物理粤教版选修3-4学案：课棠互动 第五章第一节狭义相对论的基本原理 含解析
2019-2020年物理粤教版选修3-4课后集训：第五章第一节狭义相对论的基本原理 Word版含解析
2019-2020年物理粤教版选修3-4课后集训：第五章第一节狭义相对论的基本原理 Word 版含解析1.著名物理学家“开尔文勋爵”威廉·汤姆孙曾自信地宣称：“科学的大厦已经基本完成”，但也承认，“明朗的天空中还有两朵小小的、令人不安的乌云”.他指的科学大厦是______________，两朵乌云是______________.答案：以经典力学、热力学与统计物理学、电磁场理论为主要内容的物理学形成了完整的科学体系 一是黑体辐射，一是光的速度2.伽利略相对性原理是_______________________________________________________. 答案：力学规律在任何惯性系中都是相同的，或者说，任何惯性参考系都是平权的3.电磁波在空中的传播速度是_________________，以太存在吗？答案：C ，不存在4.什么样的参考系为惯性系？答案：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.5.狭义相对论为什么叫假设？答案：虽然这两个假设可以由麦克耳孙—莫雷实验直接推出，但毕竟是有限的几次实验，只有用这个假设得出大量的结论与事实相符时，它们才能成为真正意义上的原理，这才是科学的态度.综合运用6.火箭以0.75c 的速度离开地球，从火箭上向地球发射一个光信号.火箭上测得光离开的速度是c ，根据过去熟悉的速度合成法则，光到达地球时地球上测得的光速是多少？根据狭义相对性原理呢？答案：由速度合成法则，地球上测得光速应为c-0.75c 即0.25c ；根据狭义相对性原理，光速应为c.7.如图5-1-3所示，在列车车厢的光滑水平面上有一个质量为m=5 kg 的小球，正随车厢一起以20 m/s 的速度匀速前进.现在给小球一个水平向前的F=5 N 的拉力作用，求经10 s 时，车厢里的观察者和地面的观察者看到小球的速度分别是多少？图5-1-3解析：对车上的观察者：物体的初速v 0=0,加速度a=mF =1 m/s 22, 10 s 时速度v 1=at=10 m/s.对地上的观察者：方法一：物体初速度v 0=20 m/s加速度相同a=mF =1 m/s. 10 s 末速度v 2=v 0+at=30 m/s.方法二：根据速度合成法则v 2=v 1+v 0=（10+20) m/s=30 m/s.答案：10 m/s 30 m/s附送：2019-2020年物理粤教版选修3-4课后集训：第五章第三节质能方程与相对论速度合成定理 Word 版含解析1.如果物体高速运动，速度的变换法则是什么？答案：速度变换公式为u=2'1'cv u v u ++,其中v 为参考系对地速度，u′为观察者相对于参考系运动的速度，u 为观察者对地速度.2.上题中如果u′=0.6c,v=0.6c,它们的合速度为多大？ 答案：c 1715 综合运用3.一物体静止时质量为m ，当速度分别为v 1=7.8 km/s 和v 2=0.8c 的速度飞行时，质量分别为多少？答案：m 1=m,m 2=m 35. 4.两个电子相向运动，每个电子对于实验室的速度都是c 54，它们的相对速度是多少？在实验室中观测，每个电子的质量是多少？计算结果中的光速c 和电子的静质量m e 不必代入数值.解析：设在实验室中观察，甲电子向右运动，乙电子向左运动.若以乙电子为“静止”参考系，即O 系，实验室（记为O′系)就以c 54的速度向右运动，即O′系相对于O 系速度为v=c 54（图5-3-1）.甲电子相对于O′系的速度为u′=c 54.这样，甲电子相对于乙电子的速度就是在O 系中观测到的甲电子的速度u ，根据相对论的速度合成公式，这个速度是图5-3-1 u=c cc c c c c v u v u 4140545415454'1'22=⨯++=++.在实验室中观测，每个电子的质量是m′=e e em c c m c v m 35)54(11222=-=-. 答案：c 4140,e m 35 5.一粒子以0.05c 的速率相对实验室参考系运动.此粒子衰变时发射一个电子，电子相对于粒子的速度为0.8c ，电子的衰变方向与粒子运动方向相同.求电子相对于实验室参考系的速度. 解析：已知v=0.05c ，u′x =0.8c,由相对论速度叠加公式得u x =c c c c c c u v u c c v u cv u v u x x x x x 05.08.0)05.08.0(,')'('1'22222⨯++=++=++=0.817c. 答案：0.817c6.一个电子被电压为106 V 的电场加速后，其质量为多少？速率为多大？解析：E k =eU=1.6×10-19×106 J=1.6×10-13 JE k =mc 2-m 0c 2,m=kg m c E k 281302)103(106.1⨯⨯=+- =2.69×10-30 kg. 由m=220/1c v m -得v=220/1m m c -=2.82×108（m·s -1)≈0.94c 答案：2.69×10-30 kg,0.94c7.一个原来静止的电子，经过100 V 的电压加速后它的动能是多少？质量改变了百分之几？速度是多少？这时能不能使用公式E k =21m 0v 2？ 解析：加速后电子的动能是E k =qU=1.6×10-19×100 J=1.6×10-17 J,因为E k =mc 2-m e c 2,所以m-m e =2cE k , 因此2cm E m m m e ke e =-. 把数值代入，得283117)100.3(101.9106.1⨯⨯⨯⨯=---e e m m m =2.0×10-4, 即质量改变了0.02%.这说明在100 V 电压加速后，电子的速度与光速相比仍然很小，因此可以用E k =21m e v 2这个公式.由E k =21m e v 2得电子的速度v=3117101.9106.122--⨯⨯⨯=e k m E m/s=5.9×106 m/s. 这个速度虽然达到了百万米每秒的数量级，但仅为光速的2%. 答案：1.6×10-17 J,0.02%,5.9×106 m/s ，能。
物理粤教版高二年级选修3-4第五章第1节狭义相对论的基本原理教学设计1.doc
第一节狭义相对论的基本原理（一）教材分析本节以“以太是否存在”引发物理学的革命来引入，通过爱因斯坦的“思想实验”，指明狭义相对论的核心：不同速度地方的时间是不一样的，时间会因相对速度而改变。
