人教版高一物理必修二7.5天体运动之相对论介绍 课件（共26张）

相对论简介 1 1、相对论的产生背景： 故事的主人公大家都很熟悉——阿尔伯特￭爱因斯坦，这个智商最高的人也有着和普通人一样的童年，爱因斯坦是一个反抗权威的人，他被父母留在德国上高中，但他觉得德国的教育体系过于死板充满了军国主义，所以他就辍学了。随后跟随自己的父亲去了意大利，他的父亲在意大利开了一个发电厂，而在当时电磁学成熟了并没有几年，不过却对人们工业的发展带来了翻天覆地的变化。随后爱因斯坦又游手好闲了几年，然后去了瑞士学习，毕业之后也没有读研而是去了专利局当了一个普通的职员相当于现在的公务员。但也正是这份很闲的工作给了爱因斯坦充分的思考时间。1905年年仅25岁的爱因斯坦写了5篇论文，其中有三篇论文投给了当时物理学界著名的期刊《物理学年鉴》，这三篇论文在我们现在看来每一篇都足以获得诺贝尔物理学奖。第一篇论文爱因斯坦计算了原子的大小，证明了物质即微粒的观点是正确的。第二篇奠定了量子力学的基础。第三篇也是我们主要要说的，介绍了相对论思想即《论动体的电动力学》，后人称作“狭义相对论”。狭义相对论到底讲了些什么？在讲狭义相对论之前我们先来介绍下所有铺垫狭义相对论的理论基础。 2 爱因斯坦时期学习的是有着近300年历史的牛顿力学。牛顿力学解释了引力作用，我们知道物体的自由落体运动是因为地球引力，但牛顿自己也发现自己的公式并不能解释所有的力，因为并不是只有自由落体的物体才会运动。牛顿的这个疑问直到19世纪才得到解答，一直到人们发现电磁力提出了“场”的概念。我们知道1831年法拉第提出了电磁感应定律，同年麦克斯韦出生，后来两人成为了忘年交，两个人共同构筑了电磁学的科学理论体系。我们重点来说一下麦克斯韦，麦克斯韦通过自己的方程组预言了电磁波的存在，还推导出了电磁波的传输速度接近于每秒钟30万公里。这与当时测量的光速十分接近，进而证明了光也是一种电磁波。相对论的主要矛盾就要从这里说起。麦克斯韦的方程组说光速应该是一个恒定值，但在信奉经典伽利略相对性的人看来这是不可理喻的。按照伽利略的相对性，两个人向相反方向走，一个人的速度是3m/s，另一个人的速度是4m/s，那么两个人的相对速度应该是7m/s才对，所以光速怎么可能是恒定值？这里还要说到另外一个理论—以太学说。以太理论的提出实际上是为了解决物理学的两大疑问，第一个疑问，当时的物理学界认为任何物质的传播都需要介质，可是光为