1/35.2《了解相對論（選學）》學案課程導學：上節(jié)課學習的是經(jīng)典力學的成就與局限性，認識到經(jīng)典力學在解決微觀世界以及高速運動物體所遇到的困難，為了解決上述問題，出現(xiàn)了新的理論相對論。對于本節(jié)的學習，要重點把握狹義相對論的幾個效應。學習點撥：1.經(jīng)典力學的時空觀（1）概述：絕對的真實的數(shù)學時空觀，時間、空間與物質(zhì)及其運動完全無關，時間就其本質(zhì)而言，是永遠均勻地流逝，與任何外界無關；空間就其本質(zhì)而言是與任何外界事物無關的，它從不運動，并且永遠不變。這就是經(jīng)典力學的時空觀，也稱為絕對時空觀。（2）幾個具體結(jié)論：a.同時的絕對性；b.時間間隔的絕對性；c.空間距離的絕對性。2.相對論時空觀（1）狹義相對論的兩個假設：a.愛因斯坦相對性原理：在不同的慣性參考系中，一切物理規(guī)律都是相同的；b.光速不變原理：真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的，這是愛因斯坦在前人的實驗基礎上提出的假設，這兩個假設就是狹義相對論的基礎。（2）狹義相對論的幾個結(jié)論：a.運動的尺子縮短，一個物體相對于觀察者靜止時，它的長度測量值最大；相對觀察者運動時，觀察者在運動方向上觀測，它的長度要縮短，速度越快，縮得越短，即運動的尺子要縮短。即。b.運動的時鐘變慢，時鐘相對于觀察者靜止時，走得快；相對于觀察者運動時，觀察者會看到它變慢了，運動速度越快，效果越明顯，即運動著的時鐘要變慢。即。c.物體質(zhì)量隨速度的增加而增大。當速度接近光速時，質(zhì)量趨于無窮大。如果物體的運動速度比光速小很多時，物體運動時的質(zhì)量和物體靜止時的質(zhì)量相等。即。d.質(zhì)量m和能量E之間存在著一個相互聯(lián)系的關系式：E=mc2，稱為質(zhì)能關系。正是這個質(zhì)能關系為人類利用核能奠定了理論基礎。e.任何物體的速度不能超過光速c。超過光速將導致質(zhì)量為虛數(shù)，這是不可能的。在一般情況下，相對論效應極其微小，當v<<c時，相對論效應消失，其結(jié)果還原為經(jīng)典力學。因此經(jīng)典力學可以認為是相對論力學在低速情況下的近似。3.廣義相對論的重要物理結(jié)果：時空彎曲。課堂鞏固：1.測量物體的長度時，測量結(jié)果與被測物體相對于觀察者的運動有關，物體在運動方向上長度縮短了。一艘宇宙飛船的船身長度為l0=90m，相對地面以u=0.8c的速度飛向觀測站。（1）觀測站測得飛船的船身通過觀測站的時間間隔是多少？（2）航天員測得船身通過觀測站的時間間隔是多少？解析：（1）觀測站測得船身的長度為：通過觀測站的時間間隔為：。（2）航天員測得飛船船身通過觀測站的時間間隔為：答案：（1）2.25×10-7s；（2）3.75×10-7s2.一個原來靜止的電子，經(jīng)過100V電壓加速后的動能是多少？質(zhì)量改變了百分之幾？速度是多少，此時能否使用公式？（m0=9.1×10-31kg）解析：（1）由動能定理得：Ek=eU=1.6×10-19×100J=1.6×10-17J.（2）因Ek=（m-m0）c2，有m-m0=Ek/c