2018_2019学年高中物理第十五章相对论简介本章整合课件新人教版选修3
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高中物理 第15章《相对论简介》课件 新人教选修34
在经典物理家的头脑中，如果两个事件在一个
参考系中看来是同时的，在另一个参考系中看来也 一定是同时的，但是如果接受爱因斯坦的两个假设， 我们会得出“同时是相对的”这样一个结论．
一、“同时”的相对性
车厢上的人和地面上的人看到车厢中间灯光到 达前后车厢的先后是不一样的．
车上的观察者认为光同时到达车厢的前后两壁 站台上的观察者认为光先到车厢后壁后到前壁
动尺变短（空间收缩效应）
SY
O
Y′ S′ u
A l B
O′ x●
X X′
1
注意：
长度缩短效应只发生在相对运动的方向上
如上例中的 X 轴方向上，在Y 轴方向上 无长度缩短效应
结论
一条沿自身长度方向运动的杆，
其长度总比杆静止时的长度小
斐克小伙剑术精， 出刺迅捷如流星， 由于空间收缩性， 长剑变成小铁钉.
三、时间间隔的相对性
在站台上看运 动火车上的钟
在火车上看运 动站台上的钟
由光速不变原理便 得到不同的时间间隔
高速运行的列车上，由车厢底部发出的闪光，对 于车上的人来说，闪光是在竖直方向反射的，而车 厢外的人认为被接收的反射光是沿斜线传播的．
h
对于车厢内的人：
t0
2h c
对于车厢外的人： t
4h2 c2 v2
三、质能方程
物体的能量和质量之间 存在密切的联系，他们的关 系是：
Emc2
这就是著名的爱因斯坦质能方程
质能方程表达了物体的质量和它所具有的 能量之间的关系.
E k EE 0
物体的动能
运动时的能量
静止时的能量
m
m0
1
v
2
c
Emc2
高中物理第十五章相对论简介本章整合课件新人教选修3_
=
3.504 × 10 − 10, 比值非常小。
答案：4
9
×
1010
kg
7.008 × 1020 kg
远小于太阳的总质量
静止的观察者所测得的长度l0要小,具体关系为
l=l0
1-
������
2
。
������
专题一 专题二
3.时间的相对性(时间延缓效应)。
在某运动的惯性系中发生了两个事件,在某参考系(例如地面)中的
观察者认为两个事件时间间隔Δt,比相对该参考系运动的惯性系
(例如飞船中)中观察者认为两个事件发生的时间间隔Δτ要长。
几个结论 强引力场附近的时间进程会变慢
专题一 专题二
专题一 相对论的时空观
1.“同时”的相对性。
在某一惯性参考系中,同时发生的两个事件,在另一个相对该惯
性系做匀速直线运动的惯性系中观测不再同时。其观测结果是沿
运动方向靠前的事件先发生。
2.长度的相对性(尺缩效应)。
沿杆方向与杆有相对运动的观察者所测得的杆的长度l比与杆相对
第十五章 相对论简介 本章整合
相对论简介
狭义相对性原理 两个基本假设
光速不变原理 同时的相对性
相对论时空观
������2 长度的相对性:������ = ������0 1- ������2 时间间隔的相对性:Δ������ = Δ������
狭义相对论
1-
������2 ������2
相对论的速度变换定律:������
量为
Δm=
������ ������2
=
4×1026 (3×108)2
kg=
4 9
×
1010
kg。
新课标物理选修第十五章相对论简介全章PPT课件 人教课标版3
一、超越狭义相对论的思考 爱因斯坦思考狭义相对论无法解 决的两个问题： 1、引力问题 万有引力定律无法纳人狭义相对 论的理论框架； 2、非惯性系问题 狭义相对论只适用于惯性系，为 什么惯性系具有这样的地位？狭义 相对论无法解释
二、广义相对性原理和等效原理
1、广义相对性原理： 在任何参考系中，物理规律都是相同的。 伽利略相对性原理 力学规律在任何惯性系都是相同的 爱因斯坦狭义相对性原理(1905年) 在不同的惯性参考系中，一切物理规律都有 是相同的；
第十五章
相对论简介
第四节 广义相对论简介 （第1课时）
复 习
一、狭义相对论的两点假设： 1、狭义相对性原理 在不同的惯性参考系，一切物理 规律都是相同的 2、光速不变原理 真空中的光速在不同的惯性参考 系中是相同的，光速与光源、观察者 间的相对运动没有关系。
二、由狭义相对论推出的几个结论 1、“同时”的相对性
