浅释参考系的几个疑问

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高一参考系知识点

高一参考系知识点

高一参考系知识点在我们高一的物理学习中,参考系是一个非常重要的概念。

它就像是我们观察世界的“视角”,通过选择不同的参考系,我们对物体运动的描述可能会完全不同。

接下来,让我们一起深入了解一下参考系的相关知识。

首先,什么是参考系呢?简单来说,参考系就是用来描述物体运动时所选定的作为参照的物体或物体群。

比如说,当我们坐在行驶的汽车里,看到路边的树木在向后移动。

但实际上,树木并没有主动向后移动,而是因为我们选择了汽车作为参考系,相对于汽车,树木在向后运动。

参考系的选择是任意的。

这意味着我们可以根据具体的问题和研究需要,选择任何物体作为参考系。

但为了方便描述和解决问题,我们通常会选择那些相对地面静止或者做匀速直线运动的物体作为参考系。

为什么参考系这么重要呢?想象一下,如果没有参考系,我们就无法准确地描述物体的运动状态。

比如,只说一个物体在移动,但是没有说明相对于什么在移动,这样的描述是没有意义的。

在日常生活中,参考系的应用随处可见。

当我们在火车上看窗外的风景,感觉自己是静止的,而窗外的景物在快速后退。

这是因为我们选择了火车作为参考系。

又比如,我们在操场上跑步,相对于地面我们在向前运动,但相对于同方向跑步速度比我们快的同学,我们却是在向后运动。

在物理问题的解决中,选择合适的参考系有时能让问题变得简单许多。

比如,在处理两个相对运动的物体时,如果选择其中一个物体作为参考系,那么另一个物体的运动状态就会相对简单,计算也会更加容易。

参考系的选择不同,对物体运动的描述也会不同。

例如,一个人在行驶的船上向前走。

如果以船为参考系,这个人是向前直线运动的;但如果以河岸为参考系,这个人的运动轨迹就会变得复杂,可能是曲线运动。

再来看一个例子,假设一辆汽车在公路上以 60 千米/小时的速度匀速行驶。

如果我们选择地面作为参考系,那么汽车的速度就是 60 千米/小时。

但如果选择一辆同向以 50 千米/小时行驶的汽车作为参考系,那么这辆车相对于后者的速度就是 10 千米/小时。

高一物理参考系的知识点

高一物理参考系的知识点

高一物理参考系的知识点一、引言物理学中的参考系是一个重要的概念,它用于描述观察和测量物体运动以及相对运动的方式。

理解和掌握参考系的概念对于高一学生来说至关重要。

本文将介绍高一物理课程中参考系的知识点,包括基本概念、惯性参考系和非惯性参考系等内容。

二、基本概念1. 参考系的定义参考系是用来描述和研究物体运动和相对运动的一组关联的坐标轴和时钟的集合。

它可以是任意选择的,但在同一个问题中必须保持一致。

2. 笛卡尔坐标系笛卡尔坐标系是最常见的一种参考系,它由均匀直线分割的两个互相垂直的轴线构成。

其中水平轴称为x轴,垂直轴称为y轴。

通过给定物体在x和y轴上的位置,我们可以精确地描述其运动状态。

3. 时间的统一性在同一个参考系中,时间的流逝是统一的。

这意味着在同一时刻不同位置的物体处于相同的时间点。

三、惯性参考系1. 惯性参考系的定义惯性参考系是指在其中一个物体受到合外力的作用时,它的加速度与合外力的作用力大小和方向成正比,并与物体的质量成反比。

在惯性参考系中,牛顿第一定律成立。

2. 惯性参考系的应用在物理学中,通常假设地球上的物体运动相对于一个固定的地球惯性参考系。

这个假设无论在地球上的哪个位置,都能近似成立。

在描述运动或相对运动时,我们通常选择地球参考系作为惯性参考系。

四、非惯性参考系1. 非惯性参考系的定义非惯性参考系是指其中一个物体受到合外力的作用时,它的加速度与合外力的作用力大小和方向不成正比,并与物体的质量无关。

2. 非惯性参考系的示例一个常见的非惯性参考系是以旋转体为参考系,如旋转的车辆、过山车等。

在这种情况下,物体会受到离心力的作用,其加速度与质量无关。

五、相对运动1. 相对运动的定义相对运动是指两个或多个物体之间的运动相对于彼此而言的情况。

相对运动是相对于某个参考系而言的,不同参考系中观察到的物体运动状态会有所不同。

2. 相对运动的例子以两个行驶的汽车为例,对于一个汽车驶过的固定地标,从一个汽车的参考系来看,地标是静止的;而从另一个汽车的参考系来看,地标在移动。

理清概念走出误区_浅谈质点_参考系及坐标系_顾正山

理清概念走出误区_浅谈质点_参考系及坐标系_顾正山

理清概念走出误区———浅谈质点、参考系及坐标系江苏省盐城市盐城一中(224041)顾正山“建立基本模块,选取参考对象,确定坐标体系”,它是认识物质世界,研究物体运动的基础工程.为此,从“厘清概念,走出误区”做起.一、理清概念1.物体与质点物体是由物质组成的、占有一定空间的个体.如太阳、地球、汽车、飞鸟、微小颗粒等均可统称为物体.质点是表示物体的一个有质量的点.如飞船在太空中运行时,飞船可用质点表示.质点突出了“物体具有质量”这一要素,将物体进行科学抽象而建立的一种理想化模型;抓住问题的主要因素,忽略次要因素,建立理想模型,化繁为简,这是一种重要的哲学思想和科学的研究方法.2.质点与几何点质点与几何点都是没有形状、没有大小的点.质点是实际物体的抽象,它代表某一物体,具有一定的物理内涵,具有物体的全部质量.几何点没有质量,仅表示一个位置,而且是“绝对的小”.3.参考系与坐标系运动是绝对的,静止是相对的,宇宙万物无时不在运动.判断物体是否运动(即机械运动)必须依赖参考系,要实现精准定位必须引入坐标系.为了确定物体的位置和描述物体的运动而被选作参考的物体或物体系叫做参考系.