讓初中生看得懂相對(duì)論

1、讓初中生看得懂相對(duì)論（1）狹義相對(duì)論是是根據(jù)兩條原理導(dǎo)出的，這兩條原理是:1.相對(duì)性原理。即在所有的慣性參考系中，一切物理定律都有其相同的表達(dá)形式。2.光速不變?cè)?。記載所有的慣性參考系中，所測(cè)得的真空中的光速都是一樣的?，F(xiàn)在具體解釋一下這兩條原理。相對(duì)性原理:這一條的意思是，如果你在一個(gè)區(qū)間里做實(shí)驗(yàn)，無(wú)論這個(gè)區(qū)間是靜止的還是在做10米秒或者30千米秒的勻速直線運(yùn)動(dòng)結(jié)果都是一樣的。打個(gè)比方來說，你在一節(jié)封閉了窗戶的火車車間里做實(shí)驗(yàn)，無(wú)論

2、火車是停在車站上還是正在筆直的鐵軌上做時(shí)速200公里的勻速運(yùn)動(dòng)，結(jié)果都是一樣的，你無(wú)法區(qū)分火車是靜止在車站上，還是在筆直的鐵軌上做時(shí)速100公里還是時(shí)速300公里的勻速運(yùn)動(dòng)?；疖囲o止時(shí)，你在該車間內(nèi)可以視作在一個(gè)慣性系內(nèi)，火車在筆直的鐵軌上勻速前進(jìn)，你在該車間內(nèi)可以視作在另一個(gè)慣性系里，你在這兩個(gè)慣性系里做同樣的物理運(yùn)動(dòng)效果是等效的。你要測(cè)試你的跳遠(yuǎn)成績(jī)，在前一個(gè)慣性系里一跳離起跳線2米五，在后一個(gè)慣性系里同樣一跳還是離起跳線2米五。那

3、有人說了，我在火車加速的時(shí)候做那結(jié)果肯定不一樣了，是的結(jié)果肯定不一樣，不過那就不屬于慣性參考系的比較了。光速不變?cè)恚哼@個(gè)原理的意思是，對(duì)于真空中的光速，無(wú)論你靜止還是運(yùn)動(dòng)與否，你測(cè)得光速都是一樣的。即如果真空中有一束光從你頭頂穿過，無(wú)論你相對(duì)于光源靜止，還是相對(duì)于光源在做10千米秒的勻速直線運(yùn)動(dòng)，你看到的光速都是一樣的。我們用C來表示真空中的光速。想象一下，你站在太空的宇宙真空中，在你前方的左邊有一個(gè)光源（比如說一個(gè)激光器），它在你眼

4、前從左到右發(fā)出一束光，你測(cè)的光速是C；現(xiàn)在你正在以速度V向右遠(yuǎn)離該光源或者該光源正在以速度V向左遠(yuǎn)離你，你測(cè)眼前的那束光的速度將還是C而不是C－V。這就是光速不變?cè)?。整個(gè)狹義相對(duì)論就是根據(jù)以上兩條原理導(dǎo)出的，這兩條原理就是狹義相對(duì)論的基礎(chǔ)，如果你能推翻這兩條原理的其中任一條，就可以推翻整個(gè)狹義相對(duì)論，如果你能總結(jié)出這兩條原理的適用范圍，你也就總結(jié)了一個(gè)狹義相對(duì)論的適用范圍。運(yùn)動(dòng)的尺變短運(yùn)動(dòng)的尺變短讓我們來推導(dǎo)出相對(duì)論第一個(gè)公式。想象一

5、下有兩把尺子，你可以低頭看一下你的桌面，想象一下，這是一把尺子，從你的口袋里掏出一張卡片放在桌子上，這是你另一把尺子。你手中的卡片正在從桌子的左邊一端以速度v向另一端桌子右邊做勻速直線運(yùn)動(dòng)，對(duì)于桌面來說，卡片是正在做速度為v的勻速直線運(yùn)動(dòng)，對(duì)于卡片來說，桌面正在做速度為v的勻速直線運(yùn)動(dòng)。我們假定物體因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)，他的尺寸在我們那里測(cè)量會(huì)發(fā)生變化。我們假定相對(duì)于我們是運(yùn)動(dòng)的物體會(huì)因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)，我們測(cè)量他的尺寸讀取的數(shù)據(jù)跟他自己用同樣尺子測(cè)量自己的

6、尺寸相比會(huì)發(fā)生變化?，F(xiàn)在想象一下桌子是一把尺子，它的最左端是零刻度，它同時(shí)還安有一個(gè)計(jì)時(shí)器；卡片是另一把同樣規(guī)格的尺子，它的零刻度也在最左邊，它也安有同樣規(guī)格的一個(gè)計(jì)時(shí)器?？ㄆ谙鄬?duì)桌面做從左到右的勻速直線運(yùn)動(dòng)，同樣對(duì)于卡片來說，桌面相對(duì)它也在做勻速直線運(yùn)動(dòng)。在這兩把尺子零刻度重合的一瞬間，它們各自計(jì)時(shí)器開始計(jì)時(shí)。對(duì)于卡片這把尺子上任一點(diǎn)，你可以干脆選取這一點(diǎn)就在卡片的右端。對(duì)于桌面來說我們測(cè)量這一點(diǎn)距卡片左邊的長(zhǎng)度為我們來解這個(gè)方程組