2、动尺变短
l l0
t
v 1 c
t0
2
3、动钟变慢
v 1 c
2
4、速度变换公式
u v u u v 1 2 c
5、相对论质量 m
m0 v 1 c
2
6、质能方程
Emc
2
阅读思考题
Hale Waihona Puke 1、狭义相对论遇到哪两个无法解决的 问题？ 2、广义相对论的两个基本原理是什么？ 与狭义相对论的两个假设有什么不 同？ 3、根据广义相对论的两个基本原理可 以导出那些重要结论？
1、聪明的人有长的耳朵和短的舌头。 ——弗莱格 2、重复是学习之母。 ——狄慈根 3、当你还不能对自己说今天学到了什么东西时，你就不要去睡觉。 ——利希顿堡 4、人天天都学到一点东西，而往往所学到的是发现昨日学到的是错的。 ——B.V 5、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。 ——洛 克 6、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸收都不可耻。 ——阿卜· 日· 法拉兹 7、学习是劳动，是充满思想的劳动。 ——乌申斯基 8、聪明出于勤奋，天才在于积累 －－华罗庚 9、好学而不勤问非真好学者。 10、书山有路勤为径，学海无涯苦作舟。 11、人的大脑和肢体一样，多用则灵，不用则废 －茅以升 12、你想成为幸福的人吗？但愿你首先学会吃得起苦 －－屠格涅夫 13、成功＝艰苦劳动＋正确方法＋少说空话 －－爱因斯坦 14、不经历风雨，怎能见彩虹 －《真心英雄》 15、只有登上山顶，才能看到那边的风光。 16只会幻想而不行动的人，永远也体会不到收获果实时的喜悦。 17、勤奋是你生命的密码，能译出你一部壮丽的史诗。 1 8．成功，往往住在失败的隔壁！ 1 9 生命不是要超越别人，而是要超越自己． 2 0．命运是那些懦弱和认命的人发明的！ ２1．人生最大的喜悦是每个人都说你做不到，你却完成它了！ ２2．世界上大部分的事情，都是觉得不太舒服的人做出来的． ２3．昨天是失效的支票，明天是未兑现的支票，今天才是现金． ２4．一直割舍不下一件事，永远成不了! ２5．扫地，要连心地一起扫！ ２6．不为模糊不清的未来担忧，只为清清楚楚的现在努力． ２7．当你停止尝试时，就是失败的时候． ２8．心灵激情不在，就可能被打败． ２9．凡事不要说＂我不会＂或＂不可能＂，因为你根本还没有去做！ ３0．成功不是靠梦想和希望，而是靠努力和实践． ３1．只有在天空最暗的时候，才可以看到天上的星星． ３2．上帝说：你要什么便取什么，但是要付出相当的代价． ３3．现在站在什么地方不重要，重要的是你往什么方向移动。 ３4．宁可辛苦一阵子，不要苦一辈子． ３5．为成功找方法，不为失败找借口． ３6．不断反思自己的弱点，是让自己获得更好成功的优良习惯。 ３7．垃圾桶哲学：别人不要做的事，我拣来做！ ３8．不一定要做最大的，但要做最好的． ３9．死的方式由上帝决定，活的方式由自己决定！ ４0．成功是动词，不是名词！ 20、不要只会吃奶，要学会吃干粮，尤其是粗茶淡饭。
高中物理-第15章 相对论简介 3-4 狭义相对论的其他结论 广义相对论简介课件 新人教版选修3-4
5.9×106 m/s 可以使用经典动能公
探究一
探究二
变式训练1 导学号一粒子以0.05c的速度相对实验室参考系运动。
此粒子衰变时发射一个电子,电子相对于粒子的速度为0.8c,电子的
运动方向与粒子运动方向相同。求电子相对于实验室参考系的速
度。
解析:已知v=0.05c,u'=0.8c。
由相对论速度变换公式得
探究一
探究二
典例剖析
【例题1】 一个原来静止的电子,经过100 V的电压加速后它的动
能是多少?质量改变了百分之几?速度是多少?此时还能否使用经典
的动能公式?(m0=9.1×10-31 kg)
探究一
探究二
解析:由动能定理:
Ek=eU=1.6×10-19×100 J=1.6×10-17 J
k
2
根据质能方程:ΔE=Δmc 得 Δm= 2 ,
u=
'+
' =
1+ 2
答案:0.817c
0.8+0.05
0.8×0.05 ≈0.817c。
1+
2
探究一
探究二
探究二广义相对论的几个结论
问题导引
地球表面有引力,那么为什么在地球表面均匀介质中光沿直线传播?