为了能定量地描述物体的位置及位置变化,在选定参考系中建立一定的坐标系.如果沿一条直线运动,建立直线坐标系;如果物体在同一平面运动,建立平面直角坐标系;当物体在三维空间运动时,则建立三维直角坐标系来描述运动.在地理上用纬度和经度来确定某个地点.在军事和民用测量等领域常采用全球卫星定位系统(GPS )来确定方位.坐标系的应用,实现了数理结合的科学方法.二、走出误区误区1巨大的物体不可看成质点,微小的粒子一定可看成质点.一个物体能否看成质点,取决于它的形状、大小在所研究的问题中能否忽略.研究地球自转时,必须考虑其大小与形状,则地球不能看成质点.研究地球绕太阳公转时,其大小与形状可以忽略,地球可看成质点;微观世界中,电子质量与体积极小,电子绕原子核运动时,电子可看成质点.但在研究电子自转时,其大小与形状不可忽略,这时就不能将电子看成质点.误区2旋转的物体不可以看成质点,平动物体一定可看成质点.以乒乓球为例,研究乒乓球的旋转对乒乓球运动的弧形轨迹的影响时,不能忽略乒乓球大小、转速等因素,也就不能看成质点.如果研究乒乓球位置随时间变化时,乒乓球可以看成质点.平动物体上各点运动情况相同,一般可看成质点.但仍需要具体对待,如火车过桥问题,火车就不宜看成质点.误区3参考系只能任意选择相对于地面静止或匀速直线运动的物体.理论上,参考系是可以任意选择的.参考系的选取不同,物体的运动形式一般不同,选取得当,会使问题的研究简捷、方便.地心说与日心说之争就是由参照物引起的一场科学之争.以地球为参考系,我们看到日出日落;以太阳为参考系,地球环绕太阳圆周运动.通常选取地面为参考系,或选取相对于地面静止或匀速直线运动的物体,属于惯性参考系.一般的公式、定律都是建立在惯性参考系上檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭.解U ab 的大小与开关K 1,K 4的通断无关,因电容C 所在支路(在稳定时)可以看作开路;断开K 2,电源的正、负极分别与电容C 的上下板级等势,电源的电动势即为ab 间的电压,U ab 增大,油滴受到向上的电场力增大,因而向上运动,不符合题意;断开K 3,电容器C 将通过电阻放电,U ab ,U c 都将减小,油滴P 将向下运动,所以正确答案是选择C.图5点评本题是考察电容中场强与两极电板电势差等知识点,考察方式灵活多变.例5如图5所示电路图中,ε=10伏,R1=4欧,R2=6欧,C =30微法,电池的内阻可以忽略不计.求:(1)闭合开关K ,求稳定后通过R1的总电量;(2)然后将开关K 断开,求这以后通过R1的总电量分析电容量稳定相当于断路,则有:(1)I 1=I 总=εR1+R2=104+6=1(安)(2)断开K 前,电容器相当于和R2并联,电压为I 1R2,储存的电量为q 1=CI 1R2;断开K 稳定之后,总的电流就为0,电容器上面的电压则为ε,储存电量为q 1=C ε,所以通过R1的电量为△q =q 2-q 1=C (ε-I 1R2)=1.2ˑ10-4库伦.在恒定电流电路中常常会由于某个电阻的变化而引起整个电路中一系列电学量的不同变化,这就是物理学中的动态变化.解答此类题目时,由于涉及的物理量比较多,容易发生错误,但是只要抓住变化的原因,弄清楚它们变化的规则,就不难解答了,因此对学生解题的能力提出了很高的要求.·74·2013年6月1日理科考试研究·综合版。

参考系的知识点

参考系的知识点

参考系的知识点参考系是物理学中一个非常重要的概念,它涉及到了相对论、动力学、经典力学等多个学科领域的知识。

在物理学中,所有的物理现象都是相对于某个参考系而言的,但是由于不同的参考系会带来不同的观测效果,因此必须选用合适的参考系进行分析和研究。

下面,本文将从不同角度分别讨论参考系的概念、分类、变换和运动等方面的知识点。

一、参考系的概念参考系是指对于一组观察者来说,用来记录各种物理现象的基准或标准的一组空间坐标轴与时间轴。

根据参考系的不同,同样的物理现象会呈现出不同的表现形式。

例如,同一个人在一个静止参考系中看起来是静止的,在另一个相对运动的参考系中则会被看作是在运动的。

因此,在物理学中,必须明确选定一个合适的参考系,才能准确地描述和分析各种物理现象。

二、不同类型的参考系根据参考系的不同性质和用途,可以将参考系分为不同的类型。

1. 绝对参考系:绝对参考系是指相对于整个宇宙的一个固定点来进行观测的参考系,即所谓的“绝对运动参考系”。

这种参考系的概念在牛顿力学中是存在的,但在相对论中则不存在。

2. 相对参考系:相对参考系是指相对于某个物体或系统的参考系,即所谓的“相对运动参考系”。

在牛顿力学中,所有的参考系都是相对参考系。

在相对论中,也只有相对参考系才是可用的。

3. 惯性参考系:惯性参考系是指在其中进行牛顿力学中的实验时,牛顿定律成立的参考系。

惯性参考系具有以下特点:其内部没有力场;物体在其中做匀速直线运动时,不受到任何印加力的作用,即胡克定律不成立。

4. 非惯性参考系:非惯性参考系是指在其中进行牛顿力学中的实验时,牛顿定律不成立的参考系。

非惯性参考系具有以下特点:其内部存在力场;物体在其中做非匀速直线运动时,除了受到印加力外,还需要考虑惯性力的作用。

三、不同参考系间的变换关系在物理学中,我们经常需要将同一物理量在不同的参考系中进行转换,以便进行分析和求解。

下面,我们将讨论不同类型参考系之间的变换关系。

弄清几个与从参考系有关的问题

弄清几个与从参考系有关的问题

弄清几个与从参考系有关的问题(获得全国二等奖)北京市顺义一中——张福林(101300)参考系是物理学的大舞台,但是在中学物理教学实际中并没有深刻认识到演出与舞台的关系。

