第十五章 1 相对论的诞生 2 时间和空间的相对性
高中物理 15-1、2 相对论的诞生 时间和空间的相对性课件 新人教版选修3-4
第十五章
第1、
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则它们的关系是：Δt＝
Δτ v2 1－ c ____________。
4．相对论时空观
绝对 的， (1)经典时空观： 空间和时间是脱离物质存在的， 是_____
没有 联系的。 空间和时间之间也是_____
运动状态 有关。 (2)相对论时空观：空间和时间与物质的__________
3．时间间隔的相对性 (1)经典的时空观：某两个事件，在不同的惯性参考系中观
相同 察，它们的时间间隔总是_________ 的。
(2)相对论的时空观：某两个事件，在不同的惯性参考系中
不同 的。 观察， 它们的时间间隔是_______ 设 Δτ 表示相对事件发生地
静止的惯性系中观测的时间间隔， Δt 表示相对事件发生地以 v 高速运动的参考系中观察同样两事件的时间间隔，
第十五章
第1、
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①表述一：力学规律在任何惯性系中都是相同的。 ②表述二：在一个惯性参考系内进行的任何力学实验都不 能判断这个惯性系是否相对于另一个惯性系做匀速直线运动。 ③表述三：任何惯性参考系都是平权的。 2．相对性原理与电磁规律
第十五章
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匀速直线运动 的另一个参考系，也是惯性系。 性系做_______________ 惯性系 中都是相同 (2)伽利略相对性原理：力学规律在任何_______
的。 2．狭义相对论的两个基本假设
第十五章
第1、
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(1)狭义相对性原理：在不同的惯性参考系中，一切物理规
相同 的。 律都是_____
高中物理 第15章 1 相对论的诞生 2 时间和空间的相对性课件4高二选修34物理课件
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[解析] 根据狭义相对论的假设，真空中的光速相对于不同的惯 性参考系是相同的，即在地面上任何地方的观察者看到的光速都是 c.
[答案] c c c
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时间(shíjiān)和空间的相对性
1.“动尺缩短” 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．
S′相对于 S 以速度 v 运动，那么光相对于 S′的速度应该是(c－v)
而不是 c，好像电磁规律不是对任何惯性系都一样．
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(2)实验结论：不论光源与观察者做怎样的相对运动，光速都是 一样的．
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【例 1】 如图所示，思考以下几个问题：(光速用 c 表示)
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3.假设甲在接近光速的火车上看地面上乙手中沿火车前进方向 放置的直尺，同时地面上的乙看甲手中沿火车前进方向放置的直尺， 则下列说法中正确的是( )
A．甲看到乙手中的直尺长度比乙看到自己手中的直尺长度大 B．甲看到乙手中的直尺长度比乙看到自己手中的直尺长度小 C．乙看到甲手中的直尺长度比甲看到自己手中的直尺长度大 D．乙看到甲手中的直尺长度比甲看到自己手中的直尺长度小
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BD [由 l＝l0 l－vc22可知，运动的观察者观察静止的尺子和静 止的观察者观察运动的尺子时，都出现尺缩效应，即都发现对方手 中的尺子比自己手中的短，故 B、D 正确．]
相对论的诞生、时间和空间的相对性课件
应用相对论“效应”解题的一般步骤
●首先，应该通过审题确定研究对象及研究对象的运动速度．其次， 明确求解的问题，即明确求解静止参考系中的观察结果，还是运 动参考系中的观察结果，最后，应用“尺缩效应公式”或“时间 延缓效应公式”进行计算．
断这个惯性系是否相对于另一个惯性系做匀速直线运 动． ●b．任何惯性参考系都是 平权 的．
● 2．狭义相对论的两个基本假设
● (1)实验基础：不论光源与观测者做怎样的相对运动，光速都是
一样．的
