6.3時(shí)間、長(zhǎng)度的相對(duì)性.

1、6.3時(shí)間、長(zhǎng)度的相對(duì)性復(fù)習(xí)：1.慣性參考系：凡是牛頓定律成立的參考系，稱為慣性參 涇 考系，簡(jiǎn)稱慣性系。:亦 2 伽利略相對(duì)性原理-:對(duì)于所有的慣性系，力學(xué)規(guī)律都是相同的。3經(jīng)典時(shí)空觀（絕對(duì)時(shí)空觀）時(shí)間均勻向前，空間靜止不動(dòng)。時(shí)間和空間彼此獨(dú)立、互不關(guān)聯(lián)，且不受物質(zhì)或運(yùn)動(dòng)的影響。 相對(duì)性原理：對(duì)于不同的慣性系，物理規(guī)律（包括力學(xué)和電磁學(xué)）都是一樣的。 光速不變?cè)恚汗馑倥c慣性系的選擇無(wú)關(guān)。概述：兩種時(shí)空觀得出的重要結(jié)論: “同時(shí)”的絕對(duì)性空間距離的絕對(duì)性 時(shí)間間隔的絕對(duì)性質(zhì)量不隨速度而變化1、經(jīng)典力學(xué)的幾個(gè)基本結(jié)論2相對(duì)論時(shí)空觀“同時(shí)”的相對(duì)性運(yùn)動(dòng)時(shí)間變慢 運(yùn)動(dòng)尺子的縮短 運(yùn)動(dòng)質(zhì)量的變大、“

2、同時(shí)”的相對(duì)性相隔一怎距離發(fā)牛的兩件事，在一個(gè)參考 系中觀測(cè)是同時(shí)發(fā)生的，在和對(duì)于此參考系運(yùn) 動(dòng)的另一個(gè)參考系中觀測(cè)就可能不是同時(shí)，而 是一前一后發(fā)4匚的。 U小號(hào)假設(shè)一列火車在平直的軌道上以速 度U行駛、高速開(kāi)過(guò)站臺(tái)，在車廂的正中 有一閃光燈?，F(xiàn)使該燈發(fā)出一個(gè)閃光。 閃光照到前、后壁，是兩件事。小明在 車上觀測(cè)，小芳在站臺(tái)上觀測(cè)。他們認(rèn) 為這兩個(gè)事件是同時(shí)發(fā)生的嗎？閃光是 同時(shí)到達(dá)前.后壁的嗎？小明：（以車廂為參考系）車了是靜止的，光速是不變的，光同時(shí)向A 和B前進(jìn)，到達(dá)前、后兩壁，用時(shí)相同。即閃光 同時(shí)到達(dá)前、后壁。4 沖 “小芳：（以站臺(tái)為參考系）車子是運(yùn)動(dòng)的，光速是不 變的，光同時(shí)向A

3、和B前進(jìn)，先 到達(dá)A,后到達(dá)B,用時(shí)不相同。 即閃光不是同時(shí)到達(dá)前、后壁。在一個(gè)參考系屮是同時(shí)發(fā)生的兩件事，在 相對(duì)于此參考系運(yùn)動(dòng)的另一個(gè)參考系中觀測(cè)不 是同時(shí)發(fā)生,這就是“同時(shí)”的相對(duì)性。車用i相對(duì)丁站臺(tái)的速率 越大，相隔的時(shí)間就越長(zhǎng)， 在大到一定值時(shí)，這個(gè)差值 就大得不能忽略。、“同時(shí)”的相對(duì)性、“同時(shí)”的相對(duì)性運(yùn)動(dòng)時(shí)鐘的變慢二、運(yùn)動(dòng)時(shí)鐘的變慢 L v1! iv1v對(duì)于車廂內(nèi)的人：心對(duì)于車廂外的人：A/時(shí)間延緩效應(yīng)并不 是說(shuō)由丁相對(duì)運(yùn)動(dòng)而使 鐘發(fā)牛了結(jié)構(gòu)性變化， 是由于不同觀測(cè)者進(jìn)行 量度時(shí)引起的一種觀測(cè) 效應(yīng)。這種效應(yīng)是相對(duì) 的。對(duì)于同一參考系， v=0,就不存在這種 效應(yīng)了。當(dāng)V接近光

