2017-2018学年人教A版选修3-4相对论的诞生 第1课时 教案
2017-2018学年人教A版选修3-4相对论的诞生   第1课时    教案第2页

(2)空时坐标:需要4个数.比如:(x、y、z、t).

⑤速度合成法则:

(1)伽利略变换式:设有两个参考系S和作匀速运动,且S/相对S沿X轴以速度v运动.则事件P在两坐标系中变换关系是

(2)速度合成法则:设质点在在S/中的速度为u/,则在S中的速度为

u=u/+v

⑥惯性系: 牛顿运动定律成立的参考系

  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。

⑦牛顿力学中的相对性原理:牛顿运动定律的数学形式在所有的惯性系中都是相同的,或者说,牛顿运动定律的数学形式在伽利略变换是不变的.

  其它表述

(1)在任何两个惯性系中做同一个力学实验都会得到相同的结果;

(2)用任何力学方法都无法将两个惯性系分开;

(3)对于描述力学现象,所有的惯系都是平权的.

  2、伽里略相对性原理

  研究一个简单的力学问题。如图,在列车车厢的光滑水平面上有一个质量为m=0.5 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F=5 N的拉力作用,求经10 s时,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?

  

  学生分析:对车上的观察者

  物体初速度v0=0

  加速度a==10 m/s2

  10 s时速度v1=at=10 m/s

  对地上的观察者

  方法一:物体初速度v0=20 m/s

  加速度相同a==10 m/s2

  10 s末速度v2=v0+at=30 m/s

  方法二:根据速度合成法则

  v2=v1+v0=(10+20) m/s=30 m/s

通过这个例子大家看到,在两个惯性系中,虽然观察到的结果并不相同,一个是10 m/s,另一个是30 m/s,但我们却应用了同样的运动定律和速度合成法则,也就是说,我们相信:力学规律在任何惯性系中都是相同的。这就是伽利略相对性原理。在一个惯性参考系内的任