第一節(jié)相對(duì)論的誕生

第二節(jié)時(shí)間和空間的相對(duì)性課前自主學(xué)案核心要點(diǎn)突破課堂互動(dòng)講練課標(biāo)定位知能優(yōu)化訓(xùn)練

第二節(jié)時(shí)間和空間的相對(duì)性課標(biāo)定位學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.知道經(jīng)典的相對(duì)性原理，知道狹義相對(duì)論的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)和它的兩個(gè)基本假設(shè)．2．知道狹義相對(duì)論的幾個(gè)主要結(jié)論．3．了解經(jīng)典時(shí)空觀(guān)與相對(duì)論時(shí)空觀(guān)的主要區(qū)別，體會(huì)相對(duì)論的建立對(duì)人類(lèi)認(rèn)識(shí)世界的影響．重點(diǎn)難點(diǎn)：1.“同時(shí)”的相對(duì)性和時(shí)空相對(duì)性的驗(yàn)證．2．長(zhǎng)度的相對(duì)性和時(shí)間間隔的相對(duì)性．課前自主學(xué)案一、經(jīng)典的相對(duì)性原理慣性參考系是指可以使_____________成立的參考系．1．力學(xué)規(guī)律在任何慣性系中都是_____的,這就是伽利略相對(duì)性原理,又叫經(jīng)典的相對(duì)性原理.牛頓運(yùn)動(dòng)定律相同2.在一個(gè)慣性參考系內(nèi)進(jìn)行的任何力學(xué)實(shí)驗(yàn)都不能判斷這個(gè)慣性系是否相對(duì)于另一個(gè)慣性系做______________.或者說(shuō),任何慣性參考系都是_____的.二、狹義相對(duì)論的兩個(gè)基本假設(shè)1.狹義相對(duì)性原理:在不同的慣性參考系中,一切物理規(guī)律都是_______的.2.光速不變?cè)?真空中的光速在不同的慣性參考系中都是______的.勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)平權(quán)相同相同三、時(shí)間和空間的相對(duì)性1.“同時(shí)”的相對(duì)性(1)經(jīng)典的時(shí)空觀(guān):在同一個(gè)慣性系中不同地點(diǎn)同時(shí)發(fā)生的兩個(gè)事件,在另一個(gè)慣性系中觀(guān)察_________的.(2)相對(duì)論的時(shí)空觀(guān):“同時(shí)”具有____性,即在同一個(gè)慣性系中不同地點(diǎn)同時(shí)發(fā)生的兩個(gè)事件,在另一個(gè)慣性系中觀(guān)察_____________的.也是同時(shí)相對(duì)不一定是同時(shí)相對(duì)運(yùn)動(dòng)相對(duì)靜止3．時(shí)間間隔的相對(duì)性(1)經(jīng)典的時(shí)空觀(guān):某兩個(gè)事件,在不同的慣性系中觀(guān)察,它們的時(shí)間間隔總是_______的.(2)相對(duì)論的時(shí)空觀(guān):某兩個(gè)事件,在不同的慣性參考系中觀(guān)察,它們的時(shí)間間隔是_______的.相同不同4．相對(duì)論時(shí)空觀(guān)(1)經(jīng)典時(shí)空觀(guān):空間和時(shí)間是脫離物質(zhì)存在的,是______的,空間和時(shí)間之間也是______聯(lián)系的.(2)相對(duì)論時(shí)空觀(guān):空間和時(shí)間與物質(zhì)的_________有關(guān)．絕對(duì)沒(méi)有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)核心要點(diǎn)突破一、兩種時(shí)空觀(guān)的主要區(qū)別1．實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)不同我們通過(guò)生活經(jīng)驗(yàn),通過(guò)對(duì)周?chē)澜绲挠^(guān)察最容易接受的是經(jīng)典時(shí)空觀(guān)(又叫絕對(duì)時(shí)空觀(guān)),因?yàn)榻?jīng)典時(shí)空觀(guān)是以v?c的低速運(yùn)動(dòng)下的實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)建立的,而相對(duì)論時(shí)空觀(guān)建立在光速不變實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上,在高速運(yùn)動(dòng)的情形中,相對(duì)論效應(yīng)才會(huì)明顯,由于缺少高速運(yùn)動(dòng)中的生活經(jīng)驗(yàn),初學(xué)者難以接受.2．對(duì)時(shí)間、空間與物質(zhì)的聯(lián)系性認(rèn)識(shí)不同(1)經(jīng)典時(shí)空觀(guān)認(rèn)為時(shí)間均勻流逝，與物質(zhì)無(wú)關(guān)；空間是物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的場(chǎng)所，空間本身不受物質(zhì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的影響；同時(shí)空間與時(shí)間也是沒(méi)有聯(lián)系的．