简明介绍狭义相对论基本原理，从相对论的基本原理出发对“同时的相对性”进行推理，更具体地说明“时间与物体的运动有关”。
（二）教学目标1、知识与技能（1）了解狭义相对论产生的背景和实验基础。
（2）了解狭义相对论的基本原理。
（3）了解相对论的主要结论“同时的相对性”。
2、过程与方法（1）通过了解19世纪末一些实验事实与经典时空观的矛盾，知道相对论产生的时代背景。
（2）通过了解爱因斯坦的“思想实验”，体会狭义相对论带来的变革首先是与“绝对时间”彻底决裂，认识到时间与运动速度有关。
（3）通过了解爱因斯坦创立狭义相对论的过程，学习创立科学理论的基本方法——提出假设。
3、情感、态度与价值观（1）通过了解狭义相对论的诞生，从中认识物理学的发展和变革，体会物理理论必须以实验事实为依据，要经得起实验的检验。
（2）感受科学家客观求实、理性追求、批判创新的精神和富有创造性的想象力，启发学生勇于质疑，富于想象，培养思维的多向性和发散性。
（三）教学重点、难点重点：1、通过了解爱因斯坦的“思想实验”，体会狭义相对论带来的变革。
2、通过了解爱因斯坦创立狭义相对论的过程，学习创立科学理论的基本方法。
难点：了解相对论的主要结论“同时的相对性”。
（四）教学用具：多媒体（五）教学过程一、引入新课在19世纪末和20世纪初出现了很多新的实验事实，与已经确立的经典物理学概念发生了尖锐的矛盾。
二、新课教学1、“以太”疑云师：在19世纪60年代麦克斯韦提出了光的电磁说它有那些内容？生：光是一种电磁波；电磁波不需要借助介质,在真空中也能传播。
师：光是一种电磁波，赫兹通过实验验证,真空中电磁波速度是光速C。
有人对电磁波不需要借助介质,在真空中也能传播提出疑问。
根据牛顿力学的观点:机械波的传递需要介质.如:声音在空气中能传播，在真空中没有传递声音的介质就不能传播。
高中物理 第5章 相对论 第1节 狭义相对论的基本原理 第2节 时空相对性课后实践导练 粤教版选修3
第1节2018版高中物理第5章相对论第1节狭义相对论的基本原理第2节时空相对性课后实践导练粤教版选修3-4第2节第3节第4节编辑整理：第5节第6节第7节第8节第9节尊敬的读者朋友们：第10节这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（2018版高中物理第5章相对论第1节狭义相对论的基本原理第2节时空相对性课后实践导练粤教版选修3-4）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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第11节本文可编辑可修改，如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅，最后祝您生活愉快业绩进步，以下为2018版高中物理第5章相对论第1节狭义相对论的基本原理第2节时空相对性课后实践导练粤教版选修3-4的全部内容。
第12节第13节狭义相对论的基本原理第2节时空相对性课标基础1．关于狭义相对论的两个假设，下列说法正确的是（)A．在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的B．在不同的惯性参考系中，力学规律都一样，电磁规律不一样C．真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的D．真空中的光速在不同的惯性参考系中是有差别的【解析】狭义相对论的两个假设分别是狭义相对性原理和光速不变原理,选项A、C正确．【答案】AC2．设某人在速度为0。
5c的飞船上，打开一个光源，则下列说法正确的是（）A．飞船正前方地面上的观察者看到这一光速为1.5cB．飞船正后方地面上的观察者看到这一光速为0.5cC．在垂直飞船前进方向地面上的观察者看到这一光速是cD．在地面上任何地方的观察者看到的光速都是c【解析】根据狭义相对论的两个基本假设之一：光速度不变原理可知，观察者在地面上、飞船中观测光的速度均为c，故C、D正确，A、B错误．【答案】CD3．假设地面上有一火车以接近光速的速度运行，其内站立着一个中等身材的人，站在路旁的人观察车里的人，观察的结果是（）A．这个人是一个矮胖子B．这个人是一个瘦高个子C．这个人矮但不胖D．这个人瘦但不高【解析】根据长度的相对性，相对运动方向长度减小，垂直于运动方向上的长度不变，所以这个人瘦但不高，D项正确．【答案】D4．惯性系S中有一边长为l的正方形（如下图所示)，从相对S系沿x方向接近光速匀速飞行的飞行器上测得该正方形的图象是（)【解析】由l＝l01－vc2可知沿速度方向即x方向的长度变短了．而垂直于速度方向,即y轴上的边长不变，故C对．【答案】C5．一静止长度为4。
高中物理第5章相对论章末复习课课件粤教版选修3_4
联系？”，并先在头脑中理一理思路，想好回答时，先答什么，后答什么。老师对你的回答做出点评和讲解，指出大家都应该注意的问题和标准答案时 你一定要仔细听讲，从中发现哪些是应当记住和掌握的。
2019/7/6
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谢谢欣赏！
2019/7/6
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(2)电子经典力学的动能为 Ek＝12m0v2
电子相对论的动能为 Ek′＝12mv2
它们之比为：EEk′k ＝1212mm0vv22＝mm0＝
1－vc2＝0.14.
【答案】 (1)5.85×10－13J (2)0.14
编后语
听课不仅要动脑，还要动口。这样，上课就能够主动接受和吸收知识，把被动的听课变成了一种积极、互动的活动。这对提高我们的学习积极性和口头 表达能力，以及考试时回答主观题很有帮助的。实践证明，凡积极举手发言的学生，学习进步特别快。上课的动口，主要有以下几个方式：
章末复习课
一、时空的相对性 1．“同时”的相对性 在经典的物理学上，如果两个事件在一个参考系中认为是同时的，在另一 个参考系中一定也是同时的；而根据爱因斯坦的两个假设，同时是相对的． 2．“长度”的相对性 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．如果与杆 相对静止的人认为杆长是 l0，与杆相对运动的人认为杆长是 l，则两者之间的关 系为：l＝l0 1－vc2.
