【新教材精创】5.1 初识相对论 课件（1）-鲁科版高中物理必修第二册(共16张PPT)

鲁科2019版必修第二册 5 科学进步无止境 5.1 初识相对论 什么是时间？什么是空间？时间和空间有什么性质？经典物理学对这些问题并没有正面回答。但是从它对问题的处理上，我们体会到经典物理学认为空间和时间是脱离物质而存在的，是绝对的，空间与时间之间也是没有联系的。那么，相对论的时空观是否也这样认为呢？ 激趣诱思 19世纪末物理学取得了巨大的成就： 牛顿力学 热力学 统计物理学 电磁场理论 形成了完整的物理学体系，并被赞誉为： “一座庄严雄伟的建筑体系和动人心弦的美丽庙堂” 在1900年英国皇家学会的新年庆祝会上，著名的物理学家，威廉·汤姆孙，回顾了物理学在过去几百年中的发展，充满自信地宣称：科学的大厦已经基本完成，未来的物理学家只要做一些修修补补的工作就可以了。 但同时他也承认“明朗的天空中还有两朵小小的、令人不安的乌云”。 量子理论诞生 相对论诞生 与光速问题有关 与黑体辐射有关 正是这两朵小小的乌云，冲破了经典物理学的束缚，打消了当时绝大多数物理学家的盲目乐观情绪，为后来建立近代物理学的理论基础作出了贡献。 一、经典时空观 描述一个物体的运动必须选择一个参考系，然后研究这一物体相对于参考系是如何运动的。 1.所有相对于惯性系做匀速直线运动的参考系都是惯性系。 ——牛顿运动定律成立的参考系 2.对于所有的惯性系，力学规律都是相同的，或者说，一切惯性系都是等效的，这一结论称为伽利略相对性原理。 3.经典时空观（绝对时空观） 时间和空间彼此独立、互不关联，且不受物质或运动的影响。 4.经典力学的几个基本结论 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 当抛出的物体与汽车的行驶速度同向时, 观察者认为小球的速度为V2 +V1 当抛出的物体与汽车的行驶速度反向时, 观察者认为小球的速度为V2 -V1 绝对时空观的速度合成 5.经典时空观的困惑 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＝ 光速＝ 由于受牛顿绝对空间和绝对时间的观念长期支配的影响，物理学界中多数人认为，光波的传播介质是“以太”，这种介质密度极小、绝对静止，充满宇宙