4、速時(shí)， 這種偏差是非常大的。三、長(zhǎng)度的相對(duì)性三、長(zhǎng)度的相對(duì)性二、運(yùn)動(dòng)時(shí)鐘的變慢三、長(zhǎng)度的相對(duì)性J 厶.消七的時(shí)鐘要變慢。三、長(zhǎng)度的相對(duì)性三、長(zhǎng)度的相對(duì)性【答案】C時(shí)鐘走得最慢, A走得最快.【例題】A、B、C是三個(gè)完全相同的時(shí)鐘，A放在地面 上，B、C分別放在兩個(gè)火箭上，以速度和叱朝同一 方向飛行，vB<vc,地面上的觀察者認(rèn)為哪個(gè)時(shí)鐘走得 最慢？哪個(gè)走得最快？【例題】以弘必的速度運(yùn)行的人造衛(wèi)星上一只完好的 手表走過(guò)了 mitn,地面上的人認(rèn)為它走過(guò)這1”加“實(shí) 際”上花了多少時(shí)間？+ 6x3x10【答案】還是在以速度U前進(jìn)的 車廂屮，現(xiàn)在要測(cè)量如圖 CD兩點(diǎn)間的距離，小明 用一根尺子如

5、圖放置，記 下兩點(diǎn)坐標(biāo)X1和X2,則 Lo= X1-X2,可以求得。Lo 是CD兩點(diǎn)的靜K。CD的距離是多U可是小芳測(cè)量就不一樣了。三、長(zhǎng)度的相對(duì)性對(duì)小芳來(lái)說(shuō)：先記下X1,后記下X2 時(shí)，車子己經(jīng)向前走了一 段，她測(cè)得的Lo比小明的 K；同理，若先記下X2, 后記下X-測(cè)得的Lo比小 明的短?？傊?，選擇的慣 性參考系不同，測(cè)得的長(zhǎng) 度不等，長(zhǎng)度具有相對(duì)性。CD的距離是多少呢？小芳以站臺(tái)作參考系三、長(zhǎng)度的相對(duì)性三、長(zhǎng)度的相對(duì)性«65-7 AMfr Ii線A示*股棗的AiZLLki 豪三、長(zhǎng)度的相對(duì)性設(shè)為在車廂參考系內(nèi) 測(cè)得窗戶的水平長(zhǎng)度，即O也叫 o在站臺(tái) 上立一柱子P,以to表示站

6、臺(tái)上觀察到窗戶的前后端依 次通過(guò)P的時(shí)間間隔，站臺(tái) 上的人測(cè)得窗戶的長(zhǎng)度為：I = ut)從車廂上往外看， 站臺(tái)以速度u向后退，以 t農(nóng)示立柱依次通過(guò)窗戶 的前后血用吋，長(zhǎng)度為：= lit三、長(zhǎng)度的相對(duì)性三、長(zhǎng)度的相對(duì)性聯(lián)解口J得:三、長(zhǎng)度的相對(duì)性一個(gè)物體相對(duì)于觀察者靜止時(shí)，它的長(zhǎng) 度測(cè)量值最大。相對(duì)于觀察者運(yùn)動(dòng)時(shí)，觀察 者在運(yùn)動(dòng)方向上觀測(cè)，它的長(zhǎng)度縮短，速度 越快，縮得越短。即運(yùn)動(dòng)的尺子要縮短。三、長(zhǎng)度的相對(duì)性三、長(zhǎng)度的相對(duì)性P103例題門+介子是一種不穩(wěn)定的粒子，產(chǎn)生后很快轉(zhuǎn)化成別 的粒了了，它的平均石命是，當(dāng)它以0.99C的速率在實(shí)驗(yàn)室中運(yùn)動(dòng)時(shí)，平均來(lái)說(shuō)它“一生”中能跑 多遠(yuǎn)？W仆子的平

7、（ 5 2 AU同一地點(diǎn).它 飛 A N喩宅電| H岌換仝式?jīng)Q定.姜 ；中卩均胞過(guò)的腫舟VT質(zhì)速關(guān)系反映了物質(zhì) 與運(yùn)動(dòng)的不可分削性。右圖曲線表示質(zhì)量隨 速度增大情況。當(dāng)u=Oc 加增加05% 當(dāng) V =0.866 c ni = 2rrt 當(dāng) V c nt/>8當(dāng)u = C”右=C （攻a：蕪子）四.物體質(zhì)量隨速度的增加而增大丄966年用“子作了 一個(gè)類似于雙生子旅游的實(shí)驗(yàn)， 讓子沿一直徑為14米的圓環(huán)運(yùn)動(dòng)再回到出發(fā)點(diǎn)，實(shí)驗(yàn) 結(jié)果表明運(yùn)動(dòng)的“子的確比靜止的“子壽命更長(zhǎng)。1971年，科學(xué)家將艷原子鐘放在噴氣式飛機(jī)中作 環(huán)球飛行，然后與地面的基準(zhǔn)鐘對(duì)照.實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理 論預(yù)言符合的很好.這是相對(duì)論的第一次宏觀驗(yàn)證。主論同時(shí)的絕對(duì)性同時(shí)的相對(duì)性時(shí)間間隔的絕對(duì)性運(yùn)動(dòng)的時(shí)鐘變慢空間距離的