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
当火车以 v2＝2.7×108 m/s 的速度运动时，
l2＝l0 1－vc22＝100×
粤教版高中物理选修3-4：时空相对性_课件1
1-
������ ������
2
=90×
1-0.82 m=54 m
故船身通过观测站的时间间隔为
Δt=������������
=
54 0.8× 3× 108
s=2.25×10-7 s。
(2)飞船上的宇航员测得船身通过观测站的时间间
隔为
Δt'=������������0
=
90 0.8× 3× 108
s=3.75×10-7
解析:经典时空观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,其实是错误的,故A、B错误。因为相 对论时空观中空间和时间与物质的运动状态有关,在长度的相对性和 时间的相对性上都得到了验证。
答案:CD
谢谢Βιβλιοθήκη s。答案:(1)2.25×10-7 s (2)3.75×10-7 s
1、(多选)下面的说法中正确的是( ) 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
3.怎样理解经典时空观与相对论时空观的区别?
答案:经典力学时空观:绝对的真实的数学时间,就其本质而言,是永 远均匀地流逝,与任何外界因素无关;绝对空间就其本质而言是与任 何外界事物无关的,它从不运动,并且永远不变。经典力学时空观的 几个具体结论:
(1)同时的绝对性:在一个参考系中的观察者在某一时刻观测到两 个事件,对另一参考系中的观察者来说是同时发生的,即同时性与观 察者做匀速直线运动的状态无关。
(2)时间间隔的绝对性:任何事件所经历的时间,在不同的参考系中 测量都是相同的,而与参考系的运动无关。
高中物理第5章相对论章末复习课课件粤教版选修3_4
2019/7/10
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章末复习课
一、时空的相对性 1．“同时”的相对性 在经典的物理学上，如果两个事件在一个参考系中认为是同时的，在另一 个参考系中一定也是同时的；而根据爱因斯坦的两个假设，同时是相对的． 2．“长度”的相对性 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．如果与杆 相对静止的人认为杆长是 l0，与杆相对运动的人认为杆长是 l，则两者之间的关 系为：l＝l0 1－vc2.
(2)电子经典力学的动能为 Ek＝12m0v2
电子相对论的动能为 Ek′＝12mv2
它们之比为：EEk′k ＝1212mm0vv22＝mm0＝
1－vc2＝0.14.
【答案】 (1)5.85×10－13J (2)0.14
编后语
老师上课都有一定的思路，抓住老师的思路就能取得良好的学习效果。在上一小节中已经提及听课中要跟随老师的思路，这里再进一步论述听课时如何 抓住老师的思路。
③ 根据老师的提示抓住老师的思路。老师在教学中经常有一些提示用语，如“请注意”、“我再重复一遍”、“这个问题的关键是····”等等，这些 用语往往体现了老师的思路。来自：学习方法网
④ 紧跟老师的推导过程抓住老师的思路。老师在课堂上讲解某一结论时，一般有一个推导过程，如数学问题的来龙去脉、物理概念的抽象归纳、语 文课的分析等。感悟和理解推导过程是一个投入思维、感悟方法的过程，这有助于理解记忆结论，也有助于提高分析问题和运用知识的能力。
3．“时间间隔”的相对性
在相对事件发生地运动的参考系中观察，时间进程变慢，相对事件发生地
静止的人认为两个事件时间间隔为 Δτ，相对事件发生地以速度 v 运动的观察者
测得的时间间隔为 Δt，则两者之间关系为：Δt＝
高中物理 第5章 相对论章末复习课教师用书 粤教版选修34
第5章相对论一、时空的相对性1．“同时”的相对性在经典的物理学上，如果两个事件在一个参考系中认为是同时的，在另一个参考系中一定也是同时的；而根据爱因斯坦的两个假设，同时是相对的．2．“长度”的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．如果与杆相对静止的人认为杆长是l 0，与杆相对运动的人认为杆长是l ，则两者之间的关系为：l ＝l 01－v c 2.3．“时间间隔”的相对性 在相对事件发生地运动的参考系中观察，时间进程变慢，相对事件发生地静止的人认为两个事件时间间隔为Δτ，相对事件发生地以速度v 运动的观察者测得的时间间隔为Δt ，则两者之间关系为：Δt ＝Δτ1－vc 2. 4．时空的相对性时间、空间都跟运动速度相联系，时间、空间是物质的存在形式，时空概念是从物质运动中抽象出来的，而不是独立于物质运动之外的概念，时空是相对的．某列长为100 m 的火车若分别以v 1＝30 m/s 和v 2＝2.7×108 m/s 的速度做匀速直线运动，则对地面的观察者来说其长度分别缩短了多少？【解析】 l 0＝100 m当火车以v 1＝30 m/s 的速度运动时，l 1＝l 0 1－⎝ ⎛⎭⎪⎫v c 2＝100× 1－⎝ ⎛⎭⎪⎫303×108 2m 其长度缩短了Δl 1＝l 0－l 1＝0.5×10－12 m 当火车以v 2＝2.7×108 m/s 的速度运动时，l 2＝l 01－⎝ ⎛⎭⎪⎫v 2c 2＝100× 1－⎝ ⎛⎭⎪⎫2.7×1083×1082m ＝43.6 m 其长度缩短了Δl 2＝l 0－l 2＝56.4 m.【答案】 0.5×10－12m 56.4 m二、质速关系和质能关系1．质速关系物体的质量会随物体的速度的增大而增大，物体以速度v 运动时的质量m 与静止时的质量m 0之间的关系m ＝m 01－v c2. (1)v ≪c 时，(v c)2＝0此时有m ＝m 0，也就是说：低速运动的物体，可认为其质量与物体运动状态无关．(2)物体的运动速率无限接近光速时，其相对论质量也将无限增大，其惯性也将无限增大．其运动状态的改变也就越难，所以超光速是不可能的．2．质能关系(1)相对于一个惯性参考系以速度v 运动的物体其具有的相对论能量E ＝mc 2＝m 0c 21－v 2c 2＝E 01－v 2c 2其中E 0＝m 0c 2为物体相对于参考系静止时的能量．(2)物体的能量变化ΔE 与质量变化Δm 的对应关系：ΔE ＝Δmc 2.一电子(m 0＝9.1×10－31kg)以0.99c 的速率运动．问(1)电子的总能量是多大？(2)电子的经典力学的动能与相对论的动能之比是多大？【解析】 (1)由爱因斯坦质能方程得E ＝mc 2m ＝m 01－⎝ ⎛⎭⎪⎫vc 2＝9.1×10－311－⎝ ⎛⎭⎪⎫0.99cc 2 kg＝6.5×10－30 kg电子总能量为E ＝mc 2 ＝6.5×10－30×(3×108)2J ＝5.85×10－13J (2)电子经典力学的动能为E k ＝12m 0v 2电子相对论的动能为E k ′＝12mv 2它们之比为：E kE k ′＝12m 0v 212mv2＝m 0m＝ 1－⎝ ⎛⎭⎪⎫vc 2＝0.14.【答案】 (1)5.85×10－13J (2)0.14。
