相對(duì)論時(shí)空觀與牛頓力學(xué)的局限性高一下學(xué)期物理人教版（2019）必修第二冊(cè)

相對(duì)論時(shí)空觀與牛頓力學(xué)的局限性年級(jí)：高一學(xué)科：物理（人教版）當(dāng)一列火車勻速駛過一個(gè)站臺(tái)絕對(duì)時(shí)空觀（牛頓力學(xué)時(shí)空觀）

時(shí)間與空間都是獨(dú)立于物體及其運(yùn)動(dòng)而存在的。愛因斯坦1879年—1955年龐加萊1854年—1912年狹義相對(duì)論的兩個(gè)基本假設(shè)1、相對(duì)性原理

在不同的慣性參考系中，物理規(guī)律的形式都是相同的2、光速不變?cè)?/p>

真空中的光速在不同的慣性參考系中大小都是相同的在一列火車的車廂中央放置一個(gè)光源當(dāng)其沿平直軌道上飛快地勻速運(yùn)行時(shí)，光源發(fā)出了一個(gè)閃光車上的觀察者以車廂為參考系，閃光會(huì)同時(shí)到達(dá)前后兩壁事件A-閃光到達(dá)前壁事件B-閃光到達(dá)后壁事件A與事件B是同時(shí)發(fā)生的在一列火車的車廂中央放置一個(gè)光源當(dāng)其沿平直軌道上飛快地勻速運(yùn)行時(shí)，光源發(fā)出了一個(gè)閃光事件A-閃光到達(dá)前壁事件B-閃光到達(dá)后壁事件A與事件B不是同時(shí)發(fā)生的車下的觀察者以地面為參考系，閃光會(huì)先到達(dá)后壁，后到達(dá)前壁同時(shí)性的相對(duì)性時(shí)間是相對(duì)的狹義相對(duì)論的兩個(gè)基本假設(shè)1、相對(duì)性原理

在不同的慣性參考系中，物理規(guī)律的形式都是相同的2、光速不變?cè)?/p>

真空中的光速在不同的慣性參考系中大小都是相同的時(shí)間延緩效應(yīng)（鐘慢效應(yīng)）3分鐘過去了已經(jīng)過去5分鐘火車以

v=0.8c勻速行駛時(shí)，才過了14年50年過去了火車以

v=0.96c勻速行駛時(shí)，長(zhǎng)度收縮效應(yīng)（尺縮效應(yīng)）車廂長(zhǎng)25米車廂長(zhǎng)15米火車以

v=0.8c勻速行駛時(shí)，車廂長(zhǎng)25米車廂怎么只有7米長(zhǎng)了？火車以

v=0.96c勻速行駛時(shí)，相對(duì)論時(shí)空觀

運(yùn)動(dòng)物體的時(shí)間進(jìn)程和空間距離都跟物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān)，時(shí)間和空間是相對(duì)的。宇宙線μ子（圖片來(lái)源：/）

μ

子

已知

μ

子低速運(yùn)動(dòng)時(shí)的平均壽命是3.0微秒，當(dāng)它以0.99c飛行時(shí)，（1）若選擇以

μ

子為參考系，它的平均壽命是多少？（2）對(duì)于地面的觀察者來(lái)說(shuō)，

μ

子的平均壽命是多少？3.0微秒21微秒相對(duì)論時(shí)空觀的驗(yàn)證1、高速運(yùn)動(dòng)的μ子壽命變長(zhǎng)2、經(jīng)過較準(zhǔn)的銫原子鐘在隨著飛機(jī)經(jīng)歷高速飛行后，和地面原子鐘的時(shí)間產(chǎn)生了差異牛頓力學(xué)的局限性基于實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)的牛頓力學(xué)并沒有被相對(duì)論與量子力學(xué)所否定，它只是有自己的局限性，是相對(duì)論與量子力學(xué)在宏觀、低速條件下的特殊情形。1、狹義相對(duì)論的基本假設(shè)2、3、牛頓力學(xué)只適用于低速、宏觀物體的運(yùn)動(dòng)4