物理新教材人教版必修第二冊(cè)教學(xué)教案：第七章-5-相對(duì)論時(shí)空觀與牛頓力學(xué)的局限性-(1)-【含答案】(編輯修改稿)
2025-04-05 05:43 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 為L(zhǎng)，正以速度v勻速向右運(yùn)動(dòng)，車廂底面光滑，兩只完全相同的小球，從車廂中點(diǎn)以相同的速率v0分別向前后勻速運(yùn)動(dòng)，（相對(duì)于車廂），問(wèn)①在車廂內(nèi)的觀察者看來(lái)，小球是否同時(shí)到達(dá)兩壁？②在地上的觀察者看來(lái)兩球是否同時(shí)到達(dá)兩壁？假設(shè)一列火車沿平直軌道飛快地勻速行駛。車廂中央的光源發(fā)出了一個(gè)閃光，閃光照到了車廂的前壁和后壁。①車上的觀察者以車廂為參考系，閃光到達(dá)前后兩壁的時(shí)間相同嗎對(duì)照經(jīng)典時(shí)空觀引導(dǎo)學(xué)生得出：經(jīng)典時(shí)空觀和相對(duì)論時(shí)空觀不同。學(xué)生回答，兩個(gè)觀察者看到的結(jié)果一樣。引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)愛(ài)因斯坦假設(shè)分析。教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動(dòng)預(yù)設(shè)學(xué)生活動(dòng)預(yù)設(shè)答：根據(jù)愛(ài)因斯坦相對(duì)性原理，在不同參考系中一切物理規(guī)律都是相同的，據(jù)x=ct得t=，車上觀察者看來(lái)x相同，c也一樣，所以t相同。②車下的觀察者來(lái)說(shuō)，以地面為參考系，閃光到達(dá)前后兩壁的時(shí)間相同嗎？答：對(duì)地面的觀察者來(lái)看，在閃光飛向兩壁的過(guò)程中，車廂向前行進(jìn)了一段距離，所以向前的光傳播的路程長(zhǎng)些，向后傳播的路程短些，而光速仍然不變，閃光先到達(dá)后壁，后到達(dá)前壁。兩個(gè)時(shí)件不是同事發(fā)生的。問(wèn)題：那么為什么我們平時(shí)不能觀察這種現(xiàn)象呢？答：因?yàn)榛疖囁俣认鄬?duì)于光速來(lái)說(shuō)太小，在光傳播的短時(shí)間內(nèi)，火車位移不大，我們不能發(fā)現(xiàn)這么短的時(shí)間差。如果火車速度接近光速，這一現(xiàn)象一定很明顯?？偨Y(jié)：看來(lái)經(jīng)典的時(shí)間觀動(dòng)搖了，相對(duì)論給我們展示了高速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下全新的世界。⑵時(shí)間延緩效應(yīng)（鐘慢效應(yīng)）相對(duì)于地面以v運(yùn)動(dòng)的慣性參考系上的人觀察到與其一起運(yùn)動(dòng)的物體完成某個(gè)動(dòng)作的時(shí)間間隔為Δτ（固有時(shí)），地面上的人觀察到該物體在同一地點(diǎn)完成這個(gè)動(dòng)作的時(shí)間間隔為Δt（運(yùn)動(dòng)時(shí)），則有： ①由于 所以總有 ，運(yùn)動(dòng)時(shí)大于固有時(shí)，此種情況稱為時(shí)間延緩效應(yīng)（鐘
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