15.1相对论的诞生15.2时间和空间的相对性

　　学习目标：

　　 1 .理解经典的相对性原理．

　　 2 .了解光的传播与经典的速度合成法则之间的矛盾．

　　 3 .理解狭义相对论的两个基本假设．

　　 4 .理解同时的相对性、时间间隔的相对性和长度的相对性．

　　 5 .知道时间和空间不是脱离物质而单独存在的．

　　重点：狭义相对论的几个主要结论．

　　难点：经典时空观与相对论时空观的主要区别

　　预习新课：

　　新课导入

　　1971年人类将三只铯原子钟分别放到地面和喷气式飞机上验证相对论：在地面将三个铯原子钟调整同步，把两个分别放在向东、向西在赤道上空高速飞行的飞机上，飞行一周后与留在地面的铯原子钟比较，三只铯原子钟跑的不一样快，为什么会出现这种现象呢？通过这节课的学习，将明白其中的道理．

　　相对论的诞生

　　1 .基本知识

　　(1)经典的相对性原理

　　①表述一：力学规律在任何惯性系中都是相同的．

　　②表述二：在一个惯性参考系内进行的任何力学实验都不能判断这个惯性参考系是否相对于另一个惯性系做匀速直线运动．

　　③表述三：任何惯性参考系都是平权的．

　　(2)狭义相对论的两个基本假设

　　①狭义相对性原理：在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的．

　　②光速不变原理：真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的．

　　 2 .思考判断

　　(1)静止或匀速直线运动的参考系是惯性系．(√)

　　(2)由于在任何惯性系中力学规律都是相同的，因此，研究力学问题时可以选择任何惯性系．(√)

　　(3)在不同的惯性系中，光速是不相同的．(×)

　　 3 .探究交流

　　一只苍蝇从一列时速300千米的火车里起飞，按理说，它的飞行时速至少要达到300千米才能追得上火车．

　　请问：当它起飞后，它是会被甩到车尾摔死，还是安然无恙？

　　【提示】　苍蝇起飞前相对火车静止，所以已经拥有火车300千米的时速，因此起飞后安然无恙．

　　 时间和空间的相对性

　　1 .基本知识

　　(1)"同时"的相对性

　　①经典的时空观：在同一个惯性系中不同地点同时发生的两个事件，在另一个惯性系中观察也是同时的．

　　②相对论的时空观："同时"具有相对性，即在同一个惯性系中不同地点同时发生的两个事件，在另一个惯性系中观察可能不是同时的．

(2)"长度"的相对性