#62《愛因斯坦眼中的世界》學案(魯科版選修3

1、6.2愛因斯坦眼中的世界學案【學習目標】1. 理解狹義相對性的兩條基本原理。2知道同時的相對性、長度的相對性、時間間隔的相對性。3了解相對論速度疊加規(guī)律?！緦W習重點】理解狹義相對性的兩條基本原理，同時、長度和時間間隔的相對性【知識要點】1狹義相對性的兩條基本原理（1）狹義相對性原理：物理規(guī)律（力學、電磁學、光學等）對于所有慣性系具有相同的形式。其意思是一切客觀真實的物理規(guī)律在任何慣性系中的表述形式應該完全相同，與所參照的坐標系究竟是用兩個在相互勻速移動著的坐標系中的哪一個無關(guān)。（2）光速不變原理：在任何慣性系中，光在真空中的速度為c，與光源運動和觀測者的運動無關(guān)。2狹義相對性中的時間與空間“同

2、時”是相對性12長度的相對性（尺縮效應）,_Vc時間間隔的相對性3.相對論速度疊加公式時間間隔的相對性3.相對論速度疊加公式u+vVo1uv2c【典型例題】例題1:一張宣傳畫5m見方，平行地貼于鐵路旁邊的墻上，一超高速列車以2X108m/s的速度接近此宣傳畫，這張畫由司機測量將成為什么樣子？（利用51式）解析：注意，垂直速度方向的長度不變，仍然是5m，運動方向上長度變短，即為：L=Lo（1*=5x/17m=3.7m所以，司機看到的畫面尺寸為：5X3.7m2,即形狀由正方形變成了長方形.例題2：一個以2*108m/s的速度運動著的球（半徑a），靜止著的人觀察球會是什么形狀？解析：根據(jù)相對論的關(guān)系

3、丨1=|:1_1得,VcN:運動方向上ai=a：1乙=更a橢球形c3【達標訓練】1. 一輛小車在地面上運動的速度為V!，有一人在行進的小車上向前走動，相對于車的速度為v2，則關(guān)于此人的運動速度的描述中說法正確的是（）A. 在牛頓的經(jīng)典力學中描述出的人的對地速度為v=v1vB. 在相對論中描述出的速度為v=v-vC因為相對論中同一過程的位移和時間的測量在不同的參照系中是不同的，故式子v=viv2不能成立D.在牛頓的經(jīng)典力學中位移和時間的測量與參照系無關(guān)，在不同慣性參照系中所有位移和時間的測量結(jié)果相同。2、如果有一列火車，以很高的速度運動，車窗沿運動方向為長，垂直運動方向為寬，根據(jù)相對論的知識，地

4、面上的人發(fā)現(xiàn)（）A、火車窗口比靜止時要長C火車窗口比靜止時要寬3、以下符合經(jīng)典力學觀點的是（A、火車窗口比靜止時要長C火車窗口比靜止時要寬3、以下符合經(jīng)典力學觀點的是（A、同時是絕對的BC空間距離是絕對的DB、火車窗口比靜止時要短D、火車窗口比靜止時要窄）、時間間隔是絕對的、物體質(zhì)量是恒定不變的4、尺縮效應是指（A、與尺子一起運動的觀察者發(fā)現(xiàn)沿運動方向的尺子比靜止時要短B地面靜止的觀察者發(fā)現(xiàn)沿運動方向的尺子比靜止時要短C運動和靜止的觀察者均發(fā)現(xiàn)尺子比靜止時要短D靜止的人用來測量運動物體長度時尺子比正常時要短5、關(guān)于經(jīng)典力學和相對論的關(guān)系（）A、相對論是對經(jīng)典力學的否定B、經(jīng)典力學可以認為是相對

5、論的一個特例C、經(jīng)典力學是相對論在低速情況下的近似D相對論是在經(jīng)典力學基礎上的推論6高速運動的物體，其質(zhì)量隨速度變化的情況是（）A、速度越大，質(zhì)量越大B、速度越大，質(zhì)量越小C、質(zhì)量與速度無關(guān)D、條件不足，無法確定7、A、B、C是三個完全相同的時鐘，A放在地面上，B、C分別放在兩個火箭上，以速度vb和vc朝同一方向飛行，vxvc。地面上的觀察者認為走得最慢的時鐘是()A、A時鐘B、B時鐘C、C時鐘D、A、B、C快慢一樣8.若一輛高速火車A的對地速度為u，車上的人以速度v沿著火車前進的方向相對火車運動，則按照狹義相對論觀點，該人相對于地面的速度應該為u+vVoUV1pc(1) 根據(jù)上述表述的材料，試證明按照相對論的時空觀算出的火車對地速度比按照經(jīng)典物理算出的火車對地速度要??；(2) 試證明相對論的觀點：在不同的參照系中，光速總是相同的。2、B3、ABCD4、B答案：1.ACD5、BC6、A7、C8解析.(1)按照經(jīng)典物理算出的火車對地速度為V。=uv，按照相對論的時空觀算出的火車對地速度V。二巴-，因為火車和人的速度均小于光速，通過1片c表達式的對比，可知按照相對論的時空觀算出的火車對地速度比按照經(jīng)典物理算出的火車對地速度要小。