物理粤教版选修3-4学案：课棠互动 第2章第3节惠更斯原理及其应用 Word版含解析
课堂互动三点剖析1.波的反射定律和折射定律及应用波的折射定律的得出及应用：从图2-3-1可以看出在同一时间Δt 内波在介质Ⅰ中传播的距离BB′=v 1Δt ，波在介质Ⅱ中传播的距离AA′=v 2Δt又由几何关系得：BB′=AB′sinθ1AA′=AB′sinθ2 因此有：tv t v AB AB AA BB ∆∆==2121sin 'sin '''θθ,图2-3-1 即：2121sin sin v v =θθ, 由上式可以看出：当v 1＞v 2时，θ1＞θ2,折射线折向法线，当v 1＜v 2时，θ1＜θ2，折射线折离法线.2.折射现象中波长的变化情况波从一种介质射入另一种介质时，传播的方向会发生改变，而波的频率不改变. 因为21sin sin v v r i =, ① v 1=λ1f, ②v 1=λ2f, ③ 所以2121sin sin λλ==v v r i . 各个击破【例1】如图2-3-2所示，是声音从介质Ⅰ进入介质Ⅱ的折射情况，由图判断下面说法正确的是( )图2-3-2A.若i ＞r ，则声波在介质Ⅰ中的传播速度大于声波在介质Ⅱ中的传播速度B.若i ＞r ，则Ⅰ可能是空气，Ⅱ可能是水C.若i ＞r,则Ⅰ可能是钢铁，Ⅱ可能是空气D.在介质Ⅰ中的传播速度v 1与在介质Ⅱ中的传播速度v 2满足ir v v sin sin 21= 解析：根据折射规律：ri v v sin sin 21=,故D 错，而A 正确；因为i ＞r ，则v 1＞v 2，若Ⅰ是空气，则Ⅱ不可能是水，因为声波在空气中的传播速度比在水中小，故B 错，而C 对. 答案：AC类题演练如图2-3-3一列平面波朝着两种介质的界面传播，A 1A 2是它在介质Ⅰ中的一个波面，A 1C 1和A 2C 2是它的两条波线，其入射角为53°(sin53°取0.8).C 1和C 2位于两种介质的界面上.B 1B 2是这列平面波进入介质Ⅱ后的一个波面.已知A 1A 2的长度为0.6 m ，介质Ⅰ和介质Ⅱ中的波速之比为4∶3，问：A 1C 1B 1与A 2C 2B 2的长度相差多少？图2-3-3解析：设波的入射角为i ，折射角为r ，则根据折射定律得：21sin sin v v r i =, 即sinr=12v v sini=0.8×43由几何关系可得A 1C 1B 1与A 2C 2B 2的长度之差 Δs=C 1C 2sini-C 1C 2sinr又因为C 1C 2=A 1A 2/cos53°=1所以由以上各式可得：Δs=C 1C 2(sini-sinr)=0.2 m.答案：0.2 m【例2】一列声波从空气传入水中，已知水中声速较大，则( )A.声波频率不变，波长变小B.声波频率不变，波长变大C.声波频率变小，波长变大D.声波频率变大，波长不变解析：由于波的频率由波源决定，因此波无论在空气中还是在水中频率都不变，C 、D 错.又因波在水中速度较大，由公式v=λf 可得，波在水中的波长变大，故A 错，B 正确. 答案：B课堂互动三点剖析1.经典的相对性原理，狭义相对论的两个基本假设经典的相对性原理：力学规律在任何惯性系中都是相同的.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系中都是相同的.2.“同时”的相对性在狭义相对论的时空观中认为：同时是相对的，即在一个惯性系中不同地点同时发生的两个事件，在另一个惯性系中不一定是同时的.各个击破【例1】判断是否正确：伽利略的相对性原理和爱因斯坦相对性原理是相同的.解析：伽利略相对性原理适用低速，爱因斯坦的相对论适用于高速.答案：错.类题演练1牛顿的经典力学只适用于_____________和_____________.答案：宏观低速【例2】考虑几个问题：（1)如图5-1-1所示，参考系O′相对于参考系O静止时，人看到的光速应是多少？图5-1-1（2)参考系O′相对于参考系O以速度v向右运动，人看到的光速应是多少？（3)参考系O相对于参考系O′以速度v向左运动，人看到的光速又是多少？解析：根据狭义相对论理论，光速是不变的，都应是c.答案：三种情况都是c.类题演练2为光速不变原理提供有力证据的实验是什么实验？答案：麦克耳孙——莫雷实验.【例3】试说明“同时”的相对性如图5-1-2所示，火车以v匀速直线运动，车厢中央有一闪光灯发出光信号，光信号到车厢前壁为事件1，到后壁为事件2；地面为S系，列车为S′系.图5-1-2在S′系中，A以速度v向光接近，B以速度v离开光，事件1与事件2同时发生.在S系中，光信号相对车厢的速度v′1=c-v,v′2=c+v,事件1与事件2不是同时发生.即S′系中同时发生的两个事件，在S系中观察却不是同时发生的.因此，“同时”具有相对性.类题演练3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从A到B飞行的人来说哪个事件先发生？答案：B事件先发生。
《狭义相对论的基本原理》 说课稿
《狭义相对论的基本原理》说课稿尊敬的各位评委、老师们：大家好！今天我说课的题目是《狭义相对论的基本原理》。
下面我将从教材分析、学情分析、教学目标、教学重难点、教法与学法、教学过程、板书设计这几个方面来展开我的说课。
一、教材分析《狭义相对论的基本原理》是高中物理选修 3-4 中的重要内容。
这部分知识对于学生理解近代物理学的发展，拓展科学思维具有重要意义。
本节课的教材内容主要包括狭义相对论的两个基本原理：相对性原理和光速不变原理。
通过对这两个原理的学习，学生能够初步了解相对论的基本思想，为后续深入学习相对论的相关知识打下基础。
教材在编写上注重从实验和现象出发，引导学生思考和探究，逐步揭示相对论的基本原理。
同时，教材中还配备了一些实例和习题，帮助学生巩固所学知识，提高应用能力。
二、学情分析学生在学习本节课之前，已经掌握了牛顿力学的基本规律，形成了一定的经典物理思维。
然而，相对论的概念和原理与经典物理有很大的差异，学生在理解上可能会存在一定的困难。
