高中物理 第十五章 第1、2节 相对论的诞生 时间和空间的相对性讲义（含解析）新人教版选修3-4-新人教版高中选修3-4物理教案VIP专享

相对论的诞生 时间和空间的相对性一、相对论的诞生┄┄┄┄┄┄┄┄①1．经典的相对性原理(1)惯性系：牛顿运动定律能够成立的参考系。相对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：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(1)实验基础：不论光源与观测者做怎样的相对运动，光速都是一样的。(2)两个基本假设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光速不变原理真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的①[判一判]1．静止或匀速直线运动的参考系是惯性系(√)2．由于在任何惯性系中力学规律都是相同的，因此，研究力学问题时可以选择任何惯性系(√)3．在不同的惯性系中，光速是不相同的 (×)4．在一个惯性系内进行任何力学实验都不能判断它是否在相对另一个惯性系做匀速直线运动(√)[注意]要会判断一个参考系是惯性参考系还是非惯性参考系， 我们通常选大地是惯性参考系，相对于地面静止或做匀速直线运动的物体都是惯性参考系；相对于地面做变速运动的物体都是非惯性参考系。二、时间和空间的相对性┄┄┄┄┄┄┄┄②1．“同时”的相对性(1)经典的时空观：在同一个惯性系中不同地点同时发生的两个事件，在另一个惯性系中观察也是同时的。(2)相对论的时空观：“同时”具有相对性。2．长度的相对性(1)经典的理论：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)相对论的理论：一条沿自身长度方向运动的杆，其长度总比杆静止时的长度小，但在垂直于杆的运动方向上，杆的长度没有变化。(3)相对长度公式：l＝l0。3．时间间隔的相对性(1)经典的时空观：某两个事件，在不同的惯性系中观察，它们的时间间隔总是相同的。(2)相对论的时空观：惯性系速度越大，惯性系中的时间间隔进行得越慢。非但如此，惯性系中的一切物理、化学和生命过程都变慢了。(3)相对时间间隔公式：Δt＝。4．相对论的时空观(1)经典时空观：空间和时间是脱离物质存在的，是绝对的，空间和时间之间也是没有联系的。(2)相对论时空观：空间和时间与物质的运动状态有关。②[选一选]惯性系 S 中有一边长为 l 的正方形。从相对 S 系沿 x 方向以接近光速飞行的飞行器上观测到该正方形的图象是( )解析：选 C 由相对论知识 l＝l0得，运动方向上的边的边长变短，垂直运动方向的边的边长不变，C 正确。 [注意]以上结论是狭义相对论的必然结论，而狭义相对论的正确性已被证实，所以以上...