● (2)两个基本假设
狭义相对性 在不同的 惯性 参考系中，一切物理
原理
规律都是 相同 的
光速不变原 真空中的光速在不同的惯性参考系
＝
1Δ－τ vc2中，Δτ 是相对事件发生地静止的观察者测量同
一地点的两个事件发生的时间间隔，而 Δt 是相对于事件发
生地以速度 v 运动的观察者测量同一地点的同样两个事件
发生的时间间隔．也就是说：在相对运动的参考系中观测，
事件变化过程的时间间隔变大了，这叫做狭义相对论中的时
间膨胀．
●3．理解要点：
●(2)相对论时空观：空间和时间与物质的 运动状态 有关．
●1．惯性系和非惯性系：牛顿运动定律能够成立的参考系，相对于 这个惯性系做匀速直线运动的另一个参考系也是惯性系．牛顿运 动定律不成立的参考系称为非惯性系．
●2．伽利略相对性原理：力学规律在任何惯性系中都是相同的，即 任何惯性参考系都是平权的．
●(3)一条沿自身长度方向运动的杆，其长度总比杆静止时的长度 小．
●3．时间间隔的相对性
●(1)经典的时空观：某两个事件，在不同的惯性系中观察，它们的
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1 相对论的诞生2 时间和空间的相对性一览众山小诱学·导入材料：1.在100 m赛跑中，如果赛场测得某运动员跑完100 m的时间为11 s，那么在其他参赛者看来也是11 s.在飞速行驶的火车上，释放一个小球，在火车上的人观察到小球做自由落体运动，在地面上的人观察到小球做平抛运动.电磁波在真空中传播的速度是3.0×108 m/s.2.在高速运行的火车上对地面上长度的测量和时间的计算与地面上的不一样，长度会变短，时间会变长.3.“双生子佯谬”讲的是这样一件事：假设在地球上有一对孪生兄弟，哥哥乘宇宙飞船遨游太空，弟弟留在地球上.根据相对论中“时钟变慢效应”，有人认为，当哥哥返回地球时，应比弟弟年轻.还有人认为，哥哥与宇宙飞船相对静止，弟弟随地球一起遨游太空，同样根据“时钟变慢效应”，弟弟应比哥哥年轻.问题：电磁波的速度与观察者有无关系？什么是“时钟变慢效应”？导入:本节从我们最常见的事件入手说明有关经典的相对性原理.并从相对性原理与电磁规律的矛盾的角度提出相对论的两个基本假设.从“同时”的相对性、长度的相对性入手，并深入研究时间间隔的相对性，并建立相对论时空观.材料：从钟表的滴答声到太阳的东升西落，我们时刻都与时间和空间打交道.在日常生活和生产中，用时钟测量时间，用米尺测量长度，也是司空见惯的事情.我们知道，力学的研究对象是物体的机械运动，要定量地研究这种运动，必须选定适当的参考系.力学的概念及其规律对一定的参考系才有意义.我们也知道，无论是运动的描述，还是运动规律的说明，都跟长度和时间的测量有关.问题：你想过没有，到底什么是时间和空间？相对于不同的参考系，长度和时间的测量结果是一样的吗？导入:对上述问题的讨论，物理学家进行了长期的探索.于是，物理学经历了一场关于时空观的根本性变革，从牛顿时代的经典力学跨越到爱因斯坦的相对论.温故·知新1.试说明什么是惯性系？答：如果牛顿运动定律在某个参考系中成立，这个参考系叫做惯性系，相对一个惯性系做匀速直线运动的另一个参考系也是惯性系.2.电磁波在真空中传播的速度是多少？答：3.0×108 m/s.3.试说明经典力学的适用范围.答：只适用于低速运动，不适用于高速运动；只适用于宏观世界，不适用于微观世界.。
高中物理第十五章相对论简介第1节相对论的诞生第2节时间和空间的相对性随堂检测新人教选修
第1节 相对论的诞生 第2节 时间和空间的相对性1．(对应要点一)关于时间和空间，在学习狭义相对论后我们应认识到( )A ．因为时间是绝对的，所以我们在不同的参考系中观察到的时间进程都是相同的B ．空间与时间之间是没有联系的C ．有物质才有空间和时间D ．在一个确定的参考系中观察，运动物体的空间距离和时间进程跟物体的运动状态有关解析：经典物理学认为空间和时间是脱离物质存在的，是绝对的，空间与时间之间也是没有联系的，在相对论力学中，时间和空间是和物质的运动相联系的。
只有在物质存在时才有空间和时间的概念，时间和空间是相互联系且是相对的。
答案：CD2．(对应要点一)下列说法中正确的是A ．相对性原理能简单而自然地解释电磁学的问题B ．在真空中，若物体以速度v 背离光源运动，则光相对物体的速度为c －vC ．在真空中，若光源向着观察者以速度v 运动，则光相对于观察者的速度为c ＋vD ．迈克耳孙—莫雷实验得出的结论是：不论光源与观察者做怎样的相对运动，光速都是一样的解析：相对性原理简单而自然，但在电磁学的领域里，涉及到相对哪个参考系才成立的问题，故选项A 错误；根据狭义相对论的光速不变原理，故选项B 、C 错误，D 正确。
