时间和空间的相对性.doc

1相对论的诞生
2时间和空间的相对性
(教师用书独具)
●课程要求
1 .知道经典的相对性原理,知道狭义相对论的实验根底和它的两个根本假设.
2 .知道狭义相对论的几个主要结论.
3 .了解经典时空观与相对论时空观的主要区别,体会相对论的建立对人类认识世界的影响.
●课标解读
1 .理解经典的相对性原理.
2 .了解光的传播与经典的速度合成法那么之间的矛盾.
3 .理解狭义相对论的两个根本假设.
4 .理解同时的相对性、时间间隔的相对性和长度的相对性.
5 .知道时间和空间不是脱离物质而单独存在的.
●教学地位
本节介绍相对论的简单知识,使学生对相对论有一个初步认识.
(教师用书独具)
●新课导入建议
1971年人类将三只铯原子钟分别放到地面和喷气式飞机上验证相对论:在地面将三个铯原子钟调整同步,把两个分别放在向东、向西在赤道上空高速飞行的飞机上,飞行一周后与留在地面的铯原子钟比拟,三只铯原子钟跑的不一样快,为什么会出现这种现象呢?通过这节课的学****将明白其中的道理.
●教学流程设计

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步骤7:先由学生自己总结本节的主要知识,教师点评,安排学生课下完成【课后知能检测】
课标解读
重点难点
,能说出狭义相对论的实验根底和它的两个根本假设.
.
,体会相对论的建立对人类认识世界的影响.
.(重点)
.(难点)
相对论的诞生
1 .根本知识
(1)经典的相对性原理
①表述一:力学规律在任何惯性系中都是一样的.
②表述二:在一个惯性参考系进展的任何力学实验都不能判断这个惯性参考系是否相对于另一个惯性系做匀速直线运动.
③表述三:任何惯性参考系都是平权的.
(2)狭义相对论的两个根本假设
①狭义相对性原理:在不同的惯性参考系中,一切物理规律都是一样的.
②光速不变原理:真空中的光速在不同的惯性参考系中都是一样的.
2 .思考判断
(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一样的,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,光速是不一样的.(×)
3 .探究交流
一只苍蝇从一列时速300千米的火车里起飞,按理说,它的飞行时速至少要到达300千米才能追得上火车.
请问:当它起飞后,它是会被甩到车尾摔死,还是安然无恙?
【提示】苍蝇起飞前相对火车静止,所以已经拥有火车300千米的时速,因此起飞后安然无恙.
时间和空间的相对性
1 .根本知识
(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可能不是同时的.
(2)"长度〞的相对性
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,其长度总比静止长度小,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: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,那么l、l0、v的关系是: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一样的.
②相对论的时空观:某两个事件,在不同的惯性参考系中观察,它们的时间间隔是不同的,惯性系速度越大,,惯性系中的一切物理、化学过程和生命过程都变慢了.
③相对时间间隔公式:设Δτ表示静止的惯性系中观测的时间间隔,Δt表示以v高速运动的参考系中观察同样两事件的时间间隔,那么它们的关系是:Δt=.
2 .探究交流
运动的时针变慢是不是因为时钟的构造因运动发生了改变?
【提示】运动的时钟变慢是在两个不同的惯性系中进展时间比拟的一种效应,不是因为时钟的构造或精度因运动而发生了改变.
经典的相对性原理与狭义相对性
原理
【问题导思】
1 .惯性系与非惯性系有何不同?
2 .如何理解相对性原理?
1. 惯性系和非惯性系
牛顿运动定律能够成立的参考系,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.
2. 伽利略相对性原理
力学规律在任何惯性系中都是一样的,即任何惯性参考系都是平权的.
3. 相对性原理与