高速世界------相对论一、相对论概述⊙相对论主要是关于物质运动与时间空间关系的理论.其中局限于惯性参考系的理论称为狭义相对论,推广到一般参考系和包括引力场在内的理论称为广义相对论.⊙提出原因:迈克尔孙—莫雷实验结论与经典时空观及衍生出的以太学说相违背.⊙A.Einstein通过对电磁理论研究,意识到实验的困境是由于时空观造成的.于是,他彻底抛弃“以太”的概念,提出相对论的两条基本假设.基于这两条基本原理,爱因斯坦建立了狭义相对论,把物理学推进到高速领域.二、经典时空观与相对论时空观●经典时空观时间和空间彼此独立、互不关联,且不受物质或运动的影响●经典时空观的几个基本结论:①同时的绝对性②时间间隔的绝对性③空间距离的绝对性二、经典时空观与相对论时空观●相对论时空观1.1.狭义相对论的理论前提狭义相对论的理论前提①①相对性原理相对性原理——在不同的惯性参考系中,一切物理规律都是相同的.②②光速不变原理光速不变原理——不管在哪个惯性系中,测得的真空中的光速都相同.2.2.狭义相对论的基本结论狭义相对论的基本结论①①时间延缓效应:运动的时钟变慢时间延缓效应:运动的时钟变慢二、经典时空观与相对论时空观②②长度收缩效应:运动的尺子缩短长度收缩效应:运动的尺子缩短③③质速关系:物理质量随着速度的增大而增大质速关系:物理质量随着速度的增大而增大④④质能关系:质量和能量是物质不可分离的属质能关系:质量和能量是物质不可分离的属性性【【注意注意】】只有高速运动时,以上效应才明显(1)时间延缓效应(1)时间延缓效应分析:在此过程中,车上的钟走过的时间为,称固有时.静止在地面上的观察者看来,由于列车在高速行驶测得该过程经历的时间为'tt设车厢高度为h,列车行驶速度为v,则'22224htchtcv'221ttvc【【例题例题】】A、B、C是三个完全相同的时钟,A放在地面上,B、C分别放在两个火箭上,以速度vB和vC朝同一方向飞行,vB