鲁科版 (2019)必修 第二册第2节 相对论中的神奇时空授课课件ppt

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狭义相对论的两个基本假设
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 在一切惯性参考系中，测量到的真空中的光速c都相同
相对论的时空观念与人们固有的时空观念差别很大，很难被普通人所理解。人们都称赞爱因斯坦伟大，但又常常弄不懂这伟大的内容。这使人们想起英国诗人波谱歌颂牛顿的诗句:
自然界和自然界的规律隐藏在黑暗中， 上帝说：“让牛顿去吧，” 于是一切都成为光明。 后人续写道: 上帝说完二百多年之后， 魔鬼说：“让爱因斯坦去吧，” 于是一切又回到黑暗中。
爱因斯坦的相对论为传统的空间、时间、质量、能量带来了巨大的变革，有哪些不同寻常的奇妙结论呢？
一、时间和空间的相对性
车上的观察者:光同时到达车厢的前后两壁地面上的观察者:光先到车厢后壁后到前壁
现实中v远小于c，故时间相差很小
1971年，科学家将铯原子钟放在喷气式飞机中作环球飞行，然后与地面的基准钟对照．实验结果与理论预言符合的很好．这是相对论的第一次宏观验证．
3、长度收缩效应（尺缩效应）
注意：长度收缩效应只发生在相对运动的方向上
物体的质量是否随着速度而变化？
严格的论证表明，物体运动时的质量与它静止时的质量之间有下面的关系：
m为运动质量 ﹥ m0为静止质量
宏观物体的速度不可能达到光速
微观粒子的速度很大时，它的质量明显的大于静止质量．在研究高速粒子的运动时必须考虑相对论效应的影响．
宇宙飞船或者天体的速度也很大，在研究星际旅行时也必须考虑相对论效应的影响．
狭义相对论时空观与经典时空观的区别：
相对论时空观： 空间和时间与物质的运动状态有关
经典时空观： 空间和时间是脱离物质而存在的，是绝对的，空间和时间没有什么联系
虽然相对论更具有普遍性，但经典物理学作为相对论在宏观低速时的特例，在自己的适用范围内还可以继续发挥作用
物体的能量和质量之间存在密切的联系，他们的关系是：
这就是著名的爱因斯坦质能方程
质量和能量是物质不可分离的属性。当物体的质量减少时，它的能量也会减少，此时就会释放出一定的能量。核电站和原子弹等核反应能释放能量就利用了这个原理。