粵教版必修二52《經(jīng)典時(shí)空觀與相對(duì)論時(shí)空觀》01(文件)
【正文】 似乎是一致的。 2．相對(duì)論時(shí)空觀 相對(duì)論時(shí)空觀的教學(xué)可分三個(gè)層次：狹義相對(duì)論的提出、相對(duì)論時(shí)空觀、相對(duì)論對(duì)人類認(rèn)識(shí)世界的影響。 學(xué)生對(duì)相對(duì)論時(shí)空觀的理解會(huì)有一定難度，教學(xué)的重點(diǎn)應(yīng)放在理解“同時(shí)的相對(duì)性” 。 視學(xué)生程度來把握對(duì)“同時(shí)的相對(duì)性”探討的深度，可參見課程資源 —— 《關(guān)于“同時(shí)”的概念》及《同時(shí)的相對(duì)性》。 即物體運(yùn)動(dòng)起來以后，運(yùn)動(dòng)的物體沿運(yùn)動(dòng)方向收縮，長度變短．例如，一列以速度 v勻速前進(jìn)的火車，從站臺(tái)一端到達(dá)另 一端時(shí)，按車站鐘表計(jì)需要時(shí)間 t1，站臺(tái)長為 v t1；但是，按火車上乘客的手表計(jì)只需要時(shí)間 t2，站臺(tái)長為 v t2．由于運(yùn)動(dòng)的時(shí)鐘變慢，即 t2小于 t1，故 v t2小于 v t1．所以，乘客完全有理由得出這樣的結(jié)論：站臺(tái)縮短了．實(shí)際上在車站上的人看來站臺(tái)卻并沒有縮短，但他們也同樣有理由說，火車縮短了。 [討論與交流 ] 此處的討論與交流意在使學(xué)生認(rèn)識(shí)相對(duì)論效應(yīng)顯著與否依賴于運(yùn)動(dòng)速度的快慢．長度收縮和時(shí)間膨脹的效果只有當(dāng)你以接近光速運(yùn)動(dòng)的時(shí)候才能注 意到，當(dāng)運(yùn)動(dòng)得非常慢 (你可能認(rèn)為你的車開得很快，每小時(shí) 120千米，但這對(duì)于相對(duì)論來 說，是極慢的 )時(shí)，相對(duì)論效 應(yīng)極其微小，完全可以忽略不計(jì)。 (4)經(jīng)典力學(xué)與絕對(duì)時(shí)空觀可以很好的對(duì)付運(yùn)動(dòng)較慢的諸如蘋果、行星的問越，但在處理以光速或接近光速運(yùn)動(dòng)的物體時(shí)卻根本無效．實(shí)際上，經(jīng)典力學(xué)是相對(duì)論在低速條件下的近似．可以讓學(xué)生小結(jié)和歸納經(jīng)典時(shí)空觀與狹義相對(duì)論時(shí)空觀的主要區(qū)別， 如下表所示： 絕對(duì)時(shí)空觀 狹義相對(duì)論時(shí)空觀 光速 相對(duì)的 [來源 :學(xué)科網(wǎng) ] 絕對(duì)的 同時(shí) 絕對(duì)的 相對(duì)的 時(shí)間與空間 與運(yùn)動(dòng)無關(guān)，絕對(duì)的 與運(yùn)動(dòng)聯(lián)系，相對(duì)的 質(zhì)量 與運(yùn)動(dòng)無關(guān)，不變的 隨速度增大而增大 [來源 :學(xué)科網(wǎng) ZXXK] [實(shí)踐與拓展 ] 推薦書目供對(duì)“相對(duì)論”有興趣的學(xué) 生進(jìn)一步自學(xué)和了解相對(duì)論的知識(shí)。 (2)相對(duì)論嚴(yán)格地考察了時(shí)間、空間、物質(zhì)和運(yùn)動(dòng)這些物理學(xué)的基本概念，揭示了空間 —— 時(shí)間的辯 證關(guān)系以及物質(zhì)同時(shí)空的關(guān)系，給出了科學(xué)而系統(tǒng)的時(shí)空觀和物質(zhì)觀，加深了人們對(duì)物質(zhì)和運(yùn)動(dòng)的認(rèn)識(shí)，反映了自然科學(xué)的辯證唯物主義傾向，從而使物理學(xué)在邏輯上成為更完美的科學(xué)體系。 ) (3)物體質(zhì)量隨速度的增加而增大．愛因斯坦在時(shí)空觀的徹底變革的基礎(chǔ)上建立了相對(duì)論力學(xué)，指出質(zhì)量隨著速度的增加而增加，當(dāng)速度接近光速時(shí)，質(zhì)量趨于無窮大．他給出了著名的質(zhì)能關(guān)系式： E=mc。 (1)運(yùn)動(dòng)的時(shí)鐘變慢，其實(shí)質(zhì)是指在相對(duì)論中每位觀察者都有自身的時(shí)間測(cè)度，即如果一時(shí)鐘在天空高速飛馳，對(duì)靜止 不動(dòng)的觀察者來說似乎鐘的時(shí)間走得慢了．時(shí)鐘飛馳得越快，鐘的時(shí)間走得越慢；在與光速相等的時(shí)候，鐘將似乎完全停止，時(shí)間就會(huì)停頓了．這種效應(yīng)得到了實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證． f1971年，美國人把原子鐘放到噴氣式飛機(jī)上，當(dāng)飛機(jī)繞地球飛行一周回到地面后，飛機(jī)上的原子鐘與地面上的原子鐘的讀數(shù)出現(xiàn)了微小的差別，這個(gè)微小的差別主要是由相對(duì)論中的時(shí)鐘變慢引起的． 1噴氣式飛機(jī)的速度畢竟不是很快，跟光速相比則差距更大．試想，若飛機(jī)的速度接近光速，那么時(shí)鐘讀數(shù)的差別將絕不會(huì)是微小的．高能量基
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