答案：D3．(对应要点二)用相对论的观点判断，下列说法不．正确的是( ) A ．时间和空间都是绝对的，在任何参考系中一个事件发生的时间和一个物体的长度总不会改变B ．在地面上的人看来，以10 km/s 的速度运动的飞船中的时钟会变慢，但是飞船中的宇航员却看到时钟是准确的C ．在地面上的人看来，以10 km/s 的速度运动的飞船在运动方向上会变窄，而飞船中的宇航员却感觉到地面上的人看起来比船中的人扁一些D ．当物体运动的速度v ≪c 时，“时间膨胀”和“长度收缩”效果可忽略不计解析：时间和空间都是相对的，故选项A 的说法错误；根据“时间膨胀”和“长度收缩”效应，选项B 、C 的说法正确；当速度v ≪c 时，1－(v c )2≈1，所以“时间膨胀”和“长度收缩”效应可忽略不计，故选项D 说法正确。
第十五章第一节相对论的诞生第二节时间和空间的相对性
第十五章相对论简介第一节相对论的诞生第二节时间和空间的相对性[学习目标] 1.知道经典的相对性原理，知道狭义相对论的实验基础和它的两个基本假设． 2.知道狭义相对论的几个主要结论． 3.了解经典时空观与相对论时空观的主要区别，体会相对论的建立对人类认识世界的影响．一、相对论的诞生(阅读教材P96～P98)1．经典的相对性原理(1)惯性系：牛顿运动定律能够成立的参考系．相对一个惯性系做匀速直线运动的另一个参考系也是惯性系．(2)伽利略相对性原理：力学规律在任何惯性系中都是相同的．2．狭义相对论的两个基本假设(1)狭义相对性原理：在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的．(2)光速不变原理：真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的．拓展延伸►———————————————————(解疑难)力学的相对性原理和狭义相对论的区别力学的相对性原理指的是力学现象对一切惯性系来说都遵从同样的规律；或者说，在研究力学规律时，一切惯性系都是等价的、平权的．因此无法借助力学实验的手段确定惯性系自身的运动状态．而狭义相对论指的是物理规律(不论是力学规律还是电磁规律)在所有惯性系中都是相同的，因此各个惯性系都是等价的，不存在特殊的绝对的惯性系．因此狭义相对论所指范围更大，内容更丰富．1.(1)静止或匀速直线运动的参考系是惯性系．()(2)由于在任何惯性系中力学规律都是相同的，因此，研究力学问题时可以选择任何惯性系．()(3)在不同的惯性系中，光速是不相同的．()提示：(1)√ (2)√ (3)× 二、时间和空间的相对性(阅读教材P 98～P 103)1．“同时”的相对性(1)经典物理学认为：如果两个事件在一个参考系中是同时的，在另一个参考系中一定也是同时的． (2)狭义相对论的时空观认为：同时是相对的，即在同一个参考系中不同地点同时发生的两个事件，在另一个参考系中不一定是同时的．2．长度的相对性(1)经典的时空观：一条杆的长度不会因为观察者是否与杆做相对运动而不同．(2)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．与杆相对静止的人认为杆长为l 0，与杆相对运动的人认为杆长是l ，那么两者之间的关系是：l ＝l 01－⎝⎛⎭⎫v c 2． 3．时间间隔的相对性(1)经典物理学认为：某两个事件，在不同的惯性系中观察，它们的时间间隔总是相同的．(2)相对论的时空观：某两个事件，在不同的惯性参考系中观察，它们的时间间隔是不同的．设Δτ表示相对事件发生地静止的惯性系中观测的时间间隔，Δt 表示相对事件发生地以v 高速运动的参考系中观察同样两事件的时间间隔，则它们的关系是Δt ＝Δτ1－⎝⎛⎭⎫v c 2 .4．相对论的时空观(1)经典时空观：空间和时间是脱离物质存在的，是绝对的，空间和时间之间也是没有联系的．(2)相对论时空观：空间和时间与物质的运动状态有关．拓展延伸►———————————————————(解疑难)1．不同惯性系中的观测者对同一物体进行观测，测得的结果并不相同，而物体本身不收缩．2．在垂直于运动方向不发生收缩效应现象．3．由于运动是相对的，在某一个参考系中观察另一个不同参考系里发生的物理事件时，总能感到时间延缓效应．2.经典时空观和狭义相对论时空观中，空间和时间有什么不同？提示：经典时空观中空间和时间是绝对的，与物质的运动状态无关；在狭义相对论时空观中，空间和时间是相对的，与物质的运动状态有关．。
高中物理第十五章相对论简介1相对论的诞生2时间和空间的相对性课前预习素材新人教版选修3_4
1 相对论的诞生2 时间和空间的相对性课前预习情景素材1.19世纪末期，经典物理学形成了完整的科学体系，自然界的各种物理现象几乎无一不能用它们来解释。
1900年著名物理学家汤姆孙充满自信地宣称：科学的大厦已经基本完成，未来的物理学只要做一些修修补补的工作就可以了。
不过他也承认，“明朗的天空中还有两朵小小的，令人不安的乌云”。