本文试图从参考系的角度出发对物理教学中的一些问题做些清理。

1.处理运动学问题和动力学问题时对参考系的要求:一般说来,研究运动学问题时,只要描述方便,参考系可以随便选择。

但考虑到动力学问题时,选择参考系就要慎重了,因为一些动力学规律(如牛顿三定律)只对某些特定的参考系(惯性系)成立。

一般物体的运动速度是与参考系有关的,但是对于光速来讲:在彼此相对作匀速直线运动的任何一个惯性参考系中,所测得的光在真空中的速度都是相同的。

2.惯性概念是力学中的一个重要概念,惯性是指物体保持静止或匀速直线运动的性质。

表面看惯性是物体的性质,但仔细考虑会发现惯性概念是与参考系有关的。

只有在惯性系中物体才有保持静止或匀速直线运动的性质。

在非惯性系中物体没有这样的性质。

3.力的概念与参考系的关系:我们知道,对于力的大小可由F=ma 来定义,而加速度是与参考系有关系的,因此力也是与参考系有关系的。

在非惯性系中的惯性力是与非惯性系的加速度有关的。

在广义相对论中,引力场与非惯性系是等价的。

4.摩擦力方向与参考系的关系:我们知道摩擦力方向与相对运动或相对运动趋势方向相反。

但在这里必须明确,这里的讲相对方向是以施给摩擦力的物体为参考系的。

例:如图1所示,一质量为m =20千克的钢件,架在两根完全相同的、平行的长直圆柱上,钢件的中心与两柱等距。

两柱的轴线在同一水平面内。

圆柱的半径r =0.025米,钢件与圆柱间的摩擦因数为μ=0.20,两圆柱各绕自己的轴线作转向相反的转动,角速度ω=40弧度/秒。

若沿平行于柱轴的方向施力推着钢件作速度为v 0=0.050米/秒的匀速运动,推力是多大?(设钢件左右不发生横向运动。

)分析:由于动摩擦力方向与相对运动方向相反,因此,讨论摩擦力方向时必须以施给摩擦力的物体为参考物,定相对运动方向。

怎样理解机械运动中的参考系

怎样理解机械运动中的参考系

怎样理解机械运动中的参考系【摘要】随着新课程的普遍实施,给我国的教育改革带来一场全新的面貌,也给素质教育带来了新的挑战,如何改变传统的教育模式,改变旧的教育观念,充分发挥学生的主体作用,调动学生学习的积极性、主动性、创造性、培养学生的思维能力,拓展学习的视野,培养学生学习物理系的兴趣。

【关键词】参考系;必要性;任意性;相互关系在研究任何物体是否在做机械运动及物体怎样做机械运动时,总是要选择一个事先假定为不动的物体,这个被选定的物体就是我们物理学中的参考系,从参考系的定义可以看出:(1)参考系是事先假定为不动的物体,被研究的物体与参考系的形状、大小、质料、性质是无关的,起作用的只是它的位置;(2)研究物体的机械运动时必须以参考系作标准,就是看被研究的物体相对于选定的参考系是否发生变化和如何变化。

以此来判断被研究的物体是否在做机械运动和怎样做机械运运,所以,在一个机械运动中至少应有两个物体同时存在,并且其中必有一个就是我们选定的参考系,现就关于怎样理解机械运动中的参考系作如下探讨:1选定参考系的必要性机械运动是自然界中最普遍、最常见的自然现象,自然界中的一切物体都在不停地运动着,大到宏观世界中的物体,小到微观世界中的粒子,在平常我们看来静止不动的房屋、山岭、树木、桥梁等都在随地球自转,同时也在随地球一起绕太阳公转,整个太阳系以至整个银河系,也都不停地在做机械运动,静止的物体是没有的。

因此,运动是绝对的,静止是相对的。

宇宙中的任何一个物体几乎同时在做多种运动,例如:汽车在地面向北行驶,同时也随地球自转且还绕太阳公转,为了研究汽车在地球上的运动情况,就必须要选择一个参考系,以其作为标准,才能明确汽车在地球上的运动情况,很明显,研究一个物体的机械运动,不选择参考系会造成混乱,这就是参考系的必要性。

