5.1初识相对论-2021-2022学年高一物理备课必备课件（鲁科版2019必修第二册）

第1节 初识相对论 高中物理必修二 第五章 科学进步无止境 制作：东山二中沈雄斌 再次跨越时空的对话 绝对的时间自身在流逝着，因其本性而在均匀地、与任何外界无关地流逝着； 绝对的空间，就其本性而言，是与外界任何事物无关的，永远是相同和不动的。 时间和空间与物质及其运动无关，并且时间和空间是完全独立的。 绝对的时间和绝对的空间是不存在的，时间、空间与物质及其运动都有着密切的联系；同时，时间和空间之间也有着紧密的联系。 绝对时空观 相对时空观 两位科学伟人的“对话 ”揭示了人类对时间和空间认识的不断深入发展的过程。 低速运动 高速运动 由伽利略和牛顿等人创立的经典力学到19世纪末已发展为完整的经典物理学体系，对人类的科学认识产生了深远的影响。 经典 物理学 力 热 声 光 电 1900年，英国物理学家开尔文踌躇满志地宣告： 在已经基本建成的科学大厦中，后辈物理学家只要做一些零碎的修补工作就行了。 但是在这尽善尽美之中，还有一点小小的遗憾： 在物理学晴朗天空的远处，还有两朵小小的令人不安的“乌云”。 开尔文（Lord Kelvin 1824～1907）英国物理学家、发明家。是热力学的主要奠基者之一。 物理学 相对论 量子力学 寻找以太 水波的传播要有水作为媒介 声波的传播要有空气作为媒介 光波的传播要用什么作为媒介？ 经典物理学家曾认为： “以太”是光波的传播介质 这种介质绝对静止、密度极小（几乎为 0）、硬度极大、完全透明，充满宇宙空间，渗透于一切物体。 “以太” 若真存在“以太”，地球在“以太”的海洋中自转、公转，则一定会有“以太风”迎面扑来。 因此，探索“以太风”的存在，确定地球和“以太”的相对运动，就成为 19 世纪后半叶物理学的一个重要课题。 在以大小为v1 的速度水平行驶的汽车上，有人相对于汽车以大小为v2的速度将一物体水平抛出。 经典时空观的运动合成原理 在静止于路边的观察者看来 经典时空观的运动合成原理 假设光相对“以太 ”的传播速度为 c，地球相对“以太”的运行速度为 v 在与地球相对静止的观察者看来 当光速 c与地球速度 v 的方向相同时： 当光速 c与地球速度 v 的方向相反时： 如果能通过实验测量到这