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,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2019/4/27,0,第六章,相对论,第一节 牛顿力学中运动的相对性,第六章 相对论,1,一、牛顿力学中运动的相对性,1.,在一艘大船密闭的船舱里，你能否通过观察自由释放的小球的运动判断大船是静止还是在匀速行驶？,答案不能,.,因为不论大船是静止还是匀速行驶，观察到小球的运动都是相同的，而且都要落在释放点的正下方,.,2.,若大船相对地面以速率,u,向前匀速行驶，船上某人相对船以,v,向前跑，则他相对地面的速率是多少？若此人以,v,向船后跑呢？,答案若此人相对船以,v,向前跑，则他相对地面的速率为,v,1,u,v,；若向船后跑，则他相对地面的速率为,v,2,u,v,.,问题设计,一、牛顿力学中运动的相对性 1.在一艘大船密闭的船舱里，,2,一、牛顿力学中运动的相对性,1.,伽利略相对性原理,(1),惯性系：如果,定律在某个参考系中成立，这个参考系叫做惯性系，相对这个惯性系做,运动的另一个参考系也是惯性系,.,(2),伽利略相对性原理：,的规律在任何,惯性系,中都是一样的,.,要点提炼,牛顿运动,匀速直线,力学,一、牛顿力学中运动的相对性 1.伽利略相对性原理要点提炼,3,一、牛顿力学中运动的相对性,2.,经典时空观,经典时空观认为时间和空间是脱离物质而存在的，是绝对的，时间和空间是相互独立、互不相关的,.,3.,伽利略速度变换公式,若车厢相对地面以,u,向前行驶，车厢内人相对车厢以速率,v,向前跑，则人对地面的速率为,v,；若人向车后跑时，相对地面的速率为,v,.,u,v,u,v,一、牛顿力学中运动的相对性 2.经典时空观uvuv,4,一、牛顿力学中运动的相对性,一辆匀速行驶的汽车车厢内，实验者是否可以不受场地的影响来进行用单摆测定重力加速度的实验？,延伸思考,答案匀速行驶的汽车属于惯性系，所以他能够完成这个实验，且与地面上的结果无异,.,一、牛顿力学中运动的相对性 一辆匀速行驶的汽车车厢内，实,5,思考与讨论,牛顿力学的适用条件是什么？,低速、宏观、弱引力,狭义相对论,在研究高速、微观、强引力作用时，,牛顿力学不再适用！,量子力学,广义相对论,思考与讨论牛顿力学的适用条件是什么？低速、宏观、弱引力狭义相,6,讨论与交流,描述物体的运动时，选择不同的参照系，同一运动的描述情况可能不同。,原则上参照系是可以任意选取的，,但是应用牛顿定律时却不可任意选取。,以地面为参考系，,A,、,B,两球只受重力，做自由落体运动，此时牛顿定律是成立的。,以,B,球为参照系时，,A,球虽然受到重力作用，但保持静止状态，牛顿定律在这里失效了！,讨论与交流描述物体的运动时，选择不同的参照系，同一运动的描述,7,应用牛顿定律时应选取怎样的参考系？,讨论与交流,惯性参考系，简称惯性系。,在惯性系中，受到合外力为零的物体做匀速直线运动，牛顿定律只对惯性系成立。,所有相对惯性系作匀速直线运动的参照系都是惯性系。,地面就是最大的惯性系。,应用牛顿定律时应选取怎样的参考系？讨论与交流惯性参考系，简称,8,讨论与交流,在不同的惯性参考系中研究A球的运动，,牛顿定律的结论是否一致？,在不同的惯性参考系中研究同一物体的运动时，所遵循的规律是一样的。,伽利略大船,讨论与交流在不同的惯性参考系中研究A球的运动，在不同的惯性参,9,伽利略相对性原理,在任何惯性参考系中，力学规律都是一样的，都可以用牛顿定律来描述-伽利略相对性原理。,伽利略相对性原理在任何惯性参考系中，力学规律都是一样的，都可,10,伽利略速度变换,讨论与交流,车厢相对于地面以速率u开行，人相对于车厢以速率v运动，他相对于地面的速率v是多少？,伽利略速度变换讨论与交流车厢相对于地面以速率u开行，人相对于,11,向前跑时：,向后跑时：,注意：矢量式,向前跑时：向后跑时：注意：矢量式,12,经典时空观,什么是时间？什么是空间？,时间和空间有什么性质？,机械运动是指物体的空间位置随时间的变化。,经典物理学认为空间和时间是脱离物质而存在的，是绝对的，空间和时间之间是没有联系的。,经典时空观什么是时间？什么是空间？机械运动是指物体的空间位置,13,课堂小结,1、伽利略相对性原理；,2、伽利略速度变换；,3、经典时空观。,课堂小结1、伽利略相对性原理；,14,
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