探究一
探究二
名师精讲
1.光线在引力场中弯曲:根据广义相对论,物质的引力会使光线弯曲,
加速度也是一定的,足够长的时间以后物体就可以达到任意的速度。
②相对论情况下:物体的质量随其速度的增大而增大。物体以速度
0
m=
v运动时的质量m与静止时的质量m0的关系式为
。
2
1-
(3)质能方程:
高中物理第十五章相对论简介第34节狭义相对论的其他结论广义相对论简介课件新人教版选修3
对质能方程的理解
1．相对论质量
相对论中质量和速度的关系为 m＝ 理解这个公式时请注意：
m0 。 1－vc 2
(1)式中 m0 是物体静止时的质量(也称为静质量)，m 是物体 以速度 v 运动时的质量。这个关系式称为相对论质速关系，它
表明物体的质量会随速度的增大而增大。
(2)v ≪c 时，近似地 m＝m0。 (3)微观粒子的运动速度很高，它的质量明显地大于光子 质量。例如回旋加速器中被加速的粒子质量会变大，导致做 圆周运动的周期变大后，它的运动与加在 D 形盒上的交变电 压不再同步，回旋加速器的加速能量因此受到了限制。
1．自主思考——判一判
(1)只有运动物体才具有能量，静止物体没有质能。
(×)
(2)一定的质量总是和一定的能量相对应。
(√ )
(3)E＝mc2 中能量 E 其实就是物体的内能。
(×)
(4)狭义相对论适用于任何参考系。
(×)
2．合作探究——议一议 爱因斯坦提出狭义相对论后，为什么还要提出广义相对论？ 提示：爱因斯坦提出狭义相对论后，遇到了狭义相对论无法解决 的两个问题：万有引力理论无法纳入狭义相对论的框架；惯性参 考系在狭义相对论中具有特殊的地位。为了解决这两个问题，爱 因斯坦又向前迈进了一大步，提出了广义相对论。
2．广义相对性原理和等效原理 (1)广义相对性原理：在任何参考系中，物理规律都是 _相__同__的。 (2)等效原理：一个均匀的引力场与一个做匀加速运动 的参考系 等价 。 3．广义相对论的几个结论 (1)光线经过强引力场发生 弯曲 。 (2)引力红移：引力场的存在使得空间不同位置的 时间 进程出现了差别。而使矮星表面原子发光频率 偏低 。
现象，所以选项 B 正确、C 错误。
2018_2019高中物理第十五章相对论简介第3节狭义相对论的其他结论第4节广义相对论简介课件新人教版选修3_
• 如果车上人运动方向与车运动方向相同，u′取_________ 正 值，如果 车上人运动方向与车运动方向相反，u′取_________ 负 值。 • (2)结论：光速c是宇宙万物速度的极限，且相对于任何参考系都是 不变 ____的。
相对论质量
• 1．经典力学 不变 的，一定的力作用在物体上，产生的加速度也是 • 物体的质量是_________ 一定 任意大的 _________ 的，足够长的时间以后物体就可以达到______________ 速度。 • 2．相对论情况下 • 物体的质量随其速度的增大而增大。物体以速度 v运动时的质量m与静止时的 m0 m＝ 质量m0的关系式为：___________________ 。 v2 1－ c • 3．质能方程 E＝mc2 • 质能方程：_____________ 。
• 三、质能方程 • 1．爱因斯坦质能方程：E＝mc2。 • 质能方程表达了物体的质量和它所具有的能量的关系，即 一定的质量总是和一定的能量相对应。 • 2．对于一个以速率v运动的物体，其总能量为动能与静质 能之和，即E＝Ek＋E0，其中静质能E0＝m0c2。 • 爱因斯坦质能方程为开创原子能时代提供了理论基础。当 物体静止时，它本身蕴含着一份很大的能量。如m0＝1kg ，其静止能量E0＝9×1016J。而我们通常所利用的物体的 动能仅仅是mc2和m0c2之差，即Ek＝E－E0
• 『想一想』 • 爱因斯坦提出狭义相对论后，为什么还要提出广义相对论 ？ • 答案：爱因斯坦提出狭义相对论后，遇到了狭义相对论无 法解决的两个问题：万有引力理论无法纳入狭义相对论的 框架；惯性参考系在狭义相对论中具有特殊的地位。为了 解决这两个问题，爱因斯坦又向前迈进一大步，提出了广 义相对论。
新课标导学
高中物理第十五章相对论简介15.2时间和空间的相对性课件新人教选修3_4
l0
l
l l0
1
v
2
c
动尺变短（空间收缩效应）
SY
Y′ S′ u
A l B
O
O′ x●
X X′
1
注意：
长度缩短效应只发生在相对运动的方向上
如上例中的 X 轴方向上，在Y 轴方向上 无长度缩短效应
结论
一条沿自身长度方向运动的杆，
其长度总比杆静止时的长度小
斐克小伙剑术精， 出刺迅捷如流星， 由于空间收缩性， 长剑变成小铁钉.
