2019-2020学年鲁科版选修3-4 第6章 第1节 牛顿眼中的世界 第2节 爱因斯坦眼中的世界 学案
2019-2020学年鲁科版选修3-4 第6章 第1节 牛顿眼中的世界 第2节 爱因斯坦眼中的世界 学案第3页

u′是物体相对运动参考系的速度,则狭义相对论的速度叠加公式为u=.

在狭义相对论中,尺子变短只是由于观察者的视觉误差造成的,这种认识是否正确?

提示:不正确,在狭义相对论中,尺子变短是由于光速不变原理造成的,与视觉误差没有关系.

 经典力学的相对性原理及时空观

1.经典力学的相对性原理

(1)惯性系:如果牛顿运动定律在某个参考系中成立,这个参考系叫做惯性系,相对一个惯性系做匀速直线运动的另一个参考系也是惯性系.

(2)经典力学相对性原理:①内容:力学规律在任何惯性系中都是相同的.②其他表述: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系是否相对于另一个惯性系做匀速直线运动.

2.绝对时空观

在经典力学里,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.

(1)绝对时间:两个同时发生的事件,不论是静止参考系中的观测者还是匀速直线运动参考系中的观测者,他们测得这两个事件发生的时刻都是相同的.某事件经历的时间不会因参考系不同而不同.可见,"同时"是绝对的,时间也是绝对的,时间永远均匀地流逝着,与物质无关,与运动无关.

(2)绝对空间:宇宙中存在一个绝对静止的惯性参考系(简称惯性系),力学规律首先应当能在这个参考系中准确地陈述,这个绝对静止的惯性系与时间无关,永恒不变,它可以脱离物质独立存在.这就是绝对空间概念.

(3)经典力学的速度叠加原理: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u′,那么,此物体相对另一惯性系的速度是u=v+u′.

 如图所示,在列车车厢的光滑水平面上有一个质量为m=5 kg的小球,正随车厢一起以20 m/s的速度匀速前进,现在给小球一个水平向前的F=5 N的拉力作用,求经10 s时,车厢里的观察者和地面的观察者看到小球的速度分别是多少?