2参考系选择的任意性由机械运动的概念可知,机械运动指的是一个物体相对于别的物体位置的变化。

其中“一个物体”指的是被研究的物体,“别的物体”则指的是为了研究“一个物体”机械运动而选定的参考系。

高一物理参考系所有知识点

高一物理参考系所有知识点

高一物理参考系所有知识点参考系是物理学中一个重要的概念,它用来描述观察物体运动时的参照物和参考标准。

在高一物理课程中,我们需要了解和掌握与参考系相关的所有知识点。

下面将详细介绍高一物理参考系的相关知识。

一、参考系的定义和分类参考系是用来观察和描述物体运动的框架,它包括观察者和观察坐标系。

参考系分为惯性参考系和非惯性参考系两种。

1. 惯性参考系:在惯性参考系中物体若受到合外力作用时将产生运动。

惯性参考系中的物体遵循牛顿运动定律。

2. 非惯性参考系:非惯性参考系是与一个加速的参考系相对而言的。

在非惯性参考系中施加了一个合外力,物体仍然保持静止或作匀速直线运动。

二、惯性参考系的运动学描述在惯性参考系中,物体的运动可用位移、速度和加速度来描述。

1. 位移:物体从A点移动到B点的位移是由A点到B点的矢量表示。

位移的大小可以用位移量表示,方向由A指向B。

2. 速度:速度是位移对时间的导数。

物体的瞬时速度等于物体瞬时位移的导数。

3. 加速度:加速度是速度对时间的导数。

物体在匀变速运动过程中,加速度的大小不变,但方向可能改变。

三、相对运动和相对参考系相对运动是指两个物体相对于彼此的运动。

相对参考系是指某一个物体或观察者所选取的参考系。

1. 相对运动:当两个物体相对于彼此运动时,它们的相对速度不同于它们自身的速度。

2. 相对参考系:当观察者选择不同的参考系时,物体相对于这些参考系的运动状态也会不同。

四、相对论中的参考系在相对论中,参考系的概念得到了更深入的理解。

根据狭义相对论的原理,物理规律在不同惯性参考系中应该具有相同的形式。

1. 狭义相对论:狭义相对论研究的是快速运动的物体和参考系之间的关系。

它引入了光速不变原理和时空相对性原理。

2. 光速不变原理:不论观察者的相对速度如何,光速在真空中的数值都是恒定不变的。

3. 时空相对性原理:物理定律在所有惯性参考系中都是相同的,时间和空间的测量是相对的。

综上所述,高一物理的参考系知识点包括参考系的定义和分类、惯性参考系的运动学描述、相对运动和相对参考系,以及相对论中的参考系。

浅释参考系的几点疑问

浅释参考系的几点疑问

浅释参考系的几点疑问作者:葛希群来源:《学习导刊》2013年第11期摘要:参照物与参考系两个概念的含义基本相同,但所指范围也有一定区别。

在表述及应用中,所选参考系多有不适宜之处。

大尺度空间研究问题运动,要选择具有熟知标识的参考系。

参考系是一个不断发展的概念关键词:参照物参考系区别选择一、参照物与参考系有无区别?高中物理开篇即是《运动的描述》,描述物体的运动就要选定参考系。

参考系概念一经提出,立即引起学生质疑:所起的作用都是一样的,初中叫做参照物的概念,到了高中怎么就改名叫参考系了?二者有区别吗?1、权威释义笔者查寻了一些有较高可信度的有关参照物和参考系的各种释义:最新版(第6版)《现代汉语词典》:参考系,名词,为确定物体的位置和描述其运动而被选作标准的另一物体或一组物体,也叫参照物;参照物,名词,参考系。

可见《现代汉语词典》将两个名词互为等价。

现行的初高中物理教材:初中(北师版):要描述一个物体是运动的还是静止的,要先选定一个物体作参照,这个被选定的物体叫作参照物(reference object)。

高中(人教版):要描述一个物体的运动,首先要选定某个其他物体做参考,观察物体相对于这个“其他物体”的位置是否随时间变化,以及怎样变化。

这种用来做参考的物体称为参考系(reference frame)。

百度百科释义:在研究机械运动时,人们事先选定的、假设不动的,作为基准的物体叫做参照物;研究物体运动时所选定的参照物体或彼此不作相对运动的物体系,叫做参考系。

高校《力学》、《理论力学》等物理教材中,已不见参照物这一概念,取而代之的都是参考系。

2、笔者观点以上各种权威表述,都把参照物或参考系直接指向于“物”。

笔者理解:参照物与参考系基本等价,两者都具有“物”的思想。

这种思想在高中教材对具体情景问题的设问中有很多反映,例如,高中物理(人教版)必修1第一章第一节课后“问题与练习”第2题的设问。

问题的基本情境是:近1000年前,宋代诗人陈与义春日出游写诗:飞花两岸照船红,百里榆堤半日风,卧看满天云不动,不知云与我俱东。

高一参考系知识点

高一参考系知识点

高一参考系知识点在我们高一的物理学习中,参考系是一个非常重要的概念。

它就像是我们观察世界的一个特殊“视角”,通过选择不同的参考系,我们对物体运动的描述和理解也会大不相同。

接下来,让我们一起深入了解一下这个神奇的参考系吧!首先,我们来弄清楚什么是参考系。

简单来说,参考系就是用来描述物体运动时所选定的作为参照的物体或物体群。

比如说,你坐在行驶的汽车里,看到路边的树木在往后退。

但如果以汽车为参考系,树木就是在运动的;而如果以地面为参考系,汽车就是在运动的。

所以,同一个物体的运动情况,会因为我们选择的参考系不同而有所不同。

那为什么要引入参考系这个概念呢?想象一下,如果没有参考系,我们要描述物体的运动将会变得非常困难,甚至是不可能的。

因为物体的运动总是相对的,必须有一个相对的标准才能准确地描述它的位置、速度和加速度等。

参考系的选择是非常灵活的,可以是静止的物体,比如地面、建筑物;也可以是运动的物体,比如行驶的火车、飞行的飞机。

在具体的问题中,我们要根据研究的方便和需要来选择合适的参考系。

比如说,在研究地球表面物体的运动时,通常选择地面作为参考系。

因为地面相对我们来说是比较稳定和直观的。

但如果是研究宇宙中天体的运动,可能就会选择太阳或者其他恒星作为参考系,这样能更方便地描述天体之间的相对运动。

在选择参考系时,有一些基本原则需要注意。

首先,参考系应该是明确的、具体的,不能模糊不清。

其次,选择的参考系要能够使我们对物体运动的描述和研究尽可能简单和方便。

当我们描述物体的运动时,位置、位移、速度和加速度等物理量都会因为参考系的不同而有所变化。

比如,一辆汽车以 60 千米/小时的速度在公路上行驶,如果以地面为参考系,这就是它的真实速度。

但如果以同向行驶、速度为 80 千米/小时的另一辆车为参考系,那么这辆汽车的相对速度就是-20 千米/小时,这里的负号表示它相对于另一辆车是在后退。

再来说说位移。

位移是指从初位置到末位置的有向线段。

高一物理参考系讲解

高一物理参考系讲解

高一物理参考系讲解一、教学任务及对象1、教学任务本节课的教学任务是向高一学生讲解物理中的“参考系”概念。

参考系是物理学中一个基本而重要的概念,它关系到学生对物体运动状态的理解。

通过本节课的教学,使学生能够理解参考系的定义,掌握在不同参考系下观察同一物体运动时,所得到的运动状态可能存在差异。

此外,学生还需学会如何选择合适的参考系解决实际问题。

2、教学对象本节课的教学对象是高中一年级学生。

经过初中物理学习,他们对物体运动有一定的认识,但尚未接触到参考系这一概念。

因此,在教学过程中,需要从学生的实际出发,采用生动形象的事例和案例,帮助他们理解参考系的概念及其在物理研究中的应用。

同时,针对学生可能存在的疑问和难点,设计相应的教学活动,引导他们主动思考、积极参与,提高课堂效果。

二、教学目标1、知识与技能(1)理解参考系的定义,掌握参考系的基本特征和作用;(2)学会在不同参考系下观察物体运动,分析物体运动状态的变化;(3)掌握选择合适参考系解决实际物理问题的方法;(4)能够运用参考系知识,解释生活中的物理现象。

