第一節(jié)相對(duì)論的誕生

第二節(jié)時(shí)間和空間的相對(duì)性課前自主學(xué)案核心要點(diǎn)突破課堂互動(dòng)講練課標(biāo)定位知能優(yōu)化訓(xùn)練

第二節(jié)時(shí)間和空間的相對(duì)性課標(biāo)定位學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.知道經(jīng)典的相對(duì)性原理，知道狹義相對(duì)論的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)和它的兩個(gè)基本假設(shè)．2．知道狹義相對(duì)論的幾個(gè)主要結(jié)論．3．了解經(jīng)典時(shí)空觀與相對(duì)論時(shí)空觀的主要區(qū)別，體會(huì)相對(duì)論的建立對(duì)人類認(rèn)識(shí)世界的影響．重點(diǎn)難點(diǎn)：1.“同時(shí)”的相對(duì)性和時(shí)空相對(duì)性的驗(yàn)證．2．長度的相對(duì)性和時(shí)間間隔的相對(duì)性．課前自主學(xué)案一、經(jīng)典的相對(duì)性原理慣性參考系是指可以使_____________成立的參考系．1．力學(xué)規(guī)律在任何慣性系中都是_____的,這就是伽利略相對(duì)性原理,又叫經(jīng)典的相對(duì)性原理.牛頓運(yùn)動(dòng)定律相同2.在一個(gè)慣性參考系內(nèi)進(jìn)行的任何力學(xué)實(shí)驗(yàn)都不能判斷這個(gè)慣性系是否相對(duì)于另一個(gè)慣性系做______________.或者說,任何慣性參考系都是_____的.二、狹義相對(duì)論的兩個(gè)基本假設(shè)1.狹義相對(duì)性原理:在不同的慣性參考系中,一切物理規(guī)律都是_______的.2.光速不變?cè)?真空中的光速在不同的慣性參考系中都是______的.勻速直線運(yùn)動(dòng)平權(quán)相同相同三、時(shí)間和空間的相對(duì)性1.“同時(shí)”的相對(duì)性(1)經(jīng)典的時(shí)空觀:在同一個(gè)慣性系中不同地點(diǎn)同時(shí)發(fā)生的兩個(gè)事件,在另一個(gè)慣性系中觀察_________的.(2)相對(duì)論的時(shí)空觀:“同時(shí)”具有____性,即在同一個(gè)慣性系中不同地點(diǎn)同時(shí)發(fā)生的兩個(gè)事件,在另一個(gè)慣性系中觀察_____________的.也是同時(shí)相對(duì)不一定是同時(shí)相對(duì)運(yùn)動(dòng)相對(duì)靜止3．時(shí)間間隔的相對(duì)性(1)經(jīng)典的時(shí)空觀:某兩個(gè)事件,在不同的慣性系中觀察,它們的時(shí)間間隔總是_______的.(2)相對(duì)論的時(shí)空觀:某兩個(gè)事件,在不同的慣性參考系中觀察,它們的時(shí)間間隔是_______的.相同不同4．相對(duì)論時(shí)時(shí)空觀(1)經(jīng)典時(shí)空觀觀:空間和時(shí)間間是脫離物物質(zhì)存在的的,是______的,空間和時(shí)間間之間也是是______聯(lián)系的.(2)相對(duì)論時(shí)空空觀:空間和時(shí)間間與物質(zhì)的的_________有關(guān)．絕對(duì)沒有有運(yùn)動(dòng)動(dòng)狀狀態(tài)態(tài)核心要點(diǎn)突破一、、兩兩種種時(shí)時(shí)空空觀觀的的主主要要區(qū)區(qū)別別1．實(shí)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)基基礎(chǔ)礎(chǔ)不不同同我們們通通過過生生活活經(jīng)經(jīng)驗(yàn)驗(yàn),通過過對(duì)對(duì)周周圍圍世世界界的的觀觀察察最最容容易易接接受受的的是是經(jīng)經(jīng)典典時(shí)時(shí)空空觀觀(又叫叫絕絕對(duì)對(duì)時(shí)時(shí)空空觀觀),因?yàn)闉榻?jīng)經(jīng)典典時(shí)時(shí)空空觀觀是是以以v?c的低低速速運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)下下的的實(shí)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)為為基基礎(chǔ)礎(chǔ)建建立立的的,而相相對(duì)對(duì)論論時(shí)時(shí)空空觀觀建建立立在在光光速速不不變變實(shí)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)基基礎(chǔ)礎(chǔ)上上,在高高速速運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)的的情情形形中中,相對(duì)對(duì)論論效效應(yīng)應(yīng)才才會(huì)會(huì)明明顯顯,由于于缺缺少少高高速速運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)中中的的生生活活經(jīng)經(jīng)驗(yàn)驗(yàn),初學(xué)學(xué)者者難難以以接接受受.2．