2018-2019学年沪科版选修3-4 5.3 奇特的相对论效应 学案
2018-2019学年沪科版选修3-4 5.3 奇特的相对论效应 学案第2页



一、运动时钟延缓

[导学探究] 一列火车沿平直轨道飞快匀速行驶,某人在这列火车上拍了两下桌子,车上的人观测的两次拍桌子的时间间隔与地上人观测的拍两下桌子的时间间隔相同吗?

答案 不同

[知识深化] 时间间隔的相对性(时钟延缓)

1.经典的时空观:某两个事件,在不同的惯性系中观察,它们的时间间隔总是相同的.

2.相对论的时空观:某两个事件,在不同的惯性参考系中观察,它们的时间间隔是不同的,惯性系相对运动速度越大,惯性系中的时间进程越慢.

3.相对时间间隔公式:设Δt′表示与运动的惯性系相对静止的观察者观测的时间间隔,Δt表示地面上的观察者观测同样两事件的时间间隔,则它们的关系是Δt=.

例1 远方的一颗星以0.8c的速度离开地球,测得它辐射出来的闪光按5昼夜的周期变化,求在此星球上测其闪光周期为多大?

答案 3昼夜

解析 5昼夜是地球上测得的,即Δt=5d

由Δt=得Δt′=Δt

Δt′=3d

二、运动长度收缩

[导学探究] 如图1所示,假设杆MN沿着车厢的运动方向固定在火车上,且与火车一起运动,火车上的人测得杆的长度与地面上的人测得杆的长度相同吗?

图1

答案 不同

[知识深化] 长度的相对性(尺缩效应)

1.经典的时空观:一条杆的长度不会因为观察者是否与杆做相对运动而不同.

2.相对论的时空观:长度也具有相对性,一条沿自身长度方向运动的杆,其长度总比静