2、过程与方法(1)通过观察、实验、讨论等多种方式,让学生亲身体验在不同参考系下物体运动状态的变化,培养他们的观察力和动手操作能力;(2)引导学生运用比较、分析、归纳等方法,总结参考系的概念及其在物理研究中的应用,提高逻辑思维和解决问题的能力;(3)组织小组合作学习,培养学生团队协作和沟通表达的能力。

3、情感,态度与价值观(1)激发学生对物理学科的兴趣,培养他们探索自然现象的好奇心和求知欲;(2)通过物理教学,使学生认识到科学研究的严谨性和实用性,增强他们学习物理的信心;(3)培养学生尊重事实、敢于质疑、勇于探索的科学态度;(4)让学生了解参考系在科技发展、日常生活等方面的广泛应用,体会物理学的价值,增强社会责任感。

在教学过程中,教师应关注学生的个体差异,充分调动他们的积极性,使他们在掌握参考系知识与技能的同时,培养良好的学习方法和情感态度,为今后的物理学习打下坚实基础。

参照系小孩版解释

参照系小孩版解释

参照系小孩版解释
嘿,小朋友们!你们知道什么是参照系吗?哎呀呀,这可太有意思啦!就好像你在坐火车的时候,你看到窗外的树在往后跑,可实际上
树根本没动呀,是火车在跑呢!这时候火车就是你的参照系。

比如说,你和小伙伴一起在操场上跑步。

你觉得自己跑得好快呀,
那是因为你是以地面为参照系的。

但要是有一只小鸟从你们头顶飞过,对于小鸟来说,你们跑得好像也不是那么快嘛,小鸟就成了一个不同
的参照系啦。

想象一下,你在家里搭积木,你搭得可认真啦,一块一块往上堆。

你觉得自己搭得好高呀,这是以地面为参照系的。

但要是跟旁边的高
楼比起来,你的积木塔就显得好小好小啦,高楼不就成了另一个参照
系嘛。

再比如,你过生日的时候,收到了好多好多礼物,你高兴得不得了,觉得自己拥有了好多东西。

可要是跟商场里的那些玩具比起来,你的
礼物好像也没有那么多啦,商场里的玩具就成了一个新的参照系呢。

小朋友们,参照系是不是很神奇呀?它能让我们看到同一件事情在
不同的角度下会有不同的样子哦。

就像你觉得自己画的画超级好看,
可在画家眼里可能还有很多需要改进的地方,画家就是一个不一样的
参照系啦。

所以呀,我们要学会从不同的参照系去看事情,这样就能发现更多有趣的东西啦!而且呀,不要总是觉得自己的就是最好的,多看看别人的,能让我们变得更棒哦!我的观点就是,小朋友们要多多了解参照系,这样能让你们的小脑袋变得更聪明,能看到更多不一样的世界呢!。