對(duì)對(duì)時(shí)時(shí)間間、、空空間間與與物物質(zhì)質(zhì)的的聯(lián)聯(lián)系系性性認(rèn)認(rèn)識(shí)識(shí)不不同同(1)經(jīng)典典時(shí)時(shí)空空觀觀認(rèn)認(rèn)為為時(shí)時(shí)間間均均勻勻流流逝逝，，與與物物質(zhì)質(zhì)無無關(guān)關(guān)；；空空間間是是物物質(zhì)質(zhì)運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)的的場(chǎng)場(chǎng)所所，，空空間間本本身身不不受受物物質(zhì)質(zhì)運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)狀狀態(tài)態(tài)的的影影響響；；同同時(shí)時(shí)空空間間與與時(shí)時(shí)間間也也是是沒沒有有聯(lián)聯(lián)系系的的．．總總之之一一句句話話，，時(shí)時(shí)間間、、空空間間都都是是絕絕對(duì)對(duì)的的，，不不同同參參考考系系中中觀觀察察同同一一物物理理過過程程時(shí)時(shí)間間是是相相同同的的，，觀觀察察同同一一物物體體長長度度是是相相同同的的．．(2)相對(duì)論時(shí)時(shí)空觀認(rèn)認(rèn)為物理理過程的的快慢與與物體的的運(yùn)動(dòng)狀狀態(tài)有關(guān)關(guān)，運(yùn)動(dòng)動(dòng)物體的的長度也也跟物體體的運(yùn)動(dòng)動(dòng)狀態(tài)有有關(guān)．換換句話說說，不同同參考系系中觀察察同一物物理過程程時(shí)間可可能不同同，觀察察同一物物體長度度可能不不同．空空間和時(shí)時(shí)間與物物質(zhì)的運(yùn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)態(tài)有關(guān)．．同時(shí)，，時(shí)間和和空間也也是有聯(lián)聯(lián)系的.3．經(jīng)典時(shí)時(shí)空觀的的價(jià)值經(jīng)典時(shí)空空觀建立立在實(shí)驗(yàn)驗(yàn)的基礎(chǔ)礎(chǔ)上，它它的結(jié)論論又受到到無數(shù)次次實(shí)踐的的檢驗(yàn)．．雖然相相對(duì)論時(shí)時(shí)空觀更更具有普普遍性，，但是經(jīng)經(jīng)典時(shí)空空觀在低低速運(yùn)動(dòng)動(dòng)時(shí)所得得出的結(jié)結(jié)論與實(shí)實(shí)驗(yàn)事實(shí)實(shí)符合的的很好，，由于宏宏觀物體體的速度度不可能能接近光光速，所所以經(jīng)典典時(shí)空觀觀仍有存存在的價(jià)價(jià)值．即時(shí)應(yīng)用用(即時(shí)突破破,小試牛刀刀)1.關(guān)于時(shí)間間和空間間,在學(xué)習(xí)狹狹義相對(duì)對(duì)論后我我們應(yīng)認(rèn)認(rèn)識(shí)到()A.因?yàn)闀r(shí)間間是絕對(duì)對(duì)的,所以我們們?cè)诓煌膮⒖伎枷抵杏^觀察到的的時(shí)間進(jìn)進(jìn)程都是是相同的的B.空間與時(shí)時(shí)間之間間是沒有有聯(lián)系的的C.有物質(zhì)才才有空間間和時(shí)間間D.在一個(gè)確確定的參參考系中中觀察,運(yùn)動(dòng)物體體的空間間距離和和時(shí)間進(jìn)進(jìn)程跟物物體的運(yùn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)態(tài)有關(guān)解析：選CD.經(jīng)典物理理學(xué)認(rèn)為為空間和和時(shí)間是是脫離物物質(zhì)存在在的，是是絕對(duì)的的，空間間與時(shí)間間之間也也是沒有有聯(lián)系的的，在相相對(duì)論力力學(xué)中，，時(shí)間和和空間是是和物質(zhì)質(zhì)的運(yùn)動(dòng)動(dòng)相聯(lián)系系的．只只有在物物質(zhì)存在在時(shí)才有有空間和和時(shí)間的的概念，，時(shí)間和和空間是是相互聯(lián)聯(lián)系且是是相對(duì)的的．