t t0 1 v 2 c
车上的观察者认为光同时到达车厢的前后两壁 站台上的观察者认为光先到车厢后壁后到前壁
思考与讨论
结论： 1、对于运动的火车上同时发生的两个事件， 对于地面就不是同时的
关键：在各个参考系中光速都为c 2、地面上同时发生的两个事件，对于运动 的火车也不是同时的
关键：相对运动
二、长度的相对性
l0
v
l
车上的人看到的车厢的长度： 车外的人看到的车厢的长度：
t t0 1 v 2 c
l l0
1
v
2
c
当两个参考系的
相对速度可与光速相 比时，时间与空间的 相对性才比较明显．
狭义相对论的结论已经完全得到证实，实际 上它已经成为微观粒子研究的基础之一．
五、相对论的时空观
牛顿物理学的绝对时空观：物理学的空间 与时间是绝对分离没有联系的，脱离物质而 单独存在，与物质的运动无关。
四、时空相对性的实验验证
根据相对论，时间 在运动中会进行的比 较缓慢，也就是说， 在空间中高速移动的 时钟，比固定于地面 上的时钟走得慢．
2018_2019学年高中物理第十五章相对论简介本章整合课件(人教版)选修3_4
������ 0 2 ������
=3×108×
1-
9.11×10-31 2.69×10-30
2
m/s≈2.82×108 m/s。
答案：(1)8.2×10-14 J 0.51 MeV (2)2.69×10-30 kg 2.82×108 m/s
专题一 专题二 专题三
专题三 相对论速度变换公式
相对论速度变换公式:设车对地面的速度为v,车上人对车的速度
为4×10-8 s,与π介子一起运动的观察者认为π介子的平均寿命是多 少?
解析：在相对于π介子运动的实验室中测得π介子的平均寿命为 Δt,则相对于π介子静止的观察者测得π介子的平均寿命为
Δτ=Δt
1-
������ ������
2
=4×10-8×
1-
0.8������ ������
2
s=2.4×10-8 s。
2
=100×
1-
30 3×108
2
m≈100 m
其长度缩短了Δl1=l0-l1=0 当火车以v2=2.7×108 m/s的速度运动时,
l2=l0
1-
������2 ������
2
=100×
1-
2.7×108 3×108
2
m≈43.6 m
其长度缩短了Δl2=l0-l2=56.4 m。 答案：0 56.4 m
本章整合
本章知识可分为两部分,第一是狭义相对论的知识,主要是两个 基本假设和几个重要结论;第二是广义相对论,介绍了两个基本原 理及几个结论。
思考并回答下列问题 1.思考关于狭义相对论的内容,填写下图。
答案：①在不同的惯性参考系中,一切物理规律都是相同的 ② 真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的 ③相对的
高中物理 第十五章 相对论简介 章末总结课件 新人教版选修34
解电所子析以相E′电对＝子论经动能典12×力E0k学＝.99的2 动m10能－≈c2Evc8－2′2.05＝×m0121c02m，－02v. 2，
Ek
1－10.992－1
答案 8.05×10－2
三、相对论速度变换公式
相对论速度变换公式：设车对地面的速度为v，人对车 的速度为u′，车上人相对于地面的速度为u，则u＝
公式Δt＝ Δτ
1－vc2
相 对 论 简
狭
义 相 对
几个重 要结论
相对论速度变换公式u＝
u′＋v 1＋u′c2 v
介论
相对论质量关系式m＝
m0 1－vc 2
爱因斯坦质能方程E＝ mc2
广义相对性原理：在任何参考系中，物
两个基 理规律都是相同的
相 对
广 义
本原理 等效原理：一个均匀的引力场与一个做
论相
Δτ ，长度的 1－vc 2
一、时间和空间的相对性
例1 在实验室中测得以速度0.8c运动的π介子的平均寿 命为4×10－8秒，与π介子一起运动的观察者认为π介子 的平均寿命是多少？ 解析 在相对于π介子运动的实验室中测得π介子的平 均寿命为Δt，则相对于π介子静止的观察者测得π介子 的平均寿命为
一、时间和空间的相对性
三、相对论速度变换公式