参考系的理解

参考系的理解

参考系的理解以参考系的理解为标题,我们将探讨参考系在物理学中的重要性及其应用。

参考系是用来描述物体或事件运动的观察框架。

在观察和分析物理现象时,我们需要选择一个合适的参考系,以便进行准确的描述和研究。

我们来了解一下什么是参考系。

参考系是一个用来描述物体运动状态的坐标系和时间标尺的组合。

它提供了一个相对于某个参考点或参考物体的观察框架,使得我们可以观察和描述物体的位置、速度和加速度等运动状态。

在物理学中,常见的参考系包括惯性参考系和非惯性参考系。

惯性参考系是指相对于惯性物体或参考点而言的参考系。

在惯性参考系中,牛顿的运动定律成立,物体在没有外力作用下将保持匀速直线运动或静止状态。

例如,我们通常将地面作为一个惯性参考系,因为地球相对于我们来说是静止的。

非惯性参考系则是相对于非惯性物体或参考点而言的参考系。

在非惯性参考系中,物体受到惯性力的影响,其运动状态可能不符合牛顿的运动定律。

一个常见的例子是旋转的车厢内部,人们在车厢内感觉到的离心力是由于车厢的旋转而产生的,而不是真正的力。

在物理学中,选择合适的参考系对于研究和理解物体运动至关重要。

通过选择一个适当的参考系,我们可以简化运动描述的复杂性,并使得问题更加容易解决。

例如,当我们研究两个物体之间的相对运动时,可以选择其中一个物体为参考物,将其速度设为零,这样可以简化问题的分析。

参考系的选择还可以影响物体的运动描述。

在相对论中,狭义相对论告诉我们,在高速运动的情况下,时间和空间并不是绝对的,而是相对于选择的参考系而言的。

这就意味着,不同的参考系可能会得出不同的观察结果。

而广义相对论更进一步地指出,重力场的存在会使时间和空间产生弯曲,因此选择不同的参考系可能会得出不同的运动描述。

除了物理学中的应用,参考系的概念在其他领域也有重要的应用。

例如,在导航系统中,我们需要选择一个合适的参考系来确定位置和方向。

在航空和航天领域,选择正确的参考系对于飞行器的导航和控制至关重要。

高一参考系知识点

高一参考系知识点

高一参考系知识点相对论是物理学中的一项重要理论,主要描述了物体在不同参考系下的运动和相互作用。

在高一物理学习中,了解和掌握参考系的相关知识点对于理解相对论以及其他物理概念非常重要。

本文将介绍高一参考系知识点的基础概念和相关内容。

一、参考系的定义参考系是观察或描述物理现象所采用的基准系统。

我们常常通过选择一个物体或场景来确定参考系,并以其为基准进行观测和描述。

在力学中,常用的参考系包括惯性参考系和非惯性参考系。

1. 惯性参考系惯性参考系是指在其中没有外力或者受到平衡力的参考系。

在惯性参考系中,物体保持匀速直线运动或者静止状态。

根据牛顿第一定律,物体在惯性参考系中不受力或者受到平衡力时,会保持原有状态。

2. 非惯性参考系非惯性参考系是指在其中存在有外力或者非平衡力的参考系。

在非惯性参考系中,物体可能会出现加速度、假想力或者其他非惯性效应。

非惯性参考系下的物理规律需要引入假想力来描述。

二、参考系变换在物理学中,我们经常需要分析不同参考系下的物理现象。

为了进行参考系间的转换和比较,需要了解参考系变换的相关知识。

1. 同一参考系下的观测在同一参考系下,观察者对于物体的测量结果是一致的。

也就是说,不论是静止观察还是以一定速度运动观察,所得到的测量结果都是相同的。

2. 不同参考系下的相对运动当观察者处于不同参考系下时,物体的运动状态可能会有所不同。

对于同一物体的运动,不同的参考系观察者可能会得到不同的测量结果。

这是因为观察者的相对运动会影响到物体的观测结果。

三、相对论中的参考系在相对论中,引入了狭义相对论和广义相对论的概念,对于参考系的描述和变换有进一步的扩展和深化。

1. 狭义相对论狭义相对论主要研究的是惯性参考系之间相对运动的规律。

它基于两个基本假设:一是光在真空中的传播速度是一个恒定值;二是物理定律在不同惯性参考系下具有相同的形式。

根据狭义相对论的原理,无论物体以多大的速度运动,光速在不同参考系下都是恒定的。

参考系的名词解释物理

参考系的名词解释物理

参考系的名词解释物理参考系是物理学中非常重要的概念,它被用来描述观察和测量物体运动的框架或标准。

对于任何物理事件,我们都需要一个参考系来描述其位置、速度、加速度和其他相关属性。

在本文中,我们将深入探讨参考系的概念以及其在物理学中的应用。

1. 什么是参考系?在物理学中,参考系是一个相对于物体或系统而言的框架。

它提供了空间、时间和运动的参照标准。

具体而言,参考系由一组坐标轴和一个时钟组成。

坐标轴用于确定物体的位置,时钟用于测量事件发生的时间。

2. 分想想参考系的类型参考系可以分为惯性参考系和非惯性参考系。

2.1 惯性参考系惯性参考系是一种相对于物体或系统而言,没有受到任何外力影响的参考系。

在惯性参考系中,牛顿第一定律成立,即物体将会以恒定速度沿直线运动,或保持静止。

地面上的观察者通常被认为处于惯性参考系中,因为地球自转和公转的影响相对较小。

2.2 非惯性参考系非惯性参考系是受到外力影响或被加速的参考系。

在非惯性参考系中,物体会受到附加的虚构力。

例如,在加速的汽车或旋转的旋转木马上观察到的物体运动看起来并不符合牛顿第一定律。

在这种情况下,需要引入虚构力来使物体运动与惯性参考系中的物体运动一致。

3. 变换与相对性原理在物理学中,参考系之间可以通过坐标变换相互转换。

这些变换被称为参考系变换。

3.1 加速度变换惯性参考系和非惯性参考系之间的变换通常涉及加速度变换。

加速度变换是通过引入惯性力或虚构力来实现的。

当从非惯性参考系转换到惯性参考系时,附加的虚构力会被消除,物体的真实加速度可以得到还原。

3.2 相对性原理相对性原理是指自然规律在不同惯性参考系中的形式保持不变。

这意味着物理定律在不同参考系中会以相同的形式出现。

相对性原理的重要性在于它导致了狭义相对论的发展。

4. 参考系的应用参考系在物理学中有广泛的应用。

下面我们列举几个常见的例子:4.1 运动学参考系在运动学中被用来描述物体的位置、速度和加速度。

选择一个合适的参考系可以简化运动学问题的分析和解决。

02运动学( 参照系、速度、加速度、运动学的两类基本问题)

02运动学( 参照系、速度、加速度、运动学的两类基本问题)

r1
r
B
r2
8
4 速度与速率
B’’
速度是用于表示质点运动快慢的
物理量。定义为:位移对时间的
B’
V
A
'' r
变化率。
B
r
' r
质点从A到B的平均速度为
r (t t ) r (t ) r v t t
单位为:(m/s)
平均速度是矢量,其方向与Δr相同。
两边同乘dt后积分
v
dv t a a0 (1 ) dt T
t dv a0 (1 T )dt 0 0
t
dx t2 解为: v a0 (t ) dt 2T x t t2 同样 dx a0 (t 2T )dt 0 0
解为:
t2 t3 x a0 ( ) 2 6T
(SI),则质点在头两秒的位移是 r (4i 8 j )( m), 平均速度为 v (2i 4 j )( m / s) 。
2 平均加速度为 a (2i 6 j )( m / s ) 。 头两秒的位移: r r (2) r (0) 4i 2 j (6 j ) (4i 8 j )(m) 平均速度 r r (2) r (0) 4i 8 j v (2i 4 j )(m / s) t 2 2 2 速度 v (2ti 3t j )(m / s) v v2 v0 4i 12 j a (2i 6 j )(m / s 2 15 ) t 2 2
t t
t =1s 带入得
r (10i 0.5 j 9k )m

