鲁科版 (2019)必修 第二册第1节 初识相对论完整版备课ppt课件

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狭义相对论中的两个基本假设包含了不同于经典力学的新时空观，这种新时空观变革了传统的空间、时间、质量、能量等基本概念，揭示了时空统一性和物质、运动的统一性。
时间是绝对时间，与运动无关。
当时钟相对于观测者静止时，时钟走得快些； 当时钟相对于观测者高速运动时，观测者则认为时钟变慢了。
在一列以速度 v 做匀速直线运动的火车中，做一个物理实验的时间是 15 min，站台上的观察者测得该实验花费的时间会更长 。
同一个物理过程，乘客测得的时间为τ0，站台上的观察者测得的时间为τ，则：
显然， τ > τ0。这种时间观测效应被称为时间延缓
我们把时间延缓效应形象地表述为运动的“时钟变慢”。
空间是绝对时间，与运动无关。
若一把刻度尺，相对它静止的观测者测量其长度为l0 （静止长度，又称固有长度），沿它长度方向相对运动的观测者测量其长度则是l，它们的关系为
显然，l 一把刻度尺，相对它静止的观测者测量其长度为 1 m，相对它运动的观测者测量其长度仍是 1 m。
质量和能量是两个独立的概念 。
质量和能量是物质不可分离的属性。
这就是著名的质能关系式
m 是质量， c 是真空中光速， E 是能量。
如果用Δm 表示物体质量的变化量，ΔE 表示能量的变化量，则有：
损失的质量会转化为能量
1938 年，德国物理学家哈恩的重核裂变反应使爱因斯坦的质能关系得到了验证。从此，人类进入核能时代。
物体的质量与运动无关 。
物体的质量会随速度变化。
当物体相对于某惯性参考系静止时，它具有最小的质量 m0，当物体以速度 v 相对该惯性参考系运动时，则在该惯性参考系观测它的质量
物体的质量会随着它运动速度的增大而增大。这便是相对论的质速关系。
爱因斯坦的广义相对论认为，由于物质的存在，空间和时间会发生弯曲。天体之间的引力作用是时空弯曲的结果。万有引力是广义相对论的时空弯曲理论在弱引力场的近似表述。
当遥远的恒星发出的光经过太阳表面时，太阳周围的空间弯曲，致使光线发生弯曲。理论计算星光经过太阳周围空间射向地球后的偏角为 1.75″（图 5-6）。
1919 年发生日全食时，英国派出科考队分赴西非和巴西两地观测，得到的结果与理论值相当吻合。正是由于这个事件，相对论才受到人们的重视。