高二的学生具备了一定的逻辑思维能力和抽象思维能力，但对于较为抽象和复杂的物理概念，还需要通过具体的实例和直观的演示来帮助理解。
此外，学生对于科学探究的方法和过程有了一定的了解，但在自主探究和合作学习方面还需要进一步的引导和培养。
三、教学目标基于以上的教材和学情分析，我制定了以下的教学目标：1、知识与技能目标（1）理解狭义相对论的相对性原理和光速不变原理。
（2）能运用狭义相对论的基本原理分析和解决一些简单的问题。
2、过程与方法目标（1）通过对经典物理与相对论的比较，培养学生的批判性思维能力。
（2）通过实验探究和理论分析，提高学生的科学探究能力和逻辑推理能力。
3、情感态度与价值观目标（1）激发学生对科学的好奇心和求知欲，培养学生勇于探索的科学精神。
（2）使学生认识到科学理论的发展是不断创新和完善的，培养学生的科学态度和创新意识。
四、教学重难点教学重点：狭义相对论的相对性原理和光速不变原理。
2018年春粤教版选修3-4物理教师用书：第5章 第1节 狭义相对论的基本原理 第2节 时空相对性 Word版含答案
第一节狭义相对论的基本原理第二节时空相对性1．(2分)全息照相利用了下列哪些原理()A．小孔成像B．光的干涉C．光的衍射D．激光是一种相干光【答案】BD2．(3分)对于激光的认识，以下说法中正确的是()A．普通光源发出的光都是激光B．激光是自然界普遍存在的一种光C．激光是一种人工产生的相干光D．激光一定比普通光的强度大【解析】激光是原子受激辐射产生的光，是人工产生的一种相干光，与普通光源发出的光不同，所以C正确，A、B错误；激光用途不同，激光的强度大小不相同，激光不一定比普通光的强度大，D错误．【答案】 C3．(3分)下面是四种与光有关的事实：①用光导纤维传播信号；②用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度；③一束白光通过三棱镜形成彩色光带；④水面上的油膜呈现彩色．其中，与光的干涉有关的是()A．①④B．②④C．①③D．②③【答案】 B4．(2分)牛顿运动定律的适用范围是________．【答案】宏观、低速物体学生P62一、狭义相对论的基本原理1．爱因斯坦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，与光源的运动和观察者的运动无关．二、“同时”的相对性狭义相对论的时空观认为：同时是相对的，即在一个惯性系中不同地点同时发生的两个事件，在另一个惯性系中不一定是同时的．三、时空相对性1．时间间隔的相对性在一个对速度v 匀速前进的车厢顶部有一平面镜，正下方有一光源(闪光光源)，车顶到光源距离为h ，对火车上的人来说，光从光源经平面镜回到光源所经过的时间为Δt ′＝2h c .对于地面上的人来说，光通过的路程为c Δt ，由勾股定理可得，(Δt ·v2)2＝(c ·Δt 2)2－h 2，所以Δt 1－(v c )2<1，所以总有Δt >Δt ′.上面的式子具有普遍意义，当从地面观测高速运行的火车时，车上的时间进程变慢了，不仅时间变慢了，物理、化学过程和生命的过程都变慢了。
粤教版物理选修3-4讲义：第5章 章末复习课
章末复习课一、时空的相对性1．“同时”的相对性在经典的物理学上，如果两个事件在一个参考系中认为是同时的，在另一个参考系中一定也是同时的；而根据爱因斯坦的两个假设，同时是相对的．2．“长度”的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．如果与杆相对静止的人认为杆长是l 0，与杆相对运动的人认为杆长是l ，则两者之间的关系为：l ＝l 01－(v c )2.3．“时间间隔”的相对性在相对事件发生地运动的参考系中观察，时间进程变慢，相对事件发生地静止的人认为两个事件时间间隔为Δτ，相对事件发生地以速度v 运动的观察者测得的时间间隔为Δt ，则两者之间关系为：Δt ＝Δτ1－(vc )2.4．时空的相对性时间、空间都跟运动速度相联系，时间、空间是物质的存在形式，时空概念是从物质运动中抽象出来的，而不是独立于物质运动之外的概念，时空是相对的．某列长为100 m 的火车若分别以v 1＝30 m/s 和v 2＝2.7×108 m/s 的速度做匀速直线运动，则对地面的观察者来说其长度分别缩短了多少？【解析】 l 0＝100 m当火车以v 1＝30 m/s 的速度运动时，l 1＝l 01－⎝ ⎛⎭⎪⎫v c 2＝100× 1－⎝ ⎛⎭⎪⎫303×108 2 m 其长度缩短了Δl 1＝l 0－l 1＝0.5×10－12 m当火车以v 2＝2.7×108 m/s 的速度运动时，l 2＝l 01－⎝ ⎛⎭⎪⎫v 2c 2＝100× 1－⎝ ⎛⎭⎪⎫2.7×1083×1082 m ＝43.6 m 其长度缩短了Δl 2＝l 0－l 2＝56.4 m.【答案】 0.5×10－12m 56.4 m二、质速关系和质能关系1．质速关系物体的质量会随物体的速度的增大而增大，物体以速度v 运动时的质量m。
2020版物理粤教版3-4课件：第5章 第1节-第2节
一二
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自主预习 合作探究
思考探究 典题例解 迁移应用
【例2】 长度测量与被测物体相对于观察者的运动速度有关,物 体在运动方向上的长度缩短了。一艘宇宙飞船的船身长度为
L0=90 m,相对地面以u=0.8c的速度在一观测站的上空飞过。求: (1)在观测站中测得飞船的船身通过观测站的时间间隔是多少? (2)飞船上的宇航员测得船身通过观测站的时间间隔是多少? 思路分析解答本题的关键是理解长度的相对性,即在不同的惯性
系中的观察者对同一物体进行观测,结果并不相同。物体沿运动方 向的长度会变短。
一二
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思考探究 典题例解 迁移应用
答案:(1)2.25×10-7 s (2)3.75×10-7 s
一二
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一二
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光在真空中的传播速度为c与参考系的选取无关。一电梯以 v=0.5c的速度向上运动,电梯轿厢的高为h,按照经典理论,地面上的 人认为电梯底部的小灯泡发出的光到达顶部需要的时间是多少? 电梯中的人认为小灯泡发出的光传到顶部需要的时间又是多少?
