高中物理 第十五章 相對(duì)論簡(jiǎn)介 2 時(shí)間和空間的相對(duì)性學(xué)案2 新人教版選修3-4(2021年最新整理)

1、高中物理 第十五章 相對(duì)論簡(jiǎn)介 2 時(shí)間和空間的相對(duì)性學(xué)案2 新人教版選修3-4高中物理 第十五章 相對(duì)論簡(jiǎn)介 2 時(shí)間和空間的相對(duì)性學(xué)案2 新人教版選修3-4 編輯整理：尊敬的讀者朋友們：這里是精品文檔編輯中心，本文檔內(nèi)容是由我和我的同事精心編輯整理后發(fā)布的，發(fā)布之前我們對(duì)文中內(nèi)容進(jìn)行仔細(xì)校對(duì)，但是難免會(huì)有疏漏的地方，但是任然希望（高中物理 第十五章 相對(duì)論簡(jiǎn)介 2 時(shí)間和空間的相對(duì)性學(xué)案2 新人教版選修3-4）的內(nèi)容能夠給您的工作和學(xué)習(xí)帶來(lái)便利。同時(shí)也真誠(chéng)的希望收到您的建議和反饋，這將是我們進(jìn)步的源泉，前進(jìn)的動(dòng)力。本文可編輯可修改，如果覺(jué)得對(duì)您有幫助請(qǐng)收藏以便隨時(shí)查閱，最后祝您生活愉快 業(yè)

2、績(jī)進(jìn)步，以下為高中物理 第十五章 相對(duì)論簡(jiǎn)介 2 時(shí)間和空間的相對(duì)性學(xué)案2 新人教版選修3-4的全部?jī)?nèi)容。62.時(shí)間和空間的相對(duì)性1知道同時(shí)的相對(duì)性、長(zhǎng)度的相對(duì)性、時(shí)間間隔的相對(duì)性。2了解時(shí)空相對(duì)性的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。3知道狹義相對(duì)論的時(shí)空觀：空間和時(shí)間與物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān)。根據(jù)相對(duì)論的時(shí)空觀，運(yùn)動(dòng)起來(lái)時(shí)間就會(huì)變慢，那么下面這件事情又怎樣判斷呢？地面上的人認(rèn)為a、b兩個(gè)事件同時(shí)發(fā)生.對(duì)于坐在火箭中沿兩個(gè)事件發(fā)生地點(diǎn)的連線飛行的人來(lái)說(shuō)，哪個(gè)事件先發(fā)生？提示:b事件先發(fā)生?？梢栽O(shè)想，在事件a發(fā)生時(shí)a處發(fā)出一個(gè)閃光，事件b發(fā)生時(shí)b處發(fā)出一個(gè)閃光。兩閃光相遇作為一個(gè)事件，發(fā)生在ab的中點(diǎn)，這在不同參考系中看都

3、是一樣的.相遇在中點(diǎn)這個(gè)現(xiàn)象在地面上很容易解釋：兩個(gè)閃光同時(shí)發(fā)出，兩個(gè)閃光傳播的速度一樣，當(dāng)然在中點(diǎn)相遇.但火箭上的人有如下推理：a、b撲面而來(lái),在光向a、b傳播的過(guò)程中，a、b兩點(diǎn)向左移動(dòng)了一段距離，所以光到a比到b多走一段距離,到b用時(shí)短些，所以火箭中的人認(rèn)為b事件先發(fā)生.1“同時(shí)”的相對(duì)性（1）經(jīng)典的時(shí)空觀：在同一個(gè)慣性系中不同地點(diǎn)同時(shí)發(fā)生的兩個(gè)事件，在另一慣性系中觀察也是_的。（2）相對(duì)論的時(shí)空觀:“同時(shí)”具有相對(duì)性，即在同一個(gè)慣性系中不同地點(diǎn)同時(shí)發(fā)生的兩個(gè)事件，在另一慣性系中觀察_的。2“長(zhǎng)度的相對(duì)性（1）經(jīng)典的時(shí)空觀：一條桿的長(zhǎng)度不會(huì)因?yàn)橛^察者是否與桿做_而不同。(2）相對(duì)論的時(shí)空

