人教版高一物理必修第二册第七章第五节-相对论时空观与牛顿力学的局限性(共24张PPT)
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人教版（2019）高一物理必修第二册 第七章 第五节- 相对论 时空观 与牛顿 力学的 局限性 (共24 张PPT)
人教版（2019）高一物理必修第二册 第七章 第五节- 相对论 时空观 与牛顿 力学的 局限性 (共24 张PPT)
二 相对论时空观
l
v
l
车厢运行速度240000km/s
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
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。
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二 相对论时空观
19世纪后半叶，关于电磁场的研究不断深入， 人们认识到了光的电磁本质．我们已经知道，电 磁波是以巨大且有限的速度传播的，因此在电磁 场的研究中不断遇到一些矛盾，这些矛盾导致了 相对论的出现．
相对论不仅给出了物体在高速运动时所遵循 的规律，而且改变了我们对于时间和空间的认识， 它的建立在物理学和哲学的发展史上树立了一座 重要的里程碑．
同，物体在空间移动这一概念也是相对的．
在不同参 考系中观 察物体的 运动情况
一 经典时空观
光速恒定的特性，同运动的相对性原理之间 似乎产生了矛盾？
但是实验现象表明，不论光源和观察 者做怎样的相对运动，光速都是恒定的．
v
光速＝ c
光速＝ c v
一 经典时空观
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。
人教版（2019）高一物理必修第二册 第七章 第五节- 相对论 时空观 与牛顿 力学的 局限性 (共24 张PPT)
三.经典力学的发展历程
收集整理经典力学发展过程中重大成就事件，并按时间顺序由 远及近排列，你是否发现取得重大成就的时间间隔越来越短？这 说明了什么？
重大成就 阿基米德发现浮力定律 开普勒发现行星运动定律 伽利略阐明了运动的相对性原理 伽利略发现了自由落体运动规律、惯性原理 帕斯卡发现帕斯卡原理 马德堡半球实验、验证大气压力 发现胡克定律——弹簧弹力和形变的关系 牛顿发表《自然哲学的数学原理》，阐明了 运动定律和万有引力定律
1971年，科学家将铯原子钟放在喷气式飞机中作环球飞 行，然后与地面的基准钟对照．实验结果与理论预言符合的 很好．这是相对论的第一次宏观验证．
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二 相对论时空观 4。物体质量随速度的增加而增大
二 相对论时空观 1。同时的相对性
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二 相对论时空观 2。运动的时钟变慢
光速不变原理
在不同的惯性参考系中， 一切物理规律都是相同的
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爱因斯坦的 相对性原理
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4h2 c2 v2
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ห้องสมุดไป่ตู้
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二 相对论时空观 3。运动的尺子变短
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时空相对性的实验验证
根据相对论， 时间在运动中会进 行的比较缓慢，也 就是说，在空间中 高速移动的时钟， 比固定于地面上的 时钟走得慢．
第五节 相对论时空观与牛顿力学局限性
有关相对性的思考？
一群大学生说说笑笑，跑来问爱因斯坦，什 么叫相对论．他回答说：“你坐在一个漂亮姑娘 旁边，坐了两小时，觉得只过了一分钟；如果你 紧挨着一个火炉，只坐了一分钟，却觉得象过了 两个小时．这就是相对论．”
一 经典时空观 不同的参考系中观察物体的运动情况可能不
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二 相对论时空观
ct
2 h
vt
2
对于车厢内的人： t 2h c
对于车厢外的人： t
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狭义相对论的两个假设
上述的矛盾使我们面临两个选择，要么放弃 麦克斯韦的电磁理论，要么否定特殊参考系的存 在．爱因斯坦选择了后者．并提出了两个假设：
真空中的光速在不同的惯 性参考系中都是相同的
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二 相对论时空观
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车厢运行速度240000km/s
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
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。
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二 相对论时空观
19世纪后半叶，关于电磁场的研究不断深入， 人们认识到了光的电磁本质．我们已经知道，电 磁波是以巨大且有限的速度传播的，因此在电磁 场的研究中不断遇到一些矛盾，这些矛盾导致了 相对论的出现．
相对论不仅给出了物体在高速运动时所遵循 的规律，而且改变了我们对于时间和空间的认识， 它的建立在物理学和哲学的发展史上树立了一座 重要的里程碑．
同，物体在空间移动这一概念也是相对的．
在不同参 考系中观 察物体的 运动情况
一 经典时空观
光速恒定的特性，同运动的相对性原理之间 似乎产生了矛盾？
但是实验现象表明，不论光源和观察 者做怎样的相对运动，光速都是恒定的．
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光速＝ c
光速＝ c v
一 经典时空观
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。
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三.经典力学的发展历程
收集整理经典力学发展过程中重大成就事件，并按时间顺序由 远及近排列，你是否发现取得重大成就的时间间隔越来越短？这 说明了什么？
重大成就 阿基米德发现浮力定律 开普勒发现行星运动定律 伽利略阐明了运动的相对性原理 伽利略发现了自由落体运动规律、惯性原理 帕斯卡发现帕斯卡原理 马德堡半球实验、验证大气压力 发现胡克定律——弹簧弹力和形变的关系 牛顿发表《自然哲学的数学原理》，阐明了 运动定律和万有引力定律
1971年，科学家将铯原子钟放在喷气式飞机中作环球飞 行，然后与地面的基准钟对照．实验结果与理论预言符合的 很好．这是相对论的第一次宏观验证．
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二 相对论时空观 4。物体质量随速度的增加而增大
二 相对论时空观 1。同时的相对性
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二 相对论时空观 2。运动的时钟变慢
光速不变原理
在不同的惯性参考系中， 一切物理规律都是相同的
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爱因斯坦的 相对性原理
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时空相对性的实验验证
根据相对论， 时间在运动中会进 行的比较缓慢，也 就是说，在空间中 高速移动的时钟， 比固定于地面上的 时钟走得慢．
第五节 相对论时空观与牛顿力学局限性
有关相对性的思考？
一群大学生说说笑笑，跑来问爱因斯坦，什 么叫相对论．他回答说：“你坐在一个漂亮姑娘 旁边，坐了两小时，觉得只过了一分钟；如果你 紧挨着一个火炉，只坐了一分钟，却觉得象过了 两个小时．这就是相对论．”
一 经典时空观 不同的参考系中观察物体的运动情况可能不
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二 相对论时空观
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对于车厢内的人： t 2h c
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狭义相对论的两个假设
上述的矛盾使我们面临两个选择，要么放弃 麦克斯韦的电磁理论，要么否定特殊参考系的存 在．爱因斯坦选择了后者．并提出了两个假设：
真空中的光速在不同的惯 性参考系中都是相同的