思路分析根据经典的速度合成法则,光相对于观测者的速度等于 光相对火车的速度与火车相对观测者的速度的矢量和。
解析:根据过去熟悉的速度合成法则,光相对于观测者的速度为 v=c+0.75c=1.75c;根据狭义相对性原理,光速与光源、观测者之间 的相对运动没有关系,故该观测者测得的光速仍为c。
高中物理 第五章 相对论 第一节 狭义相对论的基本原理 第二节 时空相对性学案(含解析)粤教版选修34
第一节 狭义相对论的基本原理第二节 时空相对性的科学探究思想和逻辑推理方法．一、伽利略相对性原理：力学规律在任何惯性系中都是相同的． 二、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是相同的，光速与光源、观察者间的相对运动没有关系．三、时间和空间的相对性 1．“同时”的相对性 “同时”是相对的．在一个参考系中看来“同时”的，在另一个参考系中却可能“不同时”的．2．长度的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．即l ′＝l 01－(v c)2式中l 是沿杆运动方向的长度，l 0是杆静止时的长度．3．时间间隔的相对性 从地面上观察，高速运动的飞船上时间进程变慢，飞船上的人则感觉地面上的时间进程变慢．Δt ′＝Δt1－(v c)2式中Δt ′是运动的参考系中测得的两事件的时间间隔，Δt 是静止的参考系中测得的两事件的时间间隔．四、相对论的时空观 1．经典物理学的时空观经典物理学认为时间和空间是脱离物质而存在的，是绝对的，时间和空间之间也是没有联系的．2．相对论的时空观相对论认为有物质才有时间和空间，时间和空间与物质的运动状态有关，因而时间与空间并不是相互独立的．预习交流学生讨论：什么是惯性系？什么是非惯性系？答案：牛顿运动定律能够成立的参考系叫惯性系，匀速运动的汽车、轮船等作为参考系就是惯性系．牛顿运动定律不成立的参考系称为非惯性系，例如我们坐在加速的车厢里，以车厢为参考系观察路边的树木、房屋向后方加速运动，根据牛顿运动定律，房屋、树木应该受到不为零的合外力作用，但事实上没有，也就是牛顿运动定律不成立，这里加速的车厢就是非惯性系．相对于一个惯性系做匀速直线运动的另一个参考系也是惯性系．一、对狭义相对论的两个基本假设的理解1．如何理解经典相对性原理？答案：（1）惯性系：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）这里的力学规律是指“经典力学规律”．（3）本原理可以有不同表示，比如：在一个惯性系内进行的任何力学实验都不能判断这个惯性系是否对于另一个惯性系做匀速直线运动；或者说，任何惯性参考系都是平权的．2．对光速不变原理如何理解？答案：我们经常讲速度是相对的，参考系选取不同，速度也不同，这是经典力学中速度的概念，但是1887年迈克耳孙—莫雷实验中证明的结论是：不论取怎样的参考系，光速都是一样的，也就是说光速的大小与选取的参考系无关，光的速度是从麦克斯韦方程组中推导出来的，它没有任何前提条件，所以这个速度不是指相对某个参考系的速度．3．学生讨论：试述当经典力学时空观遇到光速不变的实验事实这一困难时，爱因斯坦是如何解决的，它的意义如何．答案：爱因斯坦提出了两条基本假设即爱因斯坦相对性原理：在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的．“光速不变原理”：不管在哪个惯性系中，测得的真空中的光速都相同．两条基本假设的提出解决了光速不变的困难．同时为狭义相对论的建立奠定了基础，使得人们的时空观发生了重大的变革，使得看似毫无联系的时间与空间紧密地联系在了一起．分析下列几种说法：（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．关于上述说法（）．A．只有（1）（2）是正确的B．只有（1）（3）是正确的C．只有（2）（3）是正确的D．三种说法都是正确的答案：D解析：狭义相对论认为：物体所具有的一些物理量可以因所选参考系的不同而不同，但它们在不同的参考系中所遵从的物理规律却是相同的，即（1）（2）都是正确的．“光速不变原理”认为：在不同的惯性参考系中，光在真空中沿任何方向的传播速度都是相同的．（3）正确．对两个基本原理的正确理解：1．自然规律不仅包括力学规律，还包括电磁学规律等其他所有的物理学规律．2．强调真空中的光速不变，指大小既不依赖于光源或观察者的运动，也不依赖于光的传播方向．3．几十年来科学家采用各种先进的物理技术测量光速，结果都不违背光速不变原理．二、对“同时”相对性的理解1．怎样理解同时的相对性？答案：同时是指两个事件发生的时刻是相同的，“相同”是观察者得出的结论，不同的观察者观察到的结果是不“相同”的．2．怎样理解时间间隔的相对性？答案：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，即运动着的时钟变慢．3．怎样理解经典时空观与相对论时空观的区别？答案：经典力学时空观：绝对的真实的数学时间，就其本质而言，是永远均匀地流逝，与任何外界无关；绝对空间就其本质而言是与任何外界事物无关的，它从不运动，并且永远不变．经典力学时空观的几个具体结论：（1）同时的绝对性：在一个参考系中的观察者在某一时刻观测到两个事件．对另一参考系中的观察者来说是同时发生的，即同时性与观察者做匀速直线运动的状态无关．（2）时间间隔的绝对性：任何事件所经历的时间，在不同的参考系中测量都是相同的，而与参考系的运动无关．（3）空间距离的绝对性：如果各个参考系中用来测量长度的标准相同，那么空间两点的距离也就有绝对不变的量值，而与参考系的选择无关．相对论时空观：空间的大小、时间流逝的快慢都与物体运动的速度有关．