4、觀:“長(zhǎng)度也具有相對(duì)性，一條沿自身長(zhǎng)度方向運(yùn)動(dòng)的桿，其長(zhǎng)度總比桿靜止時(shí)的長(zhǎng)度要_。在垂直于運(yùn)動(dòng)方向上，桿的長(zhǎng)度_。(3）相對(duì)論中桿的長(zhǎng)度公式：_，其中l(wèi)0是與桿靜止的人認(rèn)為的長(zhǎng)度，l是與桿相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度為v的人認(rèn)為的桿的長(zhǎng)度。3時(shí)間間隔的相對(duì)性（1）經(jīng)典的時(shí)空觀:某兩個(gè)事件，在不同的慣性系中觀察,它們的時(shí)間間隔總是_的。（2)相對(duì)論的時(shí)空觀：某兩個(gè)事件，在不同的慣性參考系中觀察，它們的時(shí)間間隔是_的，慣性系的速度越大，慣性系中的物理過(guò)程進(jìn)行得越_。非但如此，慣性系中的一切物理過(guò)程都_了.(3)相對(duì)時(shí)間間隔公式：_,式中表示靜止時(shí)慣性系中觀察的時(shí)間間隔,t表示以速度v高速運(yùn)動(dòng)的參考系中觀察同樣兩件

5、事的時(shí)間間隔。4時(shí)空相對(duì)性的驗(yàn)證根據(jù)相對(duì)論，時(shí)間在運(yùn)動(dòng)中會(huì)進(jìn)行得比較緩慢，也就是說(shuō)，在空間中高速移動(dòng)的時(shí)鐘，比固定于地面上的時(shí)鐘走得_。早在1941年,科學(xué)家通過(guò)對(duì)宇宙線的觀測(cè)證實(shí)了相對(duì)論的結(jié)論，美國(guó)科學(xué)家羅西和霍爾在不同高度統(tǒng)計(jì)了宇宙線中子的數(shù)量，結(jié)果與相對(duì)論預(yù)言完全一致。5相對(duì)論的時(shí)空觀牛頓物理學(xué)的絕對(duì)時(shí)空觀：物理學(xué)的空間與時(shí)間是_的、_的、沒(méi)有聯(lián)系的,脫離物質(zhì)而單獨(dú)存在，與物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)。而相對(duì)論認(rèn)為：有物質(zhì)才有時(shí)間和空間，空間和時(shí)間與_有關(guān)。人類對(duì)于空間、時(shí)間的進(jìn)一步地認(rèn)識(shí)而形成的新的時(shí)空觀，是建立在新的實(shí)驗(yàn)事實(shí)和相關(guān)結(jié)論與傳統(tǒng)觀念不一致的矛盾基礎(chǔ)上，不斷發(fā)展、不斷完善起來(lái)的。答案:1

6、(1)同時(shí)（2)不是同時(shí)2（1）相對(duì)運(yùn)動(dòng)(2）小沒(méi)有變化（3)ll03（1)相同(2）不同慢變慢（3)t4慢5絕對(duì)分離物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)一、怎樣理解“動(dòng)尺變短”和“動(dòng)鐘變慢”1動(dòng)尺變短:狹義相對(duì)論中的長(zhǎng)度公式：ll0中，l0是相對(duì)于桿靜止的觀察者測(cè)出的桿的長(zhǎng)度，而l可以認(rèn)為是桿沿自己的長(zhǎng)度方向以速度v運(yùn)動(dòng)時(shí),靜止的觀察者測(cè)量的長(zhǎng)度。還可以認(rèn)為桿不動(dòng)，而觀察者沿桿的長(zhǎng)度方向以速度v運(yùn)動(dòng)時(shí)測(cè)出的桿的長(zhǎng)度。2動(dòng)鐘變慢：時(shí)間間隔的相對(duì)性公式：t中，是相對(duì)事件發(fā)生地靜止的觀察者測(cè)量同一地點(diǎn)的兩個(gè)事件發(fā)生的時(shí)間間隔，而t是相對(duì)于事件發(fā)生地以速度v運(yùn)動(dòng)的觀察者測(cè)量同一地點(diǎn)的同樣兩個(gè)事件發(fā)生的時(shí)間間隔。也就是說(shuō)：

