（人教版）高中选修3-4物理 第15章《相对论简介》教案设计

（人教版）高中选修3-4物理 第15章《相对论简介》教案设计内容摘要：

2、神观察，小虫都以等速向各方向飞行，鱼向各个方向随意游动，水滴滴进下面的罐中；你把任何东西扔给你的朋友时，只要距离相等，使船以任何速度前进，只要运动是匀速的，也不忽左忽右地摆动，你将发现，是在运动还是停着不动”通过这段描述以及日常经验，人们很容易相信这样一个论述：一个惯性参考系内进行任何力学实验都不能判断它是否在相对于另一个惯性参考系做匀速直线运动；或者说，体的运动情况可能不同，例如在一个参考系中物体是静止的，在另一个参考系中看，它可能是运动的，们在不同的惯性系中遵从的力学规律是一样的，例如遵从同样的牛顿运动定律、同样的运动合成法则光速引起的困难自从麦克斯韦预言了光的电磁本质以及电磁波的速度以后 3、，物理学家们就在思考，这个速度是对哪一个参考系说的。 如果存在一个特殊的参考系 O，光对这个参考系的速度是 c，另一个参考系 O以速度 v 沿光传播的方向相对参考系 O 运动，那么在 O中观测到的光速就应该是 果参考系 O逆着光的传播方向运动，在参考系 O中观测到的光速就应该是 c+c+v 和 光速 c 的差别很小，在 19 世纪的技术条件下很难直接测量，于是物理学家们设计了许多巧妙的实验，束的传播方向和地球运动的方向一致，另一束和地球运动的方向垂直，然后使它们发生干涉，如果不同方向上的光速有微小的差别，个实验和其他实验都表明，不论光源和观察者做怎样的相对运动，为它和传统的观念，例如速度合成的法 5、闪电对地面的打击，还可以指一个婴儿的诞生光照到了车厢的前壁和后壁，为车厢是个惯性系，光向前、后传播的速度相同，光源又在车厢的中央，闪光当然会同时到达前后两壁（图甲）观测到，闪光先到达后壁，面也是一个惯性系，闪光向前、后传播的速度对地面也是相同的，但是在闪光飞向两壁的过程中，车厢向前行进了一段距离，所以向前的光传播的路程长些，到达前壁的时刻也就晚些（图乙） ，果两个事件在一个参考系中看来是同时的，在另一个参考系中看来一定也是同时的，这一点似乎天经地义，果接受了爱因斯坦的两个假设，我们自然会得出“同时是相对的”来，火车运动的速度远远小于光速，光从车厢中央传播到前后两壁的短暂时间内，火车前进不了多大 7、，（1）式具有普遍意义，它意味着，从地面上观察，火车上的时间进程变慢了，由于火车在运动，车上的一切物理、化学过程和生命过程都变慢了：时钟走得慢了，化学反应慢了，甚至人的新陈代谢也变慢了可是车上的人自己没有这种感觉，他们反而认为地面上的时间进程比火车上的慢，因为他们看到，地面正以同样的速度朝相反的方向运动。 （） 速火车上的一个杆，当它的方向和运动方向平行时，地面上的人测得的杆长要小于火车上的人测得的杆长。 假设一个杆沿着车厢运动的方向固定在火车上，出杆两端的位置坐标，坐标之差就是他测出的杆长 L出杆两端的位置坐标，坐标之差就是他测出的杆长 于地面上的人，杆是运动的，要使这种测量有意义，他必须同时测 8、出杆两端的位置坐标；如果在某一时刻测出杆一端的位置坐标，在另一时刻测出另一端的位置坐标，果发现，L测量结果不同，s 为同时的两个事件（同时对 A、，面上的人对 B 端的读数早些，对 A 端的读数迟些，在这个时间内杆向前运动了一段距离，因而地面上的人测得的杆长比较短.（2）式具有普遍意义，也就是说，一个杆，当它沿着自身的方向相对于测量者运动时，测得的长度比它静止时的长度小，速度越大，列火车以接近光的速度从我们身边飞驶而过，我们感到车厢变短了，车窗变窄了火车越快，这个现象越明显，认为车上的一切都和往常一样，却认为地面上的景象有些异常：沿线的电线杆的距离变短了，面对铁路线的正方形布告牌由于宽度变小而。