(2)从飞船中的时钟来看，还有多少时间允许它离开 航线，以避免与彗星相撞？ 解析 把t0＝t0′＝0时的飞船状态视为一个事件， 把飞船与彗星相撞视为第二个事件.这两个事件都发 生在S′系中的同一地点(即飞船上)，地球上的观察 者测得这两个事件的时间间隔Δt＝5 s，根据时间间
匀加速运动的参考系等价
简对 介论
物体的引力使光线弯曲
几个结论 引力场的存在使得空间不同位置的时间
高中物理 第15章 相对论简介章末小结课件 新人教版选修3-4
(3)因为Δt＝
Δτ ， 1－vc2
所以Δτ＝Δt· 1－vc2，Δt＝5昼夜，v＝0.8c，所以
Δτ＝5× 1－0.82＝3(昼夜)
答案：(1)车头的灯先亮
(2)3.7×5 m2的画
(3)3昼夜
触及高考
相对论部分在新课标地区为选考内容，但作为选修3－4中 的一章，有出题的可能性。题型以选择题为主，分值较小，难 度也不大。
解析：列车上的观察者看到的是由B发出后经过A和C反射 的光，由于列车在这段时间内向C运动，而远离A，所以C的反 射光先到达列车上的观察者，看到C先被照亮，故只有C正 确。
3．(海南物理)设宇宙射线粒子的能量是其静止能量的k 倍。则粒子运动时的质量等于其静止质量的________倍，粒子 运动的速度是光速的________倍。
3．解决时间间隔的相对性应注意 (1)“动钟变慢”是两个不同惯性系进行时间比较的一种效 应，不要认为是时钟的结构或精度因运动而发生了变化。 (2)运动时钟变慢完全是相对的，在它们上面的观察者都将 发现对方的钟变慢了。
(1)一列火车以速度v匀速行驶，车头、车尾各有一盏 灯，某时刻路基上的人看见两灯同时亮了，那么车厢中的人看 见的情况是什么呢？
成才之路 ·物理
人教版 ·选修3-4
路十五章 章末小结
1 知识结构
2 规律方法
4 考题探析
3 触及高考
5 临场练兵
知识结构
规律方法
狭义相对论问题的求解技巧 1．解决“同时”的相对性问题，可从三个方面入手： (1)令观察者静止，判断被观察者因相对运动而引起的位置 变化。 (2)结合光速不变原理，分析光传播到两个事件所用的时 间。 (3)光先传播到的事件先发生，光后传播到的事件后发生。
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=
9.1×10-31 ×(3×108)2 1-(0.9������92������)2
J≈5.81×10-13 J。
(2)电子经典力学的动能 Ek'=12m0v2, 电子相对论动能 Ek=������10-������������������222-m0c2,
所以������k ' =
������k
解析：l0=100 m
当火车以v1=30 m/s的速度运动时,
l1=l0
1-
������1 ������
2
=100×
1-
30 3×108
2
m≈100 m
其长度缩短了Δl1=l0-l1=0 当火车以v2=2.7×108 m/s的速度运动时,
l2=l0
1-
������2 ������
2
=100×
1-
2.7×108 3×108
������ 0 2 ������
=3×108×
1-
9.11×10-31 2.69×10-30
2
m/s≈2.82×108 m/s。
答案：(1)8.2×10-14 J 0.51 MeV (2)2.69×10-30 kg 2.82×108 m/s
专题一 专题二 专题三
专题三 相对论速度变换公式
相对论速度变换公式:设车对地面的速度为v,车上人对车的速度
2
m≈43.6 m
其长度缩短了Δl2=l0-l2=56.4 m。 答案：0 56.4 m
专题一 专题二 专题三
专题二 质速关系和质能关系
������0
质速关系式为m=
1-
������ ������
2
,质能关系式为E=mc2,利用质速关系
式和质能关系式解题时应首先明确物体的静止质量和运动质量。
专题一 专题二 专题三
【例题2】 一电子以0.99c的速率运动。问:(电子静止质量
m0=9.1×10-31 kg) (1)电子的总能量是多少?
