内容正文:
第1节 牛顿眼中的世界
选修3-4
牛顿运动定律成立的参考系,称为惯性参考系,简称惯性系.牛顿运动定律不成立的参考系,称为非惯性系.
复习回顾
19世纪末物理学取得了巨大的成就:
形成了完整的科学体系
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”!
“明朗的天空中还有两朵小小的、令人不安的乌云”
两朵 “乌云”:
与黑体辐射有关
与光速问题有关
量子力学
相对论
威廉·汤姆孙
一、经典力学的相对性原理
1、惯性系:
牛顿运动定律成立的参考系——惯性系。
注意:相对于一个惯性参考系做匀速直线运动的另一个参考系也是惯性系。
2、非惯性系
牛顿定律不成立的参考系就是非惯性系。
以地面为参考系,球是静止的,合力为零;可是以加速运动车厢为参考系,球确是加速向左运动的,根据牛顿第二定律,可知其合力不为零。
车厢是“非惯性系”
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特别提醒:
如何判断一个参考系是惯性参考系还是非惯性参考系?
我们通常选大地是惯性参考系,相对于地面静止或做匀速运动的物体都是惯性参考系;相对于地面做变速运动的物体都是非惯性参考系。
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例1、去年夏季多数城市连降大雨,致使部分地区受灾,武警总队特派一飞机前往,飞机在某高空做匀速直线运动,投放一包救急物品,灾民看到物品做曲线运动,飞行员看到物品做自由落体运动,物品刚好落在灾民救济处,则下列说法正确的是( )
A.飞机为非惯性参考系 B.飞机为惯性参考系
C.灾民为非惯性参考系 D.灾民为惯性参考系
相对于地面静止或做匀速运动
二、绝对时空观
1、伽利略相对性原理
第一种表述:力学规律在任何惯性系中都是相同的.
第二种表述:在一个惯性参考系内进行的任何力学实验都不能判断这个惯性系是否相对于另一个惯性系做匀速直线运动.
第三种表述:任何惯性系都是平权的。
但是十九世纪中叶,人们在研究与物体运动有关的电磁现象时,发现电磁现象的规律不符合相对性原理。
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电磁波的速度等于光速c
不涉及参考系的问题!!!!
v
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.
光速=
光速=
证明:光速的测量结果与光源和测量者的相对运动无关,即与参考系无关。
☆可见光和电磁波的运动不服从相对性原理.
上述的矛盾使物理学家面临两个选择
修补:修正现有的理论,去