那么这两朵乌云分别是什么？它们又引发了什么新理论？简答：分别是黑体辐射和光的速度。
对它们的研究分别摧生了量子理论和相对论。
2.什么是时间？什么是空间？时间和空间有什么性质？经典物理学对这些问题并没有正面回答。
但是从它对问题的处理上，我们体会到，经典物理学认为空间和时间是脱离物质而存在的，是绝对的，空间与时间之间也是没有联系的。
那么，相对论的时空观是否也是这样认为呢？简答：相对论的时空观认为空间和时间与物质的运动状态有关。
知识预览一、相对论的诞生1.伽利略的相对性原理是：___________________。
答案：力学规律在任何惯性系中都是相同的2.狭义相对论的两个基本假设分别是___________；________________。
答案：狭义相对性原理光速不变原理3.狭义相对性原理是指：___________________。
答案：在不同惯性参考系中，一切物理定律都是相同的4.光速不变原理的内容是：___________________。
答案：真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的5.如果__________在某个参考系中成立，这个参考系叫做惯性系。
答案：牛顿运动定律二、时间和空间的相对性1.长度的相对性是指，相对于观察者运动的物体的长度，总是________静止时的物体的长度。
答案：小于2.同时的相对性是指，在不同的地点发生的两个事件，在一个惯性系里是同时的，但在另一个惯性系里看来却_________同时的。
答案：不是3.时间间隔的相对性是，某两个事件在不同的惯性系中观察，他们发生的时间间隔是___________的。
高中物理第15章相对论简介第1节相对论的诞生第2节时间和空间的相对性434物理
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3．下列几种说法： ①所有惯性系统对物理基本规律都是等价的． ②在真空中，光的速度与光的频率、光源的运动状态无 关． ③在任何惯性系中，光在真空中沿任何方向的传播速度 都相同．
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其中哪些是正确的( ) A．只有①②是正确的 B．只有①③是正确的 C．只有②③是正确的 D．三种说法都是正确的
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2．长度的相对性(尺缩效应) (1)经典的时空观：一条杆的长度不会因为观察者是否相对 杆运动而不同． (2)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，其长度总比静止的长度小，但在垂直于杆 的运动方向上，杆的长度没有变化． (3)相对长度公式：设相对于杆静止的观察者认为杆的长度 为 l0，与杆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 v，则 l、l0、v 之间的关系为：l＝ 7 l_0 ___1－___vc_2____.
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5．用相对论的观点判断，下列说法不正确的是( ) A．时间和空间都是绝对的，在任何参考系中一个事件 发生的时间和一个物体的长度总不会改变 B．在地面上的人看来，以 10 km/s 的速度运动的飞船 中的时钟会变慢，但是飞船中的航天员却看到时钟是准确的 C．在地面上的人看来，以 10 km/s 的速度运动的飞船 在运动方向上会变窄 D．当物体运动的速度 v≪c 时，“时间膨胀”和“长度 收缩”效果可忽略不计
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3．狭义相对论的两个基本假设 (1)狭义相对性原理：在不同的惯性参考系中，一切物理 定律都是 4 ___相__同__(x_iā_nɡ_t的ónɡ．) (2)光速不变原理：真空中的光速在不同的惯性参考系中 都是 5 ___相__同__(x_iā_nɡ_t的ónɡ．)
相对论的诞生 时间和空间的相对性 课件
【素养升华】 狭义相对论的相对性原理 力学规律对惯性系来说都是相同的,但是光速是不变的。光速 的大小与选取的参考系无关,在任何情况下,真空中的光速都是 c。
二、动尺变短与动钟变慢
规律方法
1.“动尺变短”:狭义相对论中的长度公式:l=l0
1 ( v)2 中,
c
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
3
在K′系的x′y′平面内静置一长为
5m、与x′轴成30°角的杆。试问:在
K系中观察到此杆的长度和杆与x轴的夹角分别为多大?
