物理同步优化指导(教科版选修34)课件：第6章 第3节 时间、长度的相对性

三、长度的相对性
狭义相对论中的长度公式：l＝l0 1－vc2中，l0 是相对于 杆静止的观察者测出的杆的长度，而 l 可以认为是杆沿自己的 长度方向以速度 v 运动时，静止的观察者测量的长度．还可以 认为是杆不动，而观察者沿杆的长度方向以速度 v 运动时测出 的杆的长度．
【训练】 1．(多选)下列说法中正确的是( ) A．医院中用于体检的“B超”利用了超声波的反射原理 B．鸣笛汽车驶近路人的过程中，路人听到的声波频率与 波源相比减小 C．高速飞离地球的飞船中宇航员认为地球上的时钟变快 D．照相机镜头的偏振滤光片可使水下影像清晰
答案：A
5．某宇航员要到离地球5光年的星球上去旅行，如果希望
把这段路程缩短为3光年，则他所乘飞船相对地球的速度为
()
A．0.5c
B．0.6c
C．0.8c
D．0.9c
解析：l＝l0 1－vc2得，3＝5 1－vc2，解得 v＝0.8c.
答案：C
谢谢观看！
二、运动时钟的变慢
某两个事件在不同的惯性参考系中观察，它们的时间间隔

不一样．
设与事件发生者相对静止的观察者测出两事件发生的时
间间隔为 τ0，与事件发生者相对运动的观察者测得两事件发生
的时间间隔为 τ，则 τ＝
1τ－0 vc2.
1、所有高尚教育的课程表里都不能没有各种形式的跳舞：用脚跳舞，用思想跳舞，用言语跳舞，不用说，还需用笔跳舞。 2、一切真理要由学生自己获得，或由他们重新发现，至少由他们重建。 3、教育始于母亲膝下，孩童耳听一言一语，均影响其性格的形成。 4、好的教师是让学生发现真理，而不只是传授知识。 5、数学教学要“淡化形式，注重实质.
4．如图所示，竖直墙上挂着一面时钟，地面上的静止的 观察者A观测到钟的面积为S，另一观察者B以0.8倍光速向平行 于y轴正方向运动，观察到钟的面积为S′.则S和S′的大小关系是 ()
A．S＞S′ B．S＝S′ C．S＜S′ D．无法判断
解析：另一观察者沿y轴方向运动时，根据相对论的长度 相对性可知，他观察的钟沿y轴方向的长度将缩短，因此钟表 面积将变小，A正确．
四、相对论时空观 空间和时间与物质的__运__动__状__态__有关．
一、同时的相对性 经典物理学家认为：如果两个事件在一个参考系中是同时 发生的，那么在另一个参考系中观察也一定是同时发生的，即 同时是绝对的，与所在的惯性参考系无关． 狭义相对论的时空观认为：相隔一定距离发生的两件事， 在一个参考系中观测是同时发生的，在相对于此参考系运动的 另一个参考系中观测就可能不是同时，而是一前一后发生的．
6、“教学的艺术不在于传授本领，而在于激励、唤醒、鼓舞”。2021年11月2021/11/222021/11/222021/11/2211/22/2021 7、不能把小孩子的精神世界变成单纯学习知识。如果我们力求使儿童的全部精神力量都专注到功课上去，他的生活就会变得不堪忍 受。他不仅应该是一个学生，而且首先应该是一个有多方面兴趣、要求和愿望的人。2021/11/222021/11/22November 22, 2021 8、教育技巧的全部诀窍就在于抓住儿童的这种上进心，这种道德上的自勉。要是儿童自己不求上进，不知自勉，任何教育者就都不 能在他的身上培养出好的品质。可是只有在集体和教师首先看到儿童优点的那些地方，儿童才会产生上进心。 2021/11/222021/11/222021/11/222021/11/22
A．正确的 B．错误的 C．若变慢则变慢的程度相同 D．若变慢则与钟的种类有关系
解析：将不同类型的两架钟调整到相同速度，并将它们密 封在一个盒子中，再让该盒子做匀速运动．如果运动对一架钟 的影响比另一架大，则坐在盒子里的人就能看到两架钟的差 别，因而可以知道盒子是在运动．显然这违反了相对论的基本 原理：一个密闭的盒子中的人是无法辨认自己是处于静止还是 处于匀速直线运动状态的．所以一架钟变慢时，所有钟必须都 变慢，且变慢的程度一定严格相同．
答案：AC
3．列车静止时，车厢长度与沿轨道方向排列的相邻电线 杆间距离相等．当列车以接近光速行驶，车上的乘客观测车厢 长度与相邻电线杆间距离，所得出的结论是( )
A．车厢长度大于相邻电线杆间距离 B．车厢长度小于相邻电线杆间距离 C．向前观测时车厢长度小于相邻电线杆间距离 D．向后观测时车厢长度小于相邻电线杆间距离 解析：在相对论中，运动的物体沿运动方向会变短，但垂 直于运动方向的高度不变，所以选项A正确，B、C、D错误． 答案：A
解析：根据多普勒效应，波源与观察者之间距离变短，则 观察者得到波的频率将变大，所以选项B错误；根据相对论的 时间间隔的相对性可知高速飞离地球的飞船中宇航员认为地球 上的时钟变慢．
答案：AD
2．(多选)世界上有各式各样的钟：砂钟、电钟、机械 钟、光钟和生物钟．既然运动可以使某一种钟变慢，它一定会 使所有的钟都一样变慢．这种说法是( )
三、长度的相对性 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__时的长度小．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u，则l、l0、u的关系 是：l＝_l_0___1_－___uc_2__.
第一部分 第六章 相对论 第三节 时间、长度的相对性
1．了解同时的相对性． 2．知道运动长度的收缩的含义及长度变换公式． 3．知道时间间隔的相对性及时间变换公式． 4．了解时空相对性的验证方法． 5．了解狭义相对论时空观与经典物理时空观的主要区 别．
时间、长度的相对性
一、同时的相对性 相对论的时空观认为，“同时”具有__相__对__性，即在同一 个惯性参考系中不同地点同时发生的两个事件，在另一个惯性 参考系中观察不一定是同时的． 二、运动时钟的变慢 在一个相对于我们做_高__速__运__动___的参考系中发生的物理过 程，在我们看来，它所经历的时间比在这个惯性参考系中直接 观察到的时间__长__．