5.2 经典时空观与相对论时空观

牛 刀 小 试
【答案】C时钟走得最慢，A走得最快。
【例题】地面上A、B两个事件同时发生，对于坐 在火箭中沿两个事件发生地点连线飞行的人来说 (如图所示)，哪个事件先发生?
牛 刀 小 试
【答案】B事件先发生。
课后作业
Limitations
收获与成长
交流与合作
练习册对应章节 下节课果断叫同学分享解题过程 记住是解题过程 那些抄答案的注 意了
经 典 物 理 学 的 发 展
17世纪
伽利略 (1564—1642) 和牛顿 (1642—1727)等人创立经典物理学
力
18世纪 热经过各个基础部门的拓展光
19世纪 声
经典物理学得到了全面、系统和迅
电 速的发展，达到了它辉煌的顶峰 宏伟完整的 理论体系
经典 力学
1
经典电 动力学 2
经典热力 学和统计 力学 3
相 对 论 时 空 观
2.运动的时钟变慢
时钟相对于观察者静止时走得快，相对于 观察者运动时，观察者会看到它变慢了，运动 速度越快，效果越明显，即运动着的时钟要变
慢。
相 对 论 时 空 观
v M M
v M cΔt 2 A vΔt 2
v M h
v
h
A
B
对于车厢内的人： 对于车厢外的人：
2h t c 4h 2 t c2 v2
经典时空观与相对 论时空观
教材: 粤教版物理必修二第五章
经典物理 Physics 现代物理
17世纪
伽利略 (1564—1642) 和牛顿
(1642—1727)等人创立经典物理学 经过各个基础部门的拓展
18世纪
经 典 物 理 学 的 发 展
17世纪 18世纪 19世纪
伽利略 (1564—1642) 和牛顿 (1642—1727)等人创立经典物理学 经过各个基础部门的拓展 经典物理学得到了全面、系统和迅 速的发展，达到了它辉煌的顶峰
经 典 物 理 学 的 发 展
1900年新春之际，著名物理学家开尔文勋爵在送 力 别旧世纪所作的讲演中讲道：“19世纪已将物理
光 学大厦全部建成，今后物理学家的任务就是修饰、
完美这座大厦了。” 声
热
宏伟完整的 理论体系
电
问 题 来 啦
经典 力学
1
经典电 动力学
2
经典热力 学和统计 力学 3
1.惯性参考系： 凡是牛顿定律成立的参考系，称为惯性参考 系，简称惯性系。 2.非惯性参考系：
感谢和希望
2
车上的人看到的车厢的长度：
l
车外的人看到的车厢的长度： l
v l l 1 c
2
相 对 论 时 空 观ຫໍສະໝຸດ 4.物体质量随速度的增加而增大
时空相对性的实验验证 1966年用μ 子作了一个类似于双生子旅游 的实验，让μ 子沿一直径为14米的圆环运动再 回到出发点，实验结果表明运动的μ 子的确比 静止的μ 子寿命更长。
牛顿定律不成立的参考系，称为非惯性参考系
3.伽利略相对性原理 对于所有的惯性系，力学规律都是相同的
经 典 时 空 观
4.经典时空观（绝对时空观） 时间和空间彼此独立、互不关联，且不受物 质或运动的影响。
①同时的绝对性 ②时间间隔的绝对性 ③空间距离的绝对性
经 典 时 空 观
1.同时的相对性
在一个参考系同时发生的两件事，在另一 个参考系看来是不同的
m0 m . v 2 1 ( ) c
相 对 论 时 空 观
孪生子佯谬
动 动 脑
70年后
一、《物理世界奇遇记》 [美]乔治·伽莫夫 [英]罗素·斯坦纳德
二、《漫画相对论》
（日）山本将史 著
后 续
【例题】A 、 B 、 C 是三个完全相同的时钟， A 放 在地面上，B、C分别放在两个火箭上，以速度vB 和vC朝同一方向飞行， vB<vC，地面上的观察者 认为哪个时钟走得最慢？哪个走得最快？
t
t v 1 c
2
相 对 论 时 空 观
3.运动的尺子变短
一个物体相对于观察者静止时，它的长度 测量值最大。相对于观察者运动时，观察者在 运动方向上观测，它的长度缩短，速度越快， 缩得越短。即运动的尺子要缩短。
相 对 论 时 空 观
L’
v
l
车厢运行速度240000km/s