体的长度总不会改变B ．在地面上的人看来，以10 km/s 的速度运动的飞船中的时钟会变慢，但是飞船中的宇航员却看到时钟是准确的C ．在地面上的人看来，以10 km/s 的速度运动的飞船在运动方向上会变窄，而飞船中的宇航员却感觉到地面上的人看起来比船中的人扁一些D ．当物体运动的速度v ≪c 时，“时间膨胀”和“长度收缩”效果可忽略不计解析：时间和空间都是相对的，故选项A 的说法错误；根据“时间膨胀”和“长度收缩”效应，选项B 、C 的说法正确；当速度v ≪c 时，1－(v c )2≈1，所以“时间膨胀”和“长度收缩”效应可忽略不计，故选项D 说法正确。

1 相对论的诞生2 时刻和空间的相对性课堂互动三点剖析1.狭义相对论的两个大体假设(1)狭义相对性原理：在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的。

(2)光速不变原理：真空中的光速在不同的惯性系中都是相同的。

2.同时的相对性，长度的相对性，时刻距离的相对性。

同时的相对性：在经典物理学上，若是两个事件在一个参考系中以为是同时的，在另一个参考系中必然也是同时的；而按照爱因斯坦的两个假设，同时是相对的。

长度的相对性：(1)经典物理学以为，一条杆的长度不会因为观察者是不是与杆做相对运动而不同。

(2)若是与杆相对静止的人以为杆长是Ｌ0，与杆相对运动的人以为杆长是L ，则二者之间的关系为L=20)(1c v L -(3)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。

时刻距离的相对性:运动的人以为两个事件时刻距离为Δt′，地面观察者测得的时刻距离为Δt，二者之间关系为Δt=2)(1cv t -'∆。

3.相对论的时空观，相对性与绝对性。

相对论的时空观：相对论以为空间和时刻之间是有联系的，与物质的运动状态有关。

相对性与绝对性：时容量度是相对的，但客观事物的存在、发生与进展的进程又是绝对的，不以观察者所处的参考系的不同而改变。

各个击破【例1】 判断是不是正确：伽利略相针对性原理和爱因斯坦相对性原理是相同的。

解析：伽利略相对性原理适用于低速，爱因斯坦相对论适用于高速。

答案：错。

类题演练 牛顿的经典力学只适用于_________和_________。

答案：宏观 低速【例2】 假定一列火车沿着固定在惯性参考系K 中的直线轨道以不变的速度u 运动(u 较大)，第二惯性参考系K′连接在火车上，与火车一路运动，假定从火车的前后每一端发出一个闪电，有人出此刻K 系B 点，B 在A 和C 正中间，如图15-2-1所示，他观测到闪电同一瞬时抵达B 点，则坐在火车上中点B′的另一个观察者观测到什么样的“事件”？图15-2-1解析：坐在火车上中点B′的一个观察者发觉，来自火车前端C′的闪光比来自后端A′的闪光先期抵达B′。

1 相对论的诞生2 时间和空间的相对性课前预习情景素材1.19世纪末期，经典物理学形成了完整的科学体系,自然界的各种物理现象几乎无一不能用它们来解释。

1900年著名物理学家汤姆孙充满自信地宣称：科学的大厦已经基本完成，未来的物理学只要做一些修修补补的工作就可以了。

不过他也承认，“明朗的天空中还有两朵小小的，令人不安的乌云”.那么这两朵乌云分别是什么？它们又引发了什么新理论?简答：分别是黑体辐射和光的速度。

对它们的研究分别摧生了量子理论和相对论。

2。

什么是时间？什么是空间？时间和空间有什么性质？经典物理学对这些问题并没有正面回答.但是从它对问题的处理上,我们体会到,经典物理学认为空间和时间是脱离物质而存在的，是绝对的，空间与时间之间也是没有联系的.那么，相对论的时空观是否也是这样认为呢？简答：相对论的时空观认为空间和时间与物质的运动状态有关。

知识预览一、相对论的诞生1。

伽利略的相对性原理是：___________________。

答案：力学规律在任何惯性系中都是相同的2。

狭义相对论的两个基本假设分别是___________；________________。

答案：狭义相对性原理光速不变原理3.狭义相对性原理是指:___________________.答案:在不同惯性参考系中，一切物理定律都是相同的4。

光速不变原理的内容是:___________________。

答案:真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的5。

如果__________在某个参考系中成立，这个参考系叫做惯性系。

答案：牛顿运动定律二、时间和空间的相对性1。

长度的相对性是指，相对于观察者运动的物体的长度，总是________静止时的物体的长度。

答案:小于2。

同时的相对性是指,在不同的地点发生的两个事件，在一个惯性系里是同时的，但在另一个惯性系里看来却_________同时的。

答案：不是3.时间间隔的相对性是,某两个事件在不同的惯性系中观察，他们发生的时间间隔是___________的。