教科版选修3-4物理《第六章 相对论 3. 时间、长度的相对性》优秀教学设计

教科版选修3-4物理《第六章 相对论 3. 时间、长度的相对性》优秀教学设计

(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，时间间隔的相对性。

同时的相对性：在经典物理学上，如果两个事件在一个参考系中认为是同时的，在另一个参考系中一定也是同时的；而根据爱因斯坦的两个假设，同时是相对的。

长度的相对性：

(1)经典物理学认为，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)如果与杆相对静止的人认为杆长是Ｌ0，与杆相对运动的人认为杆长是L，则两者之间的关系为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。

时间间隔的相对性:

运动的人认为两个事件时间间隔为Δt′，地面观察者测得的时间间隔为Δt，两者之间关系为Δt= 。

3.相对论的时空观，相对性与绝对性。

相对论的时空观：相对论认为空间和时间之间是有联系的，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、发生与发展的过程又是绝对的，不以观察者所处的参考系的不同而改变。

各个击破

【例1】 判断是否正确：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，与火车一起运动，假定从火车的前后每一端发出一个闪电，有人出现在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到达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′的一个观察者发现，来自火车前端C′的闪光比来自后端A′的闪光先期到达B′。这是因为由于对两个闪光来说光速相对于K′系也都有相同速度c，火车向右运动，是迎着C′的闪光前进的，缩短了光程，是顺着A′点的闪光前进，延长了光程，所以K′中的B′点的观察者看到C′点的闪光出现在A′点的闪光之前。

答案：B′点的观察者看到C′点的闪光出现在A′点的闪光之前。

【例3】 一支静止时30 m的火箭以3 km/s的速度从观察者的身边擦过。

(1)观察者测得火箭的长度应为多少？

(2)火箭上的人测得火箭的长度应为多少？