總之一句話(huà)，時(shí)間、空間都是絕對(duì)的，不同參考系中觀(guān)察同一物理過(guò)程時(shí)間是相同的，觀(guān)察同一物體長(zhǎng)度是相同的．(2)相對(duì)論時(shí)空觀(guān)認(rèn)為物理過(guò)程的快慢與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān)，運(yùn)動(dòng)物體的長(zhǎng)度也跟物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān)．換句話(huà)說(shuō)，不同參考系中觀(guān)察同一物理過(guò)程時(shí)間可能不同，觀(guān)察同一物體長(zhǎng)度可能不同．空間和時(shí)間與物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān)．同時(shí)，時(shí)間和空間也是有聯(lián)系的.3．經(jīng)典時(shí)空觀(guān)的價(jià)值經(jīng)典時(shí)空觀(guān)建立在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，它的結(jié)論又受到無(wú)數(shù)次實(shí)踐的檢驗(yàn)．雖然相對(duì)論時(shí)空觀(guān)更具有普遍性，但是經(jīng)典時(shí)空觀(guān)在低速運(yùn)動(dòng)時(shí)所得出的結(jié)論與實(shí)驗(yàn)事實(shí)符合的很好，由于宏觀(guān)物體的速度不可能接近光速，所以經(jīng)典時(shí)空觀(guān)仍有存在的價(jià)值．即時(shí)應(yīng)用(即時(shí)突破,小試牛刀)1.關(guān)于時(shí)間和空間,在學(xué)習(xí)狹義相對(duì)論后我們應(yīng)認(rèn)識(shí)到()A.因?yàn)闀r(shí)間是絕對(duì)的,所以我們?cè)诓煌膮⒖枷抵杏^(guān)察到的時(shí)間進(jìn)程都是相同的B.空間與時(shí)間之間是沒(méi)有聯(lián)系的C.有物質(zhì)才有空間和時(shí)間D.在一個(gè)確定的參考系中觀(guān)察,運(yùn)動(dòng)物體的空間距離和時(shí)間進(jìn)程跟物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān)解析：選CD.經(jīng)典物理學(xué)認(rèn)為空間和時(shí)間是脫離物質(zhì)存在的，是絕對(duì)的，空間與時(shí)間之間也是沒(méi)有聯(lián)系的，在相對(duì)論力學(xué)中，時(shí)間和空間是和物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)相聯(lián)系的．只有在物質(zhì)存在時(shí)才有空間和時(shí)間的概念，時(shí)間和空間是相互聯(lián)系且是相對(duì)的．二、對(duì)狹義相對(duì)論幾個(gè)主要結(jié)論的理解1．幾個(gè)主要結(jié)論相對(duì)事件發(fā)生地或物體靜止的參考系中觀(guān)察相對(duì)事件發(fā)生地或物體運(yùn)動(dòng)的參考系中觀(guān)察同時(shí)的相對(duì)性事件同時(shí)但不同地點(diǎn)發(fā)生事件不同時(shí)發(fā)生2.幾個(gè)結(jié)論的理解要點(diǎn)(1)時(shí)間間隔，長(zhǎng)度的變化，都是由于物質(zhì)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)引起的一種觀(guān)測(cè)效應(yīng)，它與所選取的參考系有關(guān)，物質(zhì)本身的結(jié)構(gòu)并沒(méi)有變化．(2)兩個(gè)事件的時(shí)間間隔和物體的長(zhǎng)度，必須與所選取的參考系相聯(lián)系，如果在沒(méi)有選取參考系的情況下討論時(shí)間的長(zhǎng)短及空間的尺寸，是沒(méi)有任何意義的．特別提醒:以上結(jié)論是狹義相對(duì)論的必然結(jié)論,而狹義相對(duì)論的正確性已被實(shí)驗(yàn)證實(shí),所以以上結(jié)論是高速世界中必然發(fā)生的現(xiàn)象,是客觀(guān)存在的事實(shí),絕不是人的主觀(guān)臆造,之所以人們平常觀(guān)察不到這些現(xiàn)象,是因?yàn)槲覀兩钤诘退龠\(yùn)動(dòng)的世界里．即時(shí)應(yīng)用(即時(shí)突破，小試牛刀)2．下列對(duì)時(shí)空觀(guān)的認(rèn)識(shí)，正確的是()A．以牛頓力學(xué)為基礎(chǔ)的經(jīng)典時(shí)空觀(guān)，是完全錯(cuò)誤的，無(wú)任何實(shí)用價(jià)值B．選擇不同參考系，光速大小是不同的C．假若將一走時(shí)準(zhǔn)確的時(shí)鐘，放在噴氣式飛機(jī)上做環(huán)球飛行，一段時(shí)間后，該時(shí)鐘的讀數(shù)將小于地面上的基準(zhǔn)鐘的讀數(shù)D．一把尺子的長(zhǎng)度無(wú)論你如何測(cè)量，其結(jié)果都是不變的解析：選C.在物體低速運(yùn)動(dòng)時(shí)和在宏觀(guān)世界里，牛頓運(yùn)動(dòng)定律是適用的，A錯(cuò)誤；根據(jù)狹義相對(duì)論結(jié)論可知C正確，B、D錯(cuò)誤．故本題應(yīng)選C.課堂互動(dòng)講練類(lèi)型一光速不變?cè)碓O(shè)某人在速度為0.5c的飛船上打開(kāi)一個(gè)光源,則下列說(shuō)法正確的是(