【标准解答】设杆固有长度为l0,在K′系中x′方向上:
l0x=l0cosα′,y′方向上:l0y=l0sinα′,由长度的相对性得
K系中x方向上:lx=l0x
1 (v)2 c
2.长度的相对性: (1)经典的时空观:一条杆的长度不会因为观察者是否与杆做 _相__对__运__动__而不同。 (2)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,其长度总比杆_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v,则l、l0、v的关系是l=_l_0 _1___(_vc_)2_。
3.为什么在日常生活中我们觉察不到参考系中同时的相对性呢? 在什么情况下,相对论效应比较明显? 提示:在平时生活中,物体运动的速度都非常慢,与光速c相比均 可忽略,因此我们觉察不到同时的相对性,相对论的所有效应都 不明显,但在参考系速度接近光速(一般都需0.9c以上)时,相对 论效应就明显表现出来了。
2.狭义相对论的两个基本假设: (1)实验基础:不论光源与观测者做怎样的相对运动,光速都是 _一__样__的__。 (2)两个基本假设:
《相对论的诞生 时间和空间的相对性》人教版高中物理选修3-4PPT精品课件
20世纪最伟大的科学家
爱因斯坦
课堂导入
1、惯性系： 牛顿运动定律成立的参考系 相对于一个惯性参考系做匀速直线运动的另一个参考系也是惯性系2、伽利略相对性原理 力学规律在任何惯性系中都是相同的 还可表述为：在一个惯性参考系内进行的任何力学实验都不能判断这个惯性系是否相对于另一个惯性系做匀速直线运动；或者说，任何惯性系都是平权的。
课堂小结
四、“同时”是相对的五、长度的相对性六、时间间隔的相对性
课堂小结
人教版高中物理选修3-4
讲解人： 时间：
第十五章 相对论简介
感谢各位的聆听
由光速不变原理便得到不同的时间间隔
三、时间间隔的相对性
对于车厢内的人：
对于车厢外的人：
h
三、时间间隔的相对性
相对速度与动钟延缓效应
(τ =1s）
V（米/秒）0.1c=3×1070.5c 0.8c0.9c 0.99c 0.999c 0.9998c
T(秒) 1.01 1.15 1.67 2.29 7.122.4 50
四、时空相对性的实验验证
当两个参考系的相对速度可与光速相比时，时间与空间的相对性才比较明显．
狭义相对论的结论已经完全得到证实，实际上它已经成为微观粒子研究的基础之一．
四、时空相对性的实验验证
牛顿物理学的绝对时空观：物理学的空间与时间是绝对分离没有联系的，脱离物质而单独存在，与物质的运动无关。 而相对论认为：有物质才有时间和空间，空间和时间与物体的运动状态有关。 人类对于空间、时间更进一步的认识而形成的新的时空观，是建立在新的实验事实和相关结论与传统观念不一致的矛盾基础上，不断发展、不断完善起来的。
课本P108 思考与讨论
一、“同时”的相对性
高中物理 第十五章 1 相对论的诞生 2 时间和空间的相对性课件4高二选修34物理课件
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第十六页，共三十页。
要点(yàodiǎn)二 时间和空间的相对性 1.几个主要结论
“同时”的 相对性
相对事件发生地或物体 静止的参考系中观察 事件同时但不同地点发 生
时间间隔的 两个事件发生的时间间 相对性 隔为Δτ
相对事件发生地或物体运动 的参考系中观察
事件不同时发生
两事件发生的时间间隔变大 Δt=
惯性参
_速__直_考_线_系_运__动内;或进者行说的,任任何何力学实验都都是不能平系判权断的这. 个惯性系是否相对于另一个惯性系做匀
2.狭义相对论的两个基本假设
惯性参考系
(1)狭义相对性原理:在不同的惯性参考系中,一切物理规律都是相同的.
(2)光速不变原理:真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的.
第十五章 相对论简介
1 相对论的诞生(dànshēng) 2 时间和空间的相对性
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第一页，共三十页。
[学习(xuéxí)目标]
1.知道经典的相对性原理,知道狭义相对论的实验基础和它的两个基本假设;
2.知道狭义相对论的几个主要(zhǔyào)结论;
3.了解经典时空观与相对论时空观的主要区别,体会相对论的建立对人类认识世界 的影响.
