鲁科版高中物理必修2　6.1 高速世界-课件(共15张PPT)

高速世界 一、相对论概述 ⊙ 相对论主要是关于物质运动与时间空间关系的理论.其中局限于惯性参考系的理论称为狭义相对论，推广到一般参考系和包括引力场在内的理论称为广义相对论. ⊙ 提出原因：迈克尔孙—莫雷实验结论与经典时空观及衍生出的以太学说相违背. 一、相对论概述 ⊙ A.Einstein通过对电磁理论研究，意识到实验的困境是由于时空观造成的.于是，他彻底抛弃“以太”的概念，提出相对论的两条基本假设.基于这两条基本原理，爱因斯坦建立了狭义相对论，把物理学推进到高速领域. 二、经典时空观与相对论时空观 ● 经典时空观 时间和空间彼此独立、互不关联，且不受物质或运动的影响。 ● 经典时空观的几个基本结论： 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 二、经典时空观与相对论时空观 ● 相对论时空观 1.狭义相对论的理论前提 ① 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 ——不管在哪个惯性系中，测得的真空中的光速都相同. 二、经典时空观与相对论时空观 ● 相对论时空观 2.狭义相对论的基本结论 ① 时间延缓效应：运动的时钟变慢 ② 长度收缩效应：运动的尺子缩短 ③ 质速关系：物体质量随着速度的增大而增大 ④ 质能关系：质量和能量是物质不可分离的属性 (1)时间延缓效应 (1)时间延缓效应 分析：在此过程中，车上的钟走过的时间为Δt’，称固有时.静止在地面上的观察者看来，由于列车在高速行驶测得该过程经历的时间为Δt 设车厢高度为h，列车行驶速度为v，则 【例题】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vB和vC朝同一方向飞行， vB<vC，地面上的观察者认为哪个时钟走得最慢？哪个走得最快？ ※疑问解释——运动的时钟变慢 【答案】C时钟走最慢，A走最快。 (2)长度收缩效应 设一个一维物体，相对于它静止的观测者测其长度为l(静止长度或固有长度)，该物体相对另一惯性系沿自身长度方向以匀速ν运动，则在此惯性系中的观察者测该物体的长度为： (3)质速关系 当物体在所处的惯性系静止时，它具有最小的质量m0,这个质量叫静止质量.若物体以速度ν相对某惯性系运动时，在这个惯性系观测它的质量为： 表明： (3)质速关系 高速运动