参考系的理解

参考系的理解

参考系的理解以参考系的理解为标题,我们来探讨一下什么是参考系以及它在物理学中的应用。

在物理学中,参考系是指用来描述和观察物体运动的一种框架或观测点。

我们可以把参考系想象成一个坐标系,通过它我们可以确定物体的位置、速度和加速度等运动状态。

我们来了解一下惯性参考系。

惯性参考系是指在其中质点没有受到力的作用下,保持匀速直线运动或静止的参考系。

在惯性参考系中,物体的运动可以简化为直线运动或静止,这样我们可以更容易地分析和描述物体的运动规律。

非惯性参考系也是我们需要了解的概念。

非惯性参考系是指其中质点受到了力的作用,导致参考系本身发生加速度的情况。

在非惯性参考系中,物体的运动规律相对复杂,需要考虑参考系自身的加速度对物体运动的影响。

在物理学中,我们经常需要根据不同的参考系来描述和分析物体的运动。

例如,对于一个在火车上的乘客来说,相对于火车来说他是静止的,但相对于地面来说他是在运动的。

这就说明了同一个物体,在不同的参考系中具有不同的运动状态。

参考系的选择对于物理学研究和实验非常重要。

选择合适的参考系可以简化问题,使得物理定律更加简明和易于理解。

在分析物体的运动时,我们可以选择一个最适合于问题的参考系,以便更好地描述和解释物体的运动规律。

参考系也在其他物理学领域中有着广泛的应用。

例如,在力学中,研究质点的运动时通常会选择一个惯性参考系。

在电磁学中,研究电场和磁场时,我们可以选择一个静止的参考系或者一个与电荷或磁荷一起运动的参考系。

这些选择不同的参考系可以帮助我们更好地理解和解释电磁现象。

总结起来,参考系是物理学中一个重要的概念,用于描述和观察物体的运动。

通过选择合适的参考系,我们可以更好地分析和理解物体的运动规律。

参考系的选择在物理学研究和实验中具有重要意义,不同的参考系可以帮助我们从不同的角度去解释和理解物理现象。

因此,深入理解参考系的概念对于学习和应用物理学知识都是非常关键的。

物理高一必修1期中必背知识点之参考系

物理高一必修1期中必背知识点之参考系

物理高一必修1期中必背知识点之参考系
物理高一必修1期中必背知识点之参考系
在现代,物理学已经成为自然科学中最基础的学科之一。

小编准备了物理高一必修1期中必背知识点,希望你喜欢。

(1)参考系:
在描述一个物体运动时,选来作为标准的(即假定为不动的)另外的物体,叫做参考系。

(2)对参考系的理解
①对同一运动物体,选取不同的物体作参考系时,对物体的观察结果往往不同的。

②在研究实际问题时,选取参考系的基本原则是能对研究对象的运动情况的描述得到尽量的简化,能够使解题显得简捷。

③参考系的选择是任意的,但应以观测方便和使运动的描述尽可能简单为原则。

研究地面上物体的运动时,常选地面为参考系。

物体的运动都是相对参考系而言的,这是运动的相对性。

一个物体是否运动,怎样运动,决定于它相对所选的参考系的位置是否变化、怎样变化。

同一物体,选取不同的参考系,其运动情况可能不同,如:路边的树木,若以地面为参考系是静止的,若以行驶的汽车为参考系,树木是运动的,这就是我们坐在车里前进时感到树木往后倒退的原因。

坐地日行
物理高一必修1期中必背知识点就为大家介绍到这里,希望对你有所帮助。

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浅释参考系的几点疑问葛希群(安徽省临泉第一中学236400)一、参照物与参考系有无区别?高中物理开篇即是《运动的描述》,描述物体的运动就要选定参考系。

参考系概念一经提出,立即引起学生质疑:所起的作用都是一样的,初中叫做参照物的概念,到了高中怎么就改名叫参考系了?二者有区别吗?1、权威释义笔者查寻了一些有较高可信度的有关参照物和参考系的各种释义:最新版(第6版)《现代汉语词典》:参考系,名词,为确定物体的位置和描述其运动而被选作标准的另一物体或一组物体,也叫参照物;参照物,名词,参考系。

可见《现代汉语词典》是将这两个名词互为等价。

现行的初高中物理教材:初中(北师版):要描述一个物体是运动的还是静止的,要先选定一个物体作参照,这个被选定的物体叫作参照物(reference object)。

高中(人教版):要描述一个物体的运动,首先要选定某个其他物体做参考,观察物体相对于这个“其他物体”的位置是否随时间变化,以及怎样变化。

这种用来做参考的物体称为参考系(reference frame)。

百度百科释义:在研究机械运动时,人们事先选定的、假设不动的,作为基准的物体叫做参照物;研究物体运动时所选定的参照物体或彼此不作相对运动的物体系,叫做参考系。

高校《力学》、《理论力学》等物理教材中,已不见参照物这一概念,取而代之的都是参考系。

2、笔者观点以上各种权威表述,都把参照物或参考系直接指向于“物”。

笔者理解:参照物与参考系基本等价,两者都具有“物”的思想。

这种思想在高中教材对具体情景问题的设问中有很多反映:例如,高中物理(人教版)必修1第一章第一节课后“问题与练习”第2题的设问。

问题的基本情境是:近1000年前,宋代诗人陈与义春日出游写诗:飞花两岸照船红,百里榆堤半日风,卧看满天云不动,不知云与我俱东。

诗中描述了什么物体的运动?它是以什么物体为参考系的?从所提出问题的指向来看,参考系就是某要参考的物体。

参照物与参考系是否完全等价呢?笔者进一步的理解:对于参照物来说,无论是一物还是多物,它所强调的是具体的个体“物”,适合于小尺度上描述运动时作参考;参考系则强调的是一组具有共同运动特征的、彼此不作相对运动的物体系统,它们协同产生作用,构成描述物体大尺度机械运动的参考框架,具有“物”和“空间”的宏观架构。

透过这两个概念的英文词义(object-物体、对象;frame-框架、体系)也能看出它们所含范围的差异。

3、参考系是否是参照物与坐标系的总称?有一种观点认为:参考系是参照物以及依附其上的坐标系的总称,参考系是参照物的数学抽象。

这种观点在高中教材里是被否定的。

高中物理(人教版)必修1是将参考系和坐标系的作用分别表述,对坐标系作用的描述是:为了定量地描述物体的位置及位置的变化,需要在参考系上建立适当的坐标系(coordinate system)。

周衍柏在《理论力学教程》中早有明确的说法:参考系确定以后,我们就可以在它上面适当地选取坐标系,来确定物体在空间的相对位置。

漆安慎、杜婵英所编《力学》,也持同样观点。

以上观点可以看出:参考系与坐标系是两个不同的概念,描述物体相对运动的坐标系要依附在参考系上才能描述物体相对运动的过程和规律。

只有参考系没有坐标系也能够定性描述物体的相对运动,有了在参考系上建立的坐标系,从而对相对运动的描述能够从定性变成定量,运动学得以形成科学严谨、富有逻辑的规律体系。

