物理新教材人教版必修第二冊教學教案：第七章-5-相對論時空觀與牛頓力學的局限性-(1)-【含答案】(編輯修改稿)
2025-04-05 05:43 本頁面
【文章內容簡介】 為L，正以速度v勻速向右運動，車廂底面光滑，兩只完全相同的小球，從車廂中點以相同的速率v0分別向前后勻速運動，（相對于車廂），問①在車廂內的觀察者看來，小球是否同時到達兩壁？②在地上的觀察者看來兩球是否同時到達兩壁？假設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，閃光到達前后兩壁的時間相同嗎對照經(jīng)典時空觀引導學生得出：經(jīng)典時空觀和相對論時空觀不同。學生回答，兩個觀察者看到的結果一樣。引導學生根據(jù)愛因斯坦假設分析。教學環(huán)節(jié)教師活動預設學生活動預設答：根據(jù)愛因斯坦相對性原理，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x相同，c也一樣，所以t相同。②車下的觀察者來說，以地面為參考系，閃光到達前后兩壁的時間相同嗎？答：對地面的觀察者來看，在閃光飛向兩壁的過程中，車廂向前行進了一段距離，所以向前的光傳播的路程長些，向后傳播的路程短些，而光速仍然不變，閃光先到達后壁，后到達前壁。兩個時件不是同事發(fā)生的。問題：那么為什么我們平時不能觀察這種現(xiàn)象呢？答：因為火車速度相對于光速來說太小，在光傳播的短時間內，火車位移不大，我們不能發(fā)現(xiàn)這么短的時間差。如果火車速度接近光速，這一現(xiàn)象一定很明顯?？偨Y：看來經(jīng)典的時間觀動搖了，相對論給我們展示了高速運動狀態(tài)下全新的世界。⑵時間延緩效應（鐘慢效應）相對于地面以v運動的慣性參考系上的人觀察到與其一起運動的物體完成某個動作的時間間隔為Δτ（固有時），地面上的人觀察到該物體在同一地點完成這個動作的時間間隔為Δt（運動時），則有： ①由于 所以總有 ，運動時大于固有時，此種情況稱為時間延緩效應（鐘
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