2017-2018学年鲁科版选修3-4 牛顿眼中的世界、爱因斯坦眼中的世界 第1课时 教案
2017-2018学年鲁科版选修3-4 牛顿眼中的世界、爱因斯坦眼中的世界 第1课时 教案第2页

  是时间与空间不会随参考系不同而变化,也就是说时间和空间是绝对的,这就是绝对时空观.

  ②绝对时间和绝对空间是经典物理学的支柱.

  (3)寻找"以太"--迈克尔孙实验

  ①19世纪的科学家认为,波是振动在介质中的传播,光速c是以太介质振动的传播速度."以太"是绝对静止的,可看成是绝对静止的参考系,光在"以太"中朝各个方向的传播速度皆为c.

  ②物理学家们设计了多种检验以太存在的实验,其中最著名的是迈克尔孙-莫雷实验.

  2.思考判断

  (1)牛顿定律在惯性系中都成立.(√)

  (2)经典物理学认为,时间和空间是不能脱离物质而存在的.(×)

  探究交流

  在经典力学中,如果某一惯性系相对另一惯性系的速度为v,在此惯性系中有一物体速度为c,那么,此物体相对另一惯性系的速度是c+v吗?

  【提示】 根据经典力学的速度叠加原理,答案是肯定的,但是这种答案被迈克尔孙-莫雷实验否定了,迈克尔孙-莫雷实验证明了光速是不变的,这和传统的速度合成法则是不同的.

  1.基本知识

  (1)狭义相对论的两条基本原理

  ①狭义相对性原理:物理规律对于所有惯性系都具有相同的形式.

  ②光速不变原理:在任何惯性系中,光在真空中的速度恒为c,与光源的运动和观测者的运动无关.

  (2)狭义相对论中的时间与空间

  ①根据狭义相对论,"同时"不再具有绝对的意义,"同时"是相对的.运动的时钟会变慢,这就是时间延缓效应.

  ②根据狭义相对论,长度与观察者的运动状态有关,运动的物体在运动方向上发生了收缩,这就是长度缩短效应.

  (3)相对论的速度叠加

  ①狭义相对论的速度叠加公式为u=,由该公式可推知,光速在静止参考系和运动参考系中具有相同的数值.

  ②在低速世界中,物体的运动可以用经典力学来描述,而在高速世界中,物体的运动必须用相对论来描述.

  2.思考判断

  (1)一切客观真实的物理规律在任何惯性系中的表述形式应该完全相同.(√)

  (2)在不同的惯性系中,在不同的方向上,光的传播速度大小是不同的.(×)

  (3)在高速世界中,运动的时钟会变慢,而在低速世界中这种效应可以忽略.(√)

  3.