人教版物理选修3-4同步配套课件:第十五章 相对论简介 15.2 .ppt
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1、2.时间和空间的相对性,1.知道同时的相对性、长度的相对性、时间间隔的相对性。 2.了解时空相对性的实验验证。 3.知道狭义相对论的时空观:空间和时间与物质的运动状态有关。,1,2,3,4,5,1.“同时”的相对性 (1)经典的时空观:在同一个惯性系中不同地点同时发生的两个事件,在另一惯性系中观察也是同时的。 (2)相对论的时空观:“同时”具有相对性,即在同一个惯性系中不同地点同时发生的两个事件,在另一惯性系中观察不是同时的。,1,2,3,4,5,2.“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
2、身长度方向运动的杆,其长度总比杆静止时的长度要小。在垂直于运动方向上,杆的长度没有变化。,1,2,3,4,5,3.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,惯性系的速度越大,惯性系中的物理过程进行得越慢。非但如此,惯性系中的一切物理过程都变慢了。,1,2,3,4,5,4.时空相对性的验证 根据相对论,时间在运动中会进行得比较缓慢,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。 早在1941年,科学家通过对宇宙线的观测证实了相对论的结论,美
3、国科学家罗西和霍尔在不同高度统计了宇宙线中子的数量,结果与相对论预言完全一致。,1,2,3,4,5,5.相对论的时空观 牛顿物理学的绝对时空观:物理学的空间与时间是绝对的、分离的、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、时间的进一步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。,一,二,三,一,二,三,一,二,三,二、“动钟变慢”公式的推导 两个完全相同的时钟,对好指针,一个放在静止的参考系中,一个放在运动的参考系中,运动的时钟走得比
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