《經(jīng)典時(shí)空觀與相對(duì)論時(shí)空觀》參考課件1

5.2經(jīng)典時(shí)空觀與相對(duì)論時(shí)空觀1、了解經(jīng)典時(shí)空觀及其基本推論，知道牛頓引入絕對(duì)時(shí)空觀的原因。2、知道經(jīng)典時(shí)空觀與相對(duì)論時(shí)空觀的主要區(qū)別。學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.慣性參考系：

凡是牛頓定律成立的參考系，稱(chēng)為慣性參考系，簡(jiǎn)稱(chēng)慣性系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4.經(jīng)典力學(xué)的幾個(gè)基本結(jié)論

①同時(shí)的絕對(duì)性②時(shí)間間隔的絕對(duì)性③空間距離的絕對(duì)性一經(jīng)典時(shí)空觀

不同的參考系中觀察物體的運(yùn)動(dòng)情況可能不同，物體在空間移動(dòng)這一概念也是相對(duì)的．在不同參考系中觀察物體的運(yùn)動(dòng)情況5.經(jīng)典時(shí)空觀的困惑當(dāng)火車(chē)未動(dòng)乘客行走時(shí),觀察者認(rèn)為乘客的速度為V2V1當(dāng)火車(chē)以V1運(yùn)動(dòng),乘客行走時(shí),觀察者認(rèn)為乘客的速度為V2+V1

光速恒定的特性，同運(yùn)動(dòng)的相對(duì)性原理之間似乎產(chǎn)生了矛盾？

但是實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象表明，不論光源和觀察者做怎樣的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，光速都是恒定的。v光速＝光速＝經(jīng)典時(shí)空觀認(rèn)為伽利略相對(duì)原理和電磁規(guī)律的矛盾促使人們思考下述問(wèn)題：絕對(duì)時(shí)空觀的觀念是不是需要修正？困惑？？？這個(gè)時(shí)候整個(gè)物理學(xué)界陷入20世紀(jì)最偉大的科學(xué)家愛(ài)因斯坦對(duì)這個(gè)問(wèn)題進(jìn)行了深入研究，并在1905年發(fā)表了論文《論動(dòng)體的電動(dòng)力學(xué)》，在這篇論文里對(duì)上述問(wèn)題作出了對(duì)整個(gè)物理學(xué)界乃至整個(gè)科學(xué)界都有變革意義的回答。在這篇論文中，愛(ài)因斯坦提出了兩個(gè)假設(shè)，并在這兩個(gè)假設(shè)的基礎(chǔ)上構(gòu)筑了狹義相對(duì)論力學(xué)。愛(ài)因斯坦假設(shè)1、相對(duì)性原理物理學(xué)定律在所有的慣性系中都是一樣的，也就是說(shuō)，物理學(xué)定律與慣性系的選擇無(wú)關(guān)2、光速不變?cè)碓谌魏螒T性系中，自由空間（真空）中的光速具有相同的量值1、同時(shí)的相對(duì)性二相對(duì)論時(shí)空觀結(jié)論（1）沿兩慣性系相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生的兩個(gè)事件，在其中一個(gè)慣性系中表現(xiàn)同時(shí)發(fā)生，在另一慣性系中表現(xiàn)不同時(shí)發(fā)生。（2）對(duì)不同參考系，同樣兩事件之間的時(shí)間間隔是不同的。即：時(shí)間量度是相對(duì)的，并且與相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)。S′相對(duì)S系的速度越大，在S系測(cè)兩事件的時(shí)間間隔就越長(zhǎng)。2.運(yùn)動(dòng)的時(shí)鐘變慢時(shí)鐘相對(duì)于觀察者靜止時(shí)走得快，相對(duì)于觀察者運(yùn)動(dòng)時(shí)，觀察者會(huì)看到它變慢了，運(yùn)動(dòng)速度越快，效果越明顯，即運(yùn)動(dòng)著的時(shí)鐘要變慢。3.運(yùn)動(dòng)的尺子變短v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。4.物體質(zhì)量隨速度的增大而增大1.一列火車(chē)以速度v相對(duì)地面運(yùn)動(dòng)．如果地面上的人測(cè)得，某光源發(fā)出的閃光同時(shí)到達(dá)車(chē)廂的前壁和后壁，以下說(shuō)法中正確的是（）A．火車(chē)上的人測(cè)得，閃光先到達(dá)前壁B．火車(chē)上的人測(cè)得，閃光先到達(dá)后壁C．火車(chē)上的人測(cè)得，閃光同時(shí)到達(dá)車(chē)廂的前壁和后壁D．條件不足，無(wú)法確定A2.如果有一支靜止時(shí)長(zhǎng)30m的火箭，以光速的二分之一的速度從觀察者的身邊掠過(guò)，以下說(shuō)法中正確的是（）A．地面上的觀察者測(cè)得的火箭長(zhǎng)為30