(2)电子经典力学的动能与相对论动能之比是多少?
解析：(1)由 m=
������ 0
1-
������ ������
2,E=mc2
得
E=������10-������������������222
他身边飞过,另一飞船B以速度2.0×108 m/s跟随A飞行。求:
(1)A上的乘客看到B的相对速度;
(2)B上的乘客看到A的相对速度。
解析：(1)A上的乘客看地面上的人以速度-2.5×108 m/s向后运动,
地面上的人看B以速度2.0×108 m/s向前运动,则A上的乘客看到B的
相对速度为u=1������+'+���������������'2���������
12×10.992-1≈8.05×10-2。
1-0.992
专题一 专题二 专题三
答案：(1)5.81×10-13 J (2)8.05×10-2
专题一 专题二 专题三
变式训练2导学号73884160电子的静止质量m0=9.11×10-31 kg。 (1)试分别用焦耳和电子伏为单位来表示电子的静质能; (2)静止电子经过106 V电压加速后,其质量和速率各是多少? 解析：(1)由质能方程得 E0=m0c2=9.11×10-31×(3×108)2 J ≈8.2×10-14 J=81..26××1100--1149 eV≈0.51 MeV。
专题一 专题二 专题三
专题一 时间和空间的相对性
正确理解时间和空间的相对性公式是求解此类问题的关键。时间
间隔的相对性公式为 Δt=
������
1-
������ ������
2,长度的相对性公式为
l=l0
1-
������
2
。
������
专题一 专题二 专题三
【例题1】 在实验室中测得以速度0.8c运动的π介子的平均寿命 为4×10-8 s,与π介子一起运动的观察者认为π介子的平均寿命是多
④l0
1-
������ 2 ������
⑤ Δ������
1-
������ ������
2
⑥u=1������+'+���������������'2���������
⑦ ������0
1-
������ ������
2
⑧mc2
2.思考广义相对论的相关内容,填写下图。
答案：①在任何参考系中,物理规律都是相同的 ②一个均匀的引力场与一个做匀加速运动的参考系等价 ③弯曲 ④时间进程出现差别(引力红移)
专题一 专题二 专题三
(2)由能量关系得 eU=(m-m0)c2,
解得 m=���������������2���+m0=1.6×(31×01-1098×)2106 kg+9.11×10-31 kg≈2.69×10-30 kg
由 �����
2,解得 v=c
1-
本章整合
本章知识可分为两部分,第一是狭义相对论的知识,主要是两个 基本假设和几个重要结论;第二是广义相对论,介绍了两个基本原 理及几个结论。
思考并回答下列问题 1.思考关于狭义相对论的内容,填写下图。
答案：①在不同的惯性参考系中,一切物理规律都是相同的 ② 真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的 ③相对的
解析：根据相对论速度变换公式 u=1���+���'+���������������'2���������',式中 u'、v 分别为 v 和 c,代入公式求得光对地的速度 u=1������++���������������2���������=c。
答案：不是。在地面上的观察者看来,光速是c。
������' + ������
为u‘,车上人相对于地面的速度为u,则u1=+
������'������ ������2
;如果车上人运
动方向与车运动方向相同,u'取正值,如果车上人的速度与车运动方
向相反,u'取负值。
专题一 专题二 专题三
【例题3】 地球上一观察者,看见一飞船A以速度2.5×108 m/s从
少?
解析：在相对于π介子运动的实验室中测得π介子的平均寿命为
Δt,则相对于π介子静止的观察者测得π介子的平均寿命为
Δτ=Δt
1-
������ ������
2
=4×10-8×
1-
0.8������ ������
2
s=2.4×10-8 s。
答案：2.4×10-8 s
专题一 专题二 专题三
变式训练1某列长为100 m的火车若分别以v1=30 m/s和 v2=2.7×108 m/s的速度做匀速直线运动,则对地面的观察者来说其 长度分别缩短了多少?
=
-2.5+2.0 1+-2.53×22.0
u=×108 m/s≈-1.125×108 m/s。
(2)B上的乘客看到A的相对速度为1.125×108 m/s。
答案：(1)-1.125×108 m/s (2)1.125×108 m/s
专题一 专题二 专题三
变式训练3若一宇宙飞船对地以速度v运动,宇航员在飞船内沿同 方向测得光速为c,那么在地面上的观察者看来,光速是v+c吗?