7、在相對(duì)運(yùn)動(dòng)的參考系中觀測(cè)，事件變化過(guò)程的時(shí)間間隔變大了,這叫做狹義相對(duì)論中的時(shí)間膨脹.二、“動(dòng)鐘變慢”公式的推導(dǎo)兩個(gè)完全相同的時(shí)鐘,對(duì)好指針，一個(gè)放在靜止的參考系中，一個(gè)放在運(yùn)動(dòng)的參考系中，運(yùn)動(dòng)的時(shí)鐘走得比靜止的要慢。一個(gè)物理事件發(fā)生在運(yùn)動(dòng)慣性系中，運(yùn)動(dòng)系中的觀察者測(cè)量的時(shí)間是t，靜止的參考系中測(cè)量的時(shí)間是t，結(jié)果是tt。例如，如圖甲所示，在運(yùn)動(dòng)的車廂里的觀察者看到從車廂底板發(fā)出的一束光經(jīng)頂板反射又回到底板,事件發(fā)生的時(shí)間為甲乙在地面上的觀察者研究同一事件，經(jīng)歷的時(shí)間為t，如圖乙所示，由幾何關(guān)系有：ct2，即t由兩式得：t.類型一 長(zhǎng)度的相對(duì)性【例1】 長(zhǎng)度測(cè)量與被測(cè)物體相對(duì)于觀察者的運(yùn)動(dòng)有關(guān)

8、，物體在運(yùn)動(dòng)方向上長(zhǎng)度縮短了。一艘宇宙飛船的船身長(zhǎng)度為l090 m，相對(duì)地面以v0.8c的速度從一觀測(cè)站的上空飛過(guò)。(1)觀測(cè)站測(cè)得飛船的船身通過(guò)觀測(cè)站的時(shí)間間隔是多少？（2）宇航員測(cè)得船身通過(guò)觀測(cè)站的時(shí)間間隔是多少？解析：(1)觀測(cè)站測(cè)得船身的長(zhǎng)度為ll090 m54 m通過(guò)觀測(cè)站的時(shí)間間隔為t2。25107 s（2)宇航員測(cè)得飛船船身通過(guò)觀測(cè)站的時(shí)間間隔為t3。75107 s答案:(1）2.25107 s（2）3。75107 s題后反思：在和被測(cè)物體有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的觀察者看來(lái)，物體沿運(yùn)動(dòng)方向的長(zhǎng)度變短了。類型二 時(shí)間的相對(duì)性【例2】 半人馬座星是離太陽(yáng)系最近的恒星，它距地球4。01016 m。

9、設(shè)有一宇宙飛船自地球往返于半人馬座星之間.若宇宙飛船的速度為0.999c,按地球上的時(shí)鐘計(jì)算，飛船往返一次需多少時(shí)間？若以飛船上的時(shí)鐘計(jì)算,往返一次的時(shí)間又為多少？解析:以地球上的時(shí)鐘計(jì)算t s2.67108 s8。46年；若以飛船上的時(shí)鐘計(jì)算:因?yàn)閠所以得t2.67108 s5。3105 s60.9天。答案：8。46年60。9天題后反思：在運(yùn)動(dòng)的慣性參考系中觀測(cè)時(shí)間具有延緩效應(yīng)。1在一慣性系中觀測(cè)，有兩個(gè)事件同時(shí)不同地，則在其他慣性系中觀察，結(jié)果是().a一定同時(shí)b可能同時(shí)c不可能同時(shí)，但可能同地d不可能同時(shí),也不可能同地2一列火車以接近光的速度從我們身邊飛馳而過(guò)，下列說(shuō)法中正確的是（）。a我們感到車廂和車窗的高度都變高了b我們感到車廂和車窗的高度都變矮了c我們感到車廂的前后壁的距離都變小了d車上的人認(rèn)為車上與車下的情況都與往常一樣3慣性系s中有一邊長(zhǎng)為l的正方形，從相對(duì)s系沿x方向以接近光速勻速飛行的飛行器上測(cè)得該正方形的圖象是圖中的（）.4如果你以接近于光速的速度朝一星體飛行,你是否可以根據(jù)下述變化發(fā)覺(jué)自己是在運(yùn)動(dòng)().a你的質(zhì)量在增加b你的心臟跳動(dòng)在慢下來(lái)c你在變小d你永遠(yuǎn)不能由自身的變化判斷自己的運(yùn)動(dòng)5假設(shè)地面上有一火車以接近光速的速度運(yùn)行，其內(nèi)站立著一個(gè)中等身材的人，站在路旁的人觀察車?yán)锏娜?，觀察的結(jié)果是(）.a這個(gè)人是一個(gè)矮胖子b這個(gè)人是一個(gè)瘦高