2　时间和空间的相对性.doc

时间和空间的相对性一、(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。(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二、时间和空间的相对性1.“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,即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不一定是同时的。(1)经典的时空观: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)相对论的时空观:长度也具有相对性,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。设相对于杆静止的观察者认为杆的长度为l0,与杆有相对运动的人认为杆的长度为l,杆相对于观察者的速度为v,则l、l0、v的关系是l=l0。——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。(√)(5)在狭义相对论时空观中空间和时间与物质的运动状态无关。(×)——议一议(1)运动的时钟变慢是不是因为时钟的构造因运动而发生了改变?提示:运动的时钟变慢是在两个不同的惯性系中进行时间比较的一种效应,不是因为时钟的结构或精度因运动而发生了改变。(2)尺子沿任何方向运动其长度都缩短吗?提示:尺子沿其长度方向运动时缩短,在垂直于运动方向长度不变。,相对于这个惯性系做匀速直线运动的另一个参考系也是惯性系。牛顿运动定律不成立的参考系称为非惯性系。。(1)根据麦克斯韦的电磁理论,真空中的光速在任何惯性系中都是一个常量,但是按照伽利略的相对性原理,在不同惯性系中的光速应是各不相同的。(2)迈克耳孙—莫雷实验证明:不论光源与观察者做怎样的相对运动,光速都是相同的。( ):选D 经典物理规律不适用于高速运动的物质,A、B均错误;力学规律在任何惯性系中都是等价的,C错误,D正确。:在不同的惯性系中( ):选A 狭义相对论的两个基本假设是:(1)在不同的惯性参考系中,一切物理规律都是相同的;(2)真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的。故选项A正确。3.(多选)假设有一天某人坐在“神舟”号飞船