4．如图所示：车厢长为L，正以速度v匀速向右运动，车厢底面光滑，两只完全相同的小球，从车厢中点以相同的速率v0相对于车厢分别向前后匀速运动．（1）在车厢内的观察者看来，两球是否同时到达两壁？（2）在地面上的观察者看来，两球是否同时到达两壁？答案：（1）在车厢内的观察者看来，两球同时到达两壁．（2）在地面上的观察者看来，两球不同时到达两壁．解析：（1）在车上的观察者看来，A球经时间t A＝L 2v0＝L2v0到达后壁，B球经时间t B＝L2v0＝L2v0到达前壁，因此两球同时到达前后壁．（2）在地面上的观察者看来，A球经时间t A′＝L 2v0＋v ＝L2(v0＋v)到达后壁，B球经时间t B′＝L2v0－v＝L2(v0－v)到达前壁，因此两球不同时到达前后壁．如图所示，在地面上M点固定一光源，在离光源等距离的A、B两点上固定有两个光接收器，今使光源发出一闪光，问：（1）在地面参考系中观测，谁先接收到光信号？（2）在沿AB方向高速运动的火车参考系中观测，谁先接收到光信号？答案：（1）同时收到（2）B先接收到解析：（1）因光源离A、B两点等距，光向A、B两点传播的速度相等，则光到达A、B 两点，所需要的时间相等，即在地面参考系中观测，两接收器同时收到光信号．（2）对于火车参考系来说，光源和A、B两接收器都沿BA方向运动，当光源发出的光向A、B传播时，A和B都沿BA方向运动了一段距离到达A′，B′，如图所示，所以光到达A′的距离长，到达B′的距离短，即在火车参考系中观测，B比A先收到光信号．1．经典物理学认为，同时发生的两件事在任何参考系中观察，结果都是同时的．2．相对论观点认为，“同时”是相对的，在一个参考系中看来是“同时”的，在另一个参考系中却可能是“不同时”的．三、长度的相对性如图所示，地面上的人看到杆的M 、N 两端发出的光同时到达他的眼睛，他读出N 、M 的坐标之差为l ，即地面上的观察者测得杆的长度为l 0，若在向右匀速运动的车上的观察者测得的杆长为l ，则l 和l 0是否相等？为什么？答案：不相等，l 0＞l ，因为车上的观察者看到N 端先发光，而M 端后发光，车上的观察者测得的长度l 比地上的观察者测得的长度l 0小，这是因为同时的相对性导致了长度的相对性．严格的数学推导告诉我们l 0和l 之间的关系为l ＝l 01－(vc)2，可见总有l ＜l 0．在一飞船上测得飞船的长度为100 m ，高度为10 m ．当飞船以0.60c 的速度从你身边经过时，按你的测量，飞船有多高、多长？答案：10 m 80 m解析：因为长度收缩只发生在运动的方向上，与运动垂直的方向上没有这种效应，故测得的飞船的高度仍为原来高度10 m ．设飞船原长为l 0，观测到飞船的长度为l ，则根据尺缩效应有l ＝l 01－(v c )2＝100×1－(0.6c c)2m ＝80 m所以观测到飞船的高度和长度分别为10 m 、80 m ．1．在垂直于运动方向上，杆的长度没有变化．2．这种长度的变化是相对的，如果两条平行的杆在沿自己的长度方向上做相对运动，与它们一起运动的两位观察者都会认为对方的杆缩短了．3．由l ＝l 01－(v c)2知v 越小长度的变化越小．四、时间间隔的相对性一列高速火车上发生两个事件：假定车厢上安装着一个墨水罐，它每隔一定时间滴出一滴墨水．墨水在t 1、t 2两个时刻在地上形成P 、Q 两个墨点，设车上的观察者测得两事件间隔为Δt ，地面上的观察者测得两事件间隔为Δt ′，车厢匀速前进的速度为v ，试比较Δt ′和Δt 的大小．答案：Δt ＞Δt ′解析：车上观察者认为两个事件的时间间隔：Δt ＝t 2－t 1地面观察者认为两个事件的时间间隔：Δt ′＝t 2′－t 1′ 根据公式l ＝l 01－(v c)2，通过一定的数学推导可以得出：Δt ′＝Δt1－(v c)2，即Δt ＞Δt ′一对孪生兄弟，出生后甲乘高速飞船去旅行，测量出自己飞行30年回到地面上，乙在地面上生活，问甲回来时30岁，乙这时是多少岁？（已知飞船速度v ＝32c ）答案：60岁解析：飞船中的甲经时间Δt ′＝30年，地面上的乙经过的时间为Δt ＝Δt ′1－(v c)2＝301－(32c c)2年＝60年，可见乙这时60岁了． 1．由“同时”的相对性引起了长度的相对性．从而引起了时间的相对性．2．由Δt ′＝Δt1－(v c)2知，v 越大，Δt ′越短．1．某地发生洪涝灾害，灾情紧急，特派一飞机前往，飞机在某高度做匀速直线运动，投放一包救急品，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，物品刚好落到灾民救济处，根据经典时空观，则下列说法正确的是（ ）．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 答案：BD解析：物品投放后，仅受重力作用，飞行员是初速度为零的自由落体运动，符合牛顿运动定律，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，也符合牛顿运动定律，D 也对．2．如图所示，强强乘速度为0.9c （c 为真空中的光速）的宇宙飞船追赶正前方的壮壮，壮壮的飞行速度为0.5c ，强强向壮壮发出一束光进行联络，则壮壮观测到该光束的传播速度为（ ）．A ．0.4cB ．0.5cC ．0.9cD ．1.0c答案：D解析：根据爱因斯坦的狭义相对论，在一切惯性系中，光在真空中的传播速度都等于c ．故选项D 正确．3．麦克耳孙—莫雷实验说明了以下哪些结论（ ）． A ．以太不存在B ．光速的合成满足经典力学法则C ．光速不变D ．光速是相对的，与参考系的选取有关答案：AC解析：麦克耳孙—莫雷实验证明了光速不变的原理，同时也说明以太是不存在的． 