高中物理 第6章 相对论与量子论初步 第1讲 高速世界学案 鲁科版必修2-鲁科版高一必修2物理学案

第 1 讲 高速世界 [目标定位] 1.初步了解爱因斯坦相对论建立的背景.2.了解高速世界的两个基本原理，知道时间延缓、长度缩短、质速关系、质能关系和时空弯曲，能应用相对论知识解释简单的现象.3.了解经典物理学的局限，知道经典时空观与相对论时空观之间的关系．一、高速世界的两个基本原理1．相对性原理：所有物理规律在一切惯性参照系中都具有____________．2．光速不变原理：在一切惯性参照系中，测量到的______中的光速 c________.二、时间延缓效应1．内容：将一只高速运动的时钟与另一系列静止的同步钟相比较，发现____________变慢了，这个效应叫做时间延缓效应，时间延缓效应也称作时间膨胀．2．表达式：________________________.三、长度收缩效应1．内容：一个一维物体相对另一惯性系沿自身长度方向匀速运动时，长度变短了，称这种效应为____________．2．公式：l′＝l想一想 我们平时为何观察不到这种长度收缩效应呢？四、质速关系在经典力学中，物体的质量与物体的______无关．但在相对论中，运动物体的质量随其__________的变化而变化．m＝其中 m 为物体的__________，m0为__________，v 为物体相对惯性系的运动速度．1想一想 一个物体被加速、加速、再加速，它的速度会增大到等于甚至大于光速 c 吗？为什么？五、质能关系按照相对论及基本力学定律可得质量和能量的关系为 E＝______，称为质能关系式．物质的质量减少(或增加)时，必然伴随________的减少(或增加)，其关系为 ΔE＝______.六、时空弯曲 爱因斯坦的理想实验：1．科学预言：__________能使光线弯曲，______也能使光线弯曲．在宇宙中，物质______大、______高的区域时空弯曲大；物质______的地方，时空弯曲小．2．实验验证：恒星的光线在太阳附近弯曲数据与广义相对论预言相当吻合．3．进一 步推理：光线在引力场中的弯曲可等效为空间本身被引力弯曲．引力不但影响______，而且影响______即时空弯曲.一、对“两个基本原理”和“两个效应”的理解1．两个基本原理(1)相对性原理：所有物理规律在一切惯性参照系中都具有相同的形式．也就是说，物理学定律与惯性系的选择无关．(2)光速不变原理：在一切惯性参照系中，测量到的真空中的光速 c 都一样．也就是说，不管光源与观察者的相对运动如何，在任一惯性系中的观察者所观测到的真空中的光速都是相等的．2．两个效应(1)时间延缓效应：爱因斯坦曾预言，两个校准过的钟，当一个沿闭合路线运动返回原地时，它记...