1、第一部分 第六章 相对论 第一节 牛顿力学中运动的相对性 第二节 狭义相对论的两个基本假设1知道经典的相对性原理，知道狭义相对论的实验基础和它的两个基本假设2知道狭义相对论关于时空相对性的主要结论3了解经典时空观与相对论时空观的主要区别，体会相对论时空观的建立对人类认识世界的影响一、牛顿力学中运动的相对性1惯性系：_定律在其中能够成立的参考系相对一个惯性系做_运动的另一个参考系也是惯性系2伽利略相对性原理：_规律在任何_系中都是相同的牛顿力学中运动的相对性和狭义相对论的两个基本假设牛顿运动匀速直线力学惯性二、狭义相对论的两个基本假设1实验基础：不论光源与观测者做怎样的相对运动，光相对于观察者的
2、速度都是_2两个基本假设狭义相对性原理在不同的_参考系中，一切_规律都是相同的光速不变原理真空中的光速在不同的惯性参考系中都是_的一样的惯性物理相同经典的相对性原理和狭义相对性原理的区别经典的相对性原理指的是力学现象对一切惯性系来说，都遵从同样的规律或者说，在研究力学规律时，一切惯性系都是等价的、平权的因此，无法借助力学实验的手段确定惯性系自身的运动状态对于经典相对性原理来说，参考系中的坐标单位与参考系的运动无关，参考系中的时间与参考系的运动无关其速度合成规律应满足vvu，v是某个惯性系相对另一个惯性系的速度u是物体相对于某个惯性系的速度，那么，物体相对另一个惯性系的速度为vvu.以此类推，若
3、u是光速c，则在某个惯性系的光速相对于另一个惯性系的速度为vvc，那么，光速可以变大或变小(在真空中)而狭义相对论指的是物理规律在所有惯性系中都是相同的，因此，各个惯性系都是等价的，不存在特殊的绝对的惯性系因此，狭义相对论原理所指范围更大，内容更丰富对于狭义相对论的相对性原理来说，力学规律对惯性系来说都是相同的，但是光速是不变的由于光速是不变的，造成了与经典理论一些不同的结论这些结论在低速世界里是不易搞清的，但从天体的物理现象中却得到了证实如图所示，在列车车厢的光滑水平面上有一个质量为 m5 kg 的小球，正随车厢一起以 20 m/s 的速度匀速前进。现在给小球一个水平向前的 F5 N 的拉力
4、作用，求经 10 s 后，车厢里的观察者和地面的观察者看到小球的速度分别是多少？答案：10 m/s 30 m/s解析：对车厢里的观察者：物体的初速度 v00，加速度 aFm1 m/s2，10 s 末的速度 v1at10 m/s.对地面上的观察者：解法一 物体初速度 v020 m/s，加速度 aFm1 m/s2，10 s 末的速度 v2v0at30 m/s.解法二 根据速度合成法则v2v1v010 m/s20 m/s30 m/s.【题后总结】在两个惯性参考系中，虽然观察到的结果并不相同，一个10 m/s，另一个30 m/s，但我们却应用了同样的运动定律和速度合成法则【训练】1(多选)根据伽利略相
5、对性原理，可以得到下列结论()A任何力学规律在惯性系中都是相同的B同一力学规律在不同的惯性系中可能不同C在个惯性系里不能用力学实验判断该参考系是否在做匀速运动D在个惯性系里可以用力学实验判断该参考系是否在做匀速运动解析：由伽利略相对性原理可知，选项A正确，选项B错误在一个惯性参考系中不能用力学实验判断该参考系是否在做匀速运动，如在密封的大船中，无法判断船是否做匀速运动，选项C正确，选项D错误答案：AC2(多选)关于时间和空间，在学习狭义相对论后我们应认识到()A因为时间是绝对的，所以我们在不同的参考系中观察到的时间进程都是相同的B空间与时间之间是没有联系的C有物质才有空间和时间D在一个确定的参
6、考系中观察，运动物体的空间距离和时间进程跟物体的运动状态有关解析：经典物理学认为空间和时间是脱离物质存在的，是绝对的，空间与时间之间也是没有联系的在相对论力学中，时间和空间是和物质的运动相联系的只有在物质存在时才有空间和时间的概念，时间和空间是相互联系且是相对的答案：CD3(多选)下列说法中正确的是()A万有引力可以用狭义相对论做出正确的解释B电磁力可以用狭义相对论做出正确的解释C狭义相对论是惯性参考系之间的理论D万有引力理论无法纳入狭义相对论的框架解析：狭义相对论理论认为电磁相互作用的传播速度c是自然界中速度的极限，而星球的运动不能够超过光速影响到远处的另一个星球，所以万有引力理论无法纳入狭
7、义相对论，故选项A错误，B、D正确；狭义相对论是惯性参考系之间的理论，故选项C正确答案：BCD4下列关于狭义相对论的说法，不正确的是()A狭义相对论认为在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的B狭义相对论认为在一切惯性系中，光在真空中的速度都等于c，与光源的运动无关C狭义相对论只涉及无加速运动的惯性系D狭义相对论在任何情况下都适用解析：由狭义相对论的两个基本假设可知，选项A、B均正确；狭义相对论只涉及无加速运动的惯性系(广义相对论则涉及有加速运动的惯性系)，故选项C正确、选项D错误答案：D5(多选)如果牛顿运动定律在参考系A中成立，而参考系B相对于A做匀速直线运动，则在参考系B中()A牛顿运动定律也同样成立B牛顿运动定律不能成立CA和B两个参考系中，一切物理定律都是相同的D参考系B也是惯性参考系解析：根据狭义相对性原理，在不同的惯性参考系中一切物理定律都是相同的答案：ACD谢谢观看！