沪科教版物理必修二《第六章 经典力学与现代物理 2、狭义相对论的基本原理》优质课教案

沪科教版物理必修二《第六章 经典力学与现代物理 2、狭义相对论的基本原理》优质课教案

(1)在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的．这个公设通常叫做爱因斯坦相对性原理．

(2)在一切惯性系中，光在真空中传播的速度都等于c，跟光源的运动无关.

一、经典力学的时空观

1．绝对时空观：经典力学的时空观．

观点：“绝对的空间，就其本性而言，是与外界任何事物无关而永远相同和不动的”，“绝对的真正的和数学的时间自身在流逝着，而且由于其本性而均匀地与任何其他外界事物无关地流逝着．”

2．正确理解绝对时空观

(1)时间和空间是分离的，时间尺度和空间尺度与物质运动无关，都是绝对的．

(2)经典力学的时空观认为，时间就其本质而言是永远均匀地流逝，与任何其他外界事物无关．空间就其本质而言是与外界任何事物无关，它从不运动，并且永远不变．

3．由绝对时空观得到的结论

(1)同时的绝对性

在一个惯性系中的观察者在某一时刻观测到两个事件，对另一个做匀速直线运动的惯性系中的观察者来说是同时发生的，即同时性与观察者的运动状态无关．

(2)时间间隔的绝对性

任何事件(或物体的运动)所经历的时间，在不同的参考系中测量都是相同的，而与参考系(或观察者)的运动无关．

(3)空间距离的绝对性

如果各个惯性系中用来测量长度的标准相同，那么空间两点的距离也就有绝对不变的量值，而与惯性系的选择(或观察者的运动状态)无关．

二、狭义相对论的基本公设

1．追光问题的思考

(1)经典力学时空观中的速度叠加原理：

例如，设河流中的水相对于河岸的速度为v水岸，船相对于水的速度为v船水，则在经典力学中，船相对于岸的速度为v船岸＝v船水＋v水岸(矢量和)．

(2)爱因斯坦的困惑：如果我以光速追光波，将会看到什么？

产生困惑的原因：如果认为观察者看到的是一个静止不前的电磁振荡，与直觉经验不符；而如果认为看到的是一个以一定速度行进的光，则违反了速度合成法则．

2．伽利略相对性原理

(1)惯性系

在经典力学中，牛顿运动定律是力学规律的基础，如果牛顿运动定律在某个参考系中成立，这个参考系就叫做惯性系．相对于一个惯性系做匀速直线运动的另一个参考系也是惯性系．

(2)伽利略相对性原理