4．假设地面上有一火车以接近光速的速度运行，车内站立着一个中等身材的人，站在路旁的人观察车里的人，观察的结果是（ ）．A ．这个人是一个矮胖子B ．这个人是一个瘦高个子C ．这个人矮但不胖D ．这个人瘦但不高 答案：D解析：取路旁的人为惯性系，车上的人相对于路旁的人高速运动，根据尺缩效应，人在运动方向上将变窄，但在垂直于运动方向上没有发生变化，故选D ．5．以8 km/s 的速度运行的人造卫星上一只完好的手表走过了1 min ，地面上的人认为它走过这1 min“实际”上花了多少时间？答案：（1＋3.6×10－10）min解析：卫星上观测到的时间为Δt ′＝1 min ，卫星运动的速度v ＝8×103m/s ，所以地面上观测到的时间为Δt ＝Δt ′1－v 2c 2＝11－(8×1033×108)2min＝（1＋3.6×10－10）min ．。
高中物理 第五章 相对论 第二节 时空相对性课棠互动学案 粤教版选修34
第二节 时空相对性课堂互动三点剖析1.长度的相对性，时间间隔的相对性长度的相对性：在相对论中，如果与杆相对静止的人认为杆的长度为L 0时，则与杆相对运动的人认为杆长是L ，那么两者之间的关系为：L=20)(1c v L -,即长度缩短.时间间隔的相对性：运动的人认为两个事件时间间隔为Δt′，地面观察者测得的时间间隔为Δt ，两者之间关系为Δt=2)(1'c v t -∆2.相对论的时空观，相对性与绝对性相对论的时空观：相对论认为空间和时间之间是有联系的，与物质的运动状态有关. 相对性与绝对性：时空量度是相对的，但客观事物的存在\发生与发展的过程又是绝对的，不以观察者所处的参考系的不同而改变.各个击破【例1】一支静止时长30 m 的火箭以3 km/s 的速度从观察者的身边掠过，观察者测得火箭的长度应为多少？火箭上的人测得火箭的长度应为多少？如果火箭的速度为光速的二分之一呢？解析：火箭相对于火箭上的人是静止的，所以不管火箭的速度是多少，火箭上的人测得的火箭长与静止时相同，为l′=30 m.如果火箭的速度为v=3×103 m/s ，地面观察者测得的火箭长l 为l=m c v l 2832)103103(130)(1'⨯⨯-⨯=-=30×（1-5.0×10-11) m. 如果火箭的速度为v=c2,地面观察者测得的火箭长l 为 l=m cc c vl 22)2/(130)(1'-⨯=-=26 m. 【例2】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v B 和v C 朝同一方向飞行，v B ＜v C ，地面上的观察者认为哪个时针走得最慢？哪个走得最快？图5-2-1解析：如图5-2-1，地面上的观察者认为C 钟走最慢，因为它相对于观察者的速度最大.根据公式Δt=2)(1'c v t -∆可知，相对于观察者的速度v 越大，其上的时间进程越慢.地面钟v=0，它所记录的两事件的时间间隔最大，即地面钟走得最快.答案：A 最快 C 最慢【例3】一列火车以速度v 相对地面运动，如果地面上的人测得，某光源发出的闪光同时到达车厢的前壁和后壁（如图5-2-2)，那么按照火车上人的测量，闪光先到达前壁还是后壁？火车上的人怎样解释自己的测量结果？图5-2-2解析：火车上的人测得闪光先到达前壁.由于地面上的人测得闪光同时到达前后两壁，而在光向前后两壁传播的过程中，火车相对于地面向前运动一段距离，所以光源发光的位置一定离前壁较近，这个事实对于车上、车下的人都是一样的，在车上的人看来，既然发光点离前壁较近，各个方向的光速又是一样的，当然闪光先到达前壁.答案：光到达前壁。
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课堂互动
三点剖析
1.经典的相对性原理，狭义相对论的两个基本假设
经典的相对性原理：力学规律在任何惯性系中都是相同的.
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系中都是相同的.
2.“同时”的相对性
在狭义相对论的时空观中认为：同时是相对的，即在一个惯性系中不同地点同时发生的两个事件，在另一个惯性系中不一定是同时的.
各个击破
【例1】判断是否正确：伽利略的相对性原理和爱因斯坦相对性原理是相同的.
解析：伽利略相对性原理适用低速，爱因斯坦的相对论适用于高速.
答案：错.
类题演练1
牛顿的经典力学只适用于_____________和_____________.
答案：宏观低速
【例2】考虑几个问题：
（1)如图5-1-1所示，参考系O′相对于参考系O静止时，人看到的光速应是多少？
图5-1-1
（2)参考系O′相对于参考系O以速度v向右运动，人看到的光速应是多少？
（3)参考系O相对于参考系O′以速度v向左运动，人看到的光速又是多少？
解析：根据狭义相对论理论，光速是不变的，都应是c.
答案：三种情况都是c.
类题演练2
为光速不变原理提供有力证据的实验是什么实验？
答案：麦克耳孙——莫雷实验.
【例3】试说明“同时”的相对性如图5-1-2所示，火车以v匀速直线运动，车厢中央有一闪光灯发出光信号，光信号到车厢前壁为事件1，到后壁为事件2；地面为S系，列车为S′系.
图5-1-2
在S′系中，A以速度v向光接近，B以速度v离开光，事件1与事件2同时发生.
在S系中，光信号相对车厢的速度v′1=c-v,v′2=c+v,事件1与事件2不是同时发生.即S′系中同时发生的两个事件，在S系中观察却不是同时发生的.因此，“同时”具有相对性.
类题演练3
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从A到B飞行的人来说哪个事件先发生？
答案：B事件先发生。