动,光速都是一样的.(
)√
5.狭义相对论认为:长度也具有相对性,在垂直于运动方向上,杆的长度发生尺缩效
应.(
)
6.狭义相对论认为:某×两个事件在不同的惯性参考系中观察,它们的时间间隔相同.(
)
×
Байду номын сангаас12/9/2021
第十一页，共三十页。
课堂 探究 (kètáng) 突破要点
要点(yàodiǎn)一 经典的相对性原理与狭义相对论
高中物理 第15章 第1、2节相对论的诞生时间和空间的相对性课件 新人教版选修34
特别提醒： 如何判断一个参考系是惯性参考系还是非(shìfēi)惯性参考 系？我们通常选大地是惯性参考系，相对于地面静止或做匀速 运动的物体都是惯性参考系；相对于地面做变速运动的物体都 是非(shìfēi)惯性参考系。
第十八页，共42页。
2014年8月3日，云南鲁甸发生地震灾害，武警总队特派一 飞机前往，飞机在某高空做匀速直线运动，投放(tóufàng)一包救 急物品，灾民看到物品做曲线运动，飞行员看到物品做自由落 体运动，物品刚好落在灾民救济处，根据经典时空观，则下列 说法正确的是( )
第三十二页，共42页。
时间(shíjiān)间隔的相对性
假如一对孪生兄弟 A 和 B，其中 B 乘坐速度为 v＝0.9c 的火箭飞往大角星，而后又飞回地球。根据 A 在地球 上的观测，大角星离地球有 40 万光年，这次 B 往返飞行经历 时间为 80.8 年。如果 B 在离开地球时，他们的年龄都为 20 岁， 试问当 B 回到地球时， 他们的年龄各有多大？
A．飞机为非惯性参考系 B．飞机为惯性参考系 C．灾民为非惯性参考系 D．灾民为惯性参考系
第十九页，共42页。
答案：BD 解析：物品投放后，仅受重力作用，飞行员看物品是初速度 为零的自由落体运动，符合牛顿(niú dùn)运动定律，故飞机为惯 性参考系，B对；而地面上的人员看物品做初速度不为零的抛体 运动，也符合牛顿(niúdùn)运动定律 ，D也对。
义相对论中的时间膨胀。
第二十二页，共42页。
3．理解要点 (1)时间间隔、长度的变化，都是由于物质的相对运动引起的 一种观测效应，它与所选取的参考系有关，物质本身的结构并没 有变化。 (2)两个事件的时间间隔和物体的长度，必须与所选取的参考 系相联系，如果在没有选取参考系的情况下讨论时间的长短 (chángduǎn)及空间的尺寸，是没有任何意义的。
高中物理 15.115.2 相对论的诞生 时间和空间的相对性课件 新人教版选修34
典例精析 一、狭义(xiáyì)相对论
D.在以 1 c竖直方向升空(shēnɡ kōnɡ)的火箭上向任一方 1 000
向发出的光对地速度都为c
解析 根据狭义相对论的基本假设——光速不变原理可知：
真空中的光速相对于火箭的速度为c，相对于地面的速度
也为c，即对不同的惯性参考系光速是相同的，因此C、D
典例精析 二、时间(shíjiān)和空间的
相对性
例3 π＋介子(jièzǐ)是一种不稳定粒子，平均寿命是2.6×10－8 s (在自己的参考系中测得) (1)如果此粒子相对于实验室以0.8c的速度运动，那么在实验室坐 标系中测量的π＋介子(jièzǐ)寿命多长？ (2)π＋介子(jièzǐ)在衰变前运动了多长距离？
问题(wèntí)设计
1.如图1所示，假设杆MN沿着车厢的运动方向固定在火车 (huǒchē)上，且与火车(huǒchē)一起运动，火车(huǒchē)上的 人测得杆的长度与地面上的人测得杆的长度相同吗？
答案 不同.
图1
第七页，共25页。
二、时间(shíjiān)和空间的相对性
2.某人在这列火车上拍了两下桌子，火车上的人观测(guāncè) 的两次拍桌子的时间间隔与地面上的人观测(guāncè)的时间 间隔相同吗？
第二页，共25页。
一、相对论的诞生(dànshēng)
问题(wèntí)设 计
在一艘大船密闭的船舱里，你能否通过观察自由释放的小球的 运动判断大船是静止还是在匀速行驶？ 答案 不能.因为不论大船是静止，还是匀速行驶，观察到小 球的运动都是相同(xiānɡ tónɡ)的，而且都要落在释放点的正下 方.
123
解析 由l＝l0
1－vc 2