2019-2020年高中物理 15.1 相对论的诞生导学案 新人教版选修3-4

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1、2019-2020年高中物理15.1相对论的诞生导学案新人教版选修3-4【学习目标】（1）了解相对论诞生的历史背景，了解经典的相对性原理（2）知道狭义相对论的两个基本假设（3）同时的相对性、运动长度的收缩、时间间隔的相对（4）了解时空相对性的验证、了解相对论时空观与经典物理时空观的主要区别【重点难点】狭义相对论的两点假设【学习内容】【自主预习】（认真阅读教材p98-p100，独立完成下列问题）1．要描述一个物体的运动，必须先确定___________。20世纪初，著名物理学家______________建立了举世闻名的相对论，使人们对___________和_______

2、___的认识产生了根本性的变革。2．在经典力学中，__________________是力学规律的基础，若它在某个参考系中成立，则这样的参考系叫________________。3．狭义相对论的两个基本假设：____________________和____________________。4．相对性原理是指在不同的_____________参考系中，一切物理定律都是_____________的；光速不变原理是指真空中的光速在不同的_____________参考系中都是_____________的。5．假设有一天你坐在神州七号的飞船舱内，且看不到舱外的景物。当飞船静止或做

3、匀速直线运动时，你_____________（填“能”或“不能”）感觉到飞船是静止的还是运动的。6．狭义相对论指出，_____________和_____________的量度与参考系的选择有关。课中合作探究有一个科幻故事：一个中年人乘坐接近光速的宇宙飞船，他在宇宙飞船飞行了很长时间后回到地球，当他到达地面时，发现他的儿子已经是白发苍苍的老头了，而他自己基本上没有发生什么变化，你觉得这个故事的科学道理在哪里？【课堂小结与反思】【课后作业与练习】1．有甲、乙两人，甲以2m/s的速度向东直线行走，乙以1.5m/s的速度向西直线行走，则甲相对于乙的速度大小为（）A．2m/sB．

4、1.5m/sC．3.5m/sD．0.5m/s2．下列说法正确的是（）A．物理的基本规律在所有惯性系中都是等价的B．在真空中，光的速度与光的频率、光源的运动都无关C．在任何惯性系中，光在真空中沿任意方向的传播速度都相同D．以上说法均不正确3．一根沿自身长度方向运动的直杆，其长度比静止时（）A．长B．短C．相等D．不能确定4．一米长的标尺以相对论速度穿过一根几米长的管子，它们的长度都是在静止状态下测量的。则以下能最恰当地描述标尺穿过管子时的情形的是()A．标尺收缩变短，因此在某些位置上，管子能完全遮住标尺B．标尺伸展变长，因此在某些位置上，标尺从管子的两端伸出来C．两者都收缩

5、变短，且收缩量相等，因此在某个位置上，管子能恰好遮住标尺D．所有情形都与观察者的运动状态有关5．原长为15m的飞船以9km/s的速率相对地面匀速飞行时，从地面上测量，它的长度为多少？假设飞船以0.9c的速率飞行，则从地面上测量，它的长度又为多少？从中你可以得到什么结论？6．一固定长度为90m的飞船，沿船身方向相对地球以0.8c的速度从一观测站的上空飞过，该观测站测得的飞船的长度为多少？船身全部通过观测站所用的时间为多少？船中宇航员测得的时间又为多少？（观测站视为质点）7．一列火车以某一速度相对于地面运动，若地面上的人测量某光源发出的光同时到达车厢的前壁和后壁，则按照火车上

6、的人测量，光先到达前壁还是后壁？火车上的人怎样解释这种现象？