二、为什么不能选取研究对象本身作参照物(或参考系)?《现代汉语词典》和高中物理教材明确指向:参考系就是“另一物体(一组物体)”或“其他物体”。

若选取研究对象自身为参考系,在研究方法上无法通过比较对物体的运动情况进行认知,它同时还会引起一个哲学思辨的困难。

科学的辩证唯物主义世界观认为:世界是物质的,物质是运动的,运动是永恒的。

若以物体自身为参考来研究自身的运动,物质及其运动将不可知,且静止将成为永恒。

这似乎是一个易于接受的道理,然而,在具体选择参考系时,依然有可能误选、误判。

例:图片1为体育摄影中“追拍法”的成功作品,由在赛道旁的轨道上随运动员一起运动的摄像机拍下运动员奔跑的瞬间照片。

图片中博尔特的身影是清晰的,内侧的背景是模糊的。

摄像师操控摄像机以这样的方式表达了运动的美。

请问选择的参考系是()A.赛道B.太阳C.博尔特D.裁判员这是某编者结合体育赛场情景编制的一道时尚的、涉及参考系选择的问题,给定答案:C。

然而,仔细分析,题干隐含的研究对象应该是博尔特以及他身后的背景。

对博尔特,相当于静物摄影,图片清晰;对背景,为运动摄影,图片模糊。

若以博尔特为参考系,博尔特永远清晰,虽然背景相对博尔特是运动的,但也未必模糊!此题若以追拍博尔特的摄像机为参考系,问题的困惑便迎刃而解。

三、似是而非的参考系在描述物体相对运动时,这样的问题被一次又一次地提及:红日冉冉升起是以什么为参考系?研究地球的自传是以什么为参考系?研究地球的公转是以什么为参考系?答案多是:地球、地轴、太阳。

在这样的问题中,它们能作参考系吗?以它们为参考系能够描述运动的规律吗?它们是否是最恰当的参考系?先说太阳的东升西落,那是在地球表面能看到的现象,要为这个现象确定参考系的话,目力所及恐难见地球!还是找棵大树、房屋、土堆较为方便。

即使跳出地球旁观太阳和地球,能说明太阳东升西落运动的,自然还是太阳相对于地球上同一位置的角度变化,局部的效果还是优于整体。

再说研究地球自转,以地轴为参考系是很荒谬的,地轴本不存在,怎么拿来作为参考?!若真的给地球安上一根没有特征的长轴,地球随地轴转没转动,相对地轴无从知道!犹如一轮固定在轴上,轮随轴转需通过轴轮以外的物体来判断。

研究地球的公转也不能单纯地以太阳为参考系。

在大尺度的宇宙空间,地球和太阳可以看作是两个没有特征的质点,彼此相互参考,能够描述的只是距离远近的变化,地球绕太阳、太阳绕地球有无转动,转动的快慢和方向如何,是无据可依的。

太阳的东升西落经常被一些人这样误解:看似太阳绕着地球转,若相对于太阳,实际上是地球绕着太阳转。

这里把地球上的日出日落理解为是地球公转形成的。

事实上,地球上日出日落,与地球的公转和自转都有关系。

如果仅有地球绕太阳自西向东的公转,地球上将是太阳西升东落,一昼夜长达365.2564天(1天约为24小时)。

如果地球不公转仅有自转,地球上一昼夜约是23小时56分钟。

对地球来说,其自转与公转各自引起太阳相对运动的方向是相反的。

当自转与公转同时存在的时候,由:πππ222=-tTT)(地公地自得出地球上昼夜长短t=24小时。

可见,地球上的昼夜长短主要取决于地球自转。

对于金星来说,它在自西向东公转的同时,还在绕轴自东向西自转,公转周期约为224.7天,自转周期却达243天,由:πππ222=+tTT)(金公金自解得t=116.75天。

即金星上的太阳每隔大约117天才能从西方艰难地升起来。

四、应该选取怎样的参考系?以独立的一个物体作参照物所起的作用是非常局限的,因此,物理学中要选用多物组成的参考框架,即用参考系来解释相对运动现象、去描述物体的运动规律。

例如研究行星绕日公转,以太阳和行星轨道图1 追拍照相图2 行星公转参考系之外某一遥远的恒星为参考系统,建立它们之间的观察连线,相对这条连线,行星绕日运行的周期、线速度等自可测量,从而使天体运动的动力学方程得以建立。

如图2。

这种方法在研究卫星绕地球公转以及地球的自转中也被普遍采用,依此表达卫星的公转周期和地球的自转周期。

如图3。

又如,坐在奔驰的汽车里,透过车窗朝外望,近处的树木朝后退去,而远处的树木则朝前运动,这是因为我们观察远近不同的树木所依据的参考系不同。

如图4,当汽车行驶到A 处,若观察的是近处的甲树木,我们无意识当中就选择了汽车和远处的乙树木为参考系,并建立通过它们的观察视线,当汽车从A 处驶往B 处,甲树木相对于汽车和乙树木之间的观察视线出现退行;若观察的是远处的乙树木,我们不觉之中就选择了汽车和近处的甲树木为参考系,并在汽车和甲树木之间建立观察视线,当汽车从A 处驶往B 处,乙树木相对于汽车和甲树木之间的观察视线出现前行。

如果在这个过程中选择了汽车与太阳参考系,近处、远处的树木都会朝后退去。

通常描述宏观物体做机械运动的时候,所选参考系应该是一些有已知标识(较熟悉)的物体,它们之间要有已知的、相对固定的空间关系,这种空间关系还可以向已知空间做一定程度延伸,物体在此间运动,不同时刻位置得以确定。

比如行走在大沙漠、大草原,航行在大海上,由于缺少有标识性物体作参考系,且对一些地理地标的位置关系生疏,不觉之间就会迷失方向。

以上仅对宏观物体做机械运动所选参考系做点探讨。

事实上参考系是涉及物理学领域内的一个广泛而深刻的概念,从运动学到动力学,从宏观到微观,从经典物理学到近代物理学,随着对新问题思考的不断深入,参考系概念一直在发展着,且不断地融入新的内涵。

参考文献〔1〕漆安慎,杜婵英.力学〔M 〕.北京:高等教育出版社,1997:17-50.〔2〕周衍柏.理论力学教程〔M 〕.第2版.1986:4-27图4 远近物体相对运动参考系图3 卫星公转参考系。

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