)A.飛船正前方地面上的觀(guān)察者看到這一光速為1.5cB.飛船正后方地面上的觀(guān)察者看到這一光速為0.5cC.在垂直飛船前進(jìn)方向地面上的觀(guān)察者看到這一光速是cD.在地面上任何地方的觀(guān)察者看到的光速都是c例1【精講精析】根據(jù)狹義相對(duì)論的“光速不變?cè)怼笨芍?真空中的光速在不同的慣性系中都是相同的,所以真空中的光速相對(duì)于火箭的速度為c，相對(duì)于地面的速度也為c.【答案】CD【易誤警示】本題易誤選A、B.是因?yàn)榘唇?jīng)典力學(xué)的相對(duì)性原理可以得出A、B正確,而這一結(jié)論是錯(cuò)誤的,與狹義相對(duì)論中的光速不變?cè)硐嗝?例2(2011年高考江蘇單科卷)如圖15－1－1所示,沿平直鐵路線(xiàn)有間距相等的三座鐵塔A、B和C.假想有一列車(chē)沿AC方向以接近光速行駛,當(dāng)鐵塔B發(fā)出一個(gè)閃光,列車(chē)上的觀(guān)測(cè)者測(cè)得A、C兩鐵塔被照亮的順序是(

)類(lèi)型二同時(shí)的相對(duì)性圖15－1－1A．同時(shí)被照亮 B．A先被照亮C．C先被照亮 D．無(wú)法判斷【答案】

C人馬星座α星是離太陽(yáng)系最近的恒星,它距地球4.3×1016m,設(shè)有一宇宙飛船往返于地球與人馬星座α星之間,設(shè)宇宙飛船的速度為0.999c,按地球上的時(shí)鐘計(jì)算,往返一次需多長(zhǎng)時(shí)間?若以飛船上的時(shí)鐘計(jì)算,往返一次的時(shí)間又為多少?(取1位有效數(shù)字)類(lèi)型三時(shí)間間隔的相對(duì)性例3【答案】9年0.4年【方法總結(jié)】狹義相對(duì)論的幾個(gè)結(jié)論是這一章的重要內(nèi)容，在對(duì)這些結(jié)