第1节 相对论的诞生第2节 时间和空间的相对性
1．知道经典的相对性原理，知道狭义相对论的实验基础和它的两个基本假设。
2．知道狭义相对论的几个主要结论，“同时”的相对性、长度的相对性、时间间隔的相对性。
3．了解时空相对性的验证，了解经典时空观与相对论时空观的主要区别，体会相对论的建立对人类认识世界的影响。
一、相对论的诞生
1．经典的相对性原理
(1)惯性系：牛顿运动定律成立的参考系。相对于一个惯性系做匀速直线运动的另一个参考系，也是惯性系。
(2)伽利略相对性原理：力学规律在任何惯性系中都是相同的。
2．狭义相对论的两个基本假设
(1)狭义相对性原理：在不同的惯性参考系中，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都是相同的。
二、时间和空间的相对性
1．“同时”的相对性
(1)经典的时空观：在同一个惯性系中不同地点同时发生的两个事件，在另一个惯性系中观察也是同时的。
(2)相对论的时空观：“同时”具有相对性，即在同一个惯性系中不同地点同时发生的两个事件，在另一个惯性系中观察不一定是同时的。
2．长度的相对性
(1)经典的时空观：一条杆的长度不会因为观察者是否与杆做相对运动而不同。
(2)相对论的时空观：“长度”也具有相对性，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。设与杆相对静止的观察者认为杆的长度为l0，与杆有相对运动的人认为杆的长度为l，则两者之间的关系是：l＝l0。
3．时间间隔的相对性
(1)经典的时空观：某两个事件，在不同的惯性参考系中观察，它们的时间间隔总是相同的。
(2)相对论的时空观：某两个事件，在不同的惯性参考系中观察，它们的时间间隔是不同的。设Δτ表示相对事件发生地静止的惯性系中观测的时间间隔，Δt表示相对事件发生地以v高速运动的参考系中观察同样两事件的时间间隔，则它们的关系是：Δt＝。
4．相对论的时空观
(1)经典时空观：空间和时间是脱离物质存在的，是绝对的，空间和时间之间也是没有联系的。
(2)相对论时空观：空间和时间与物质的运动状态有关。
判一判
(1)静止或匀速直线运动的参考系是惯性系。( )
(2)由于在任何惯性系中力学规律都是相同的，因此，研究力学问题时可以选择任何惯性系。( )
(3)在不同的惯性系中，光速是不相同的。( )
(4)在一个惯性系内进行任何力学实验都不能判断它是否在相对另一个惯性系做匀速直线运动。( )
提示：(1)× (2)√ (3)× (4)√
想一想