二、對(duì)狹狹義相對(duì)對(duì)論幾個(gè)個(gè)主要結(jié)結(jié)論的理理解1．幾個(gè)主主要結(jié)論論相對(duì)事件發(fā)生地或物體靜止的參考系中觀察相對(duì)事件發(fā)生地或物體運(yùn)動(dòng)的參考系中觀察同時(shí)的相對(duì)性事件同時(shí)但不同地點(diǎn)發(fā)生事件不同時(shí)發(fā)生2.幾個(gè)結(jié)論論的理解解要點(diǎn)(1)時(shí)間間隔隔，長度度的變化化，都是是由于物物質(zhì)的相相對(duì)運(yùn)動(dòng)動(dòng)引起的的一種觀觀測(cè)效應(yīng)應(yīng)，它與與所選取取的參考考系有關(guān)關(guān)，物質(zhì)質(zhì)本身的的結(jié)構(gòu)并并沒有變變化．(2)兩個(gè)事件件的時(shí)間間間隔和和物體的的長度，，必須與與所選取取的參考考系相聯(lián)聯(lián)系，如如果在沒沒有選取取參考系系的情況況下討論論時(shí)間的的長短及及空間的的尺寸，，是沒有有任何意意義的．．特別提醒醒:以上結(jié)論論是狹義義相對(duì)論論的必然然結(jié)論,而狹義相相對(duì)論的的正確性性已被實(shí)實(shí)驗(yàn)證實(shí)實(shí),所以以上上結(jié)論是是高速世世界中必必然發(fā)生生的現(xiàn)象象,是客觀存存在的事事實(shí),絕不是人人的主觀觀臆造,之所以人人們平常常觀察不不到這些些現(xiàn)象,是因?yàn)槲椅覀兩罨钤诘退偎龠\(yùn)動(dòng)的的世界里里．即時(shí)應(yīng)用用(即時(shí)突破破，小試試牛刀)2．下列對(duì)對(duì)時(shí)空觀觀的認(rèn)識(shí)識(shí)，正確確的是()A．以牛頓頓力學(xué)為為基礎(chǔ)的的經(jīng)典時(shí)時(shí)空觀，，是完全全錯(cuò)誤的的，無任任何實(shí)用用價(jià)值B．選擇不不同參考考系，光光速大小小是不同同的C．假若將將一走時(shí)時(shí)準(zhǔn)確的的時(shí)鐘，，放在噴噴氣式飛飛機(jī)上做做環(huán)球飛飛行，一一段時(shí)間間后，該該時(shí)鐘的的讀數(shù)將將小于地地面上的的基準(zhǔn)鐘鐘的讀數(shù)數(shù)D．一把尺尺子的長長度無論論你如何何測(cè)量，，其結(jié)果果都是不不變的解析：選C.在物體低低速運(yùn)動(dòng)動(dòng)時(shí)和在在宏觀世世界里，，牛頓運(yùn)運(yùn)動(dòng)定律律是適用用的，A錯(cuò)誤；根根據(jù)狹義義相對(duì)論論結(jié)論可可知C正確，B、D錯(cuò)誤．故故本題應(yīng)應(yīng)選C.課堂互動(dòng)講練類型一光速不變?cè)碓O(shè)某人在在速度為為0.5c的飛船上上打開一一個(gè)光源源,則下列說說法正確確的是()A.飛船正前前方地面面上的觀觀察者看看到這一一光速為為1.5cB.飛船正后后方地面面上的觀觀察者看看到這一一光速為為0.5cC.在垂直飛飛船前進(jìn)進(jìn)方向地地面上的的觀察者者看到這這一光速速是cD.在地面上上任何地地方的觀觀察者看看到的光光速都是是c例1【精講精析析】根據(jù)狹義義相對(duì)論論的“光速不變變?cè)怼笨芍?真空中的的光速在在不同的的慣性系系中都是是相同的的,所以真空空中的光光速相對(duì)對(duì)于火箭箭的速度度為c，相對(duì)于于地面的的速度也也為c.【答案】CD【易誤警示示】本題易誤誤選A、B.是因?yàn)榘窗唇?jīng)典力力學(xué)的相相對(duì)性原原理可以以得出A、B正確,而這一結(jié)結(jié)論是錯(cuò)錯(cuò)誤的,與狹義相相對(duì)論中中的光速速不變?cè)硐嗝?例2(2011年高考江江蘇單科科卷)如圖15－1－1所示,沿平直鐵鐵路線有有間距相相等的三三座鐵塔塔A、B和C.假想有一一列車沿沿AC方向以接接近光速速行駛,當(dāng)鐵塔B發(fā)出一個(gè)個(gè)閃光,列車上的的觀測(cè)者者測(cè)得A、C兩鐵塔被被照亮的的順序是是()類型二同時(shí)的相對(duì)性圖15－1－1A．同時(shí)被被照亮B．A先被照亮亮C．C先被照亮亮D．無法判斷斷【答案】C人馬星座α星是離太陽陽系最近的的恒星,它距地球4.3×1016m,設(shè)有一宇宙宙飛船往返返于地球與與人馬星座座α星之間,設(shè)宇宙飛船船的速度為為0.999c,按地球上的的時(shí)鐘計(jì)算算,往返一次需需多長時(shí)間間?若以飛船上上的時(shí)鐘計(jì)計(jì)算,往返一次的的時(shí)間又為為多少?(取1位有效數(shù)字字)類型三時(shí)間間隔的相對(duì)性例3【【方法總結(jié)】狹義相對(duì)論的幾個(gè)結(jié)論是這一章的重要內(nèi)容，在對(duì)這些結(jié)論或公式用