1-1 参考系 时间和空间的测量
狭义相对论中的洛伦兹变换：揭示时间和空间的变换关系
狭义相对论中的洛伦兹变换：揭示时间和空间的变换关系狭义相对论是由阿尔伯特·爱因斯坦在1905年提出的一个理论框架，它描述了在高速运动的物体之间时间和空间的变换关系。
这个理论对于解释许多与光速相关的现象具有重要意义。
在狭义相对论中，最重要的定律就是洛伦兹变换。
洛伦兹变换可以将一个事件的坐标从一个参考系变换到另一个参考系。
它包括了时间间隔和空间间隔的变换。
首先，让我们来看看洛伦兹时间变换。
考虑两个参考系，分别为S和S'。
在S参考系中，一个事件在时间t和位置x发生，而在S'参考系中，它在时间t'和位置x'发生。
我们可以用以下方程来描述它们之间的关系：t' = (t - vx/c^2) / √(1 - v^2/c^2)其中，v是两个参考系之间的相对速度，c是光速。
在S'参考系中，时间t'看起来比在S参考系中的时间t慢了一些。
这就是所谓的“时间膨胀”。
这个效应是由于光的传播速度是恒定的，无论你处于任何速度下，光总是以相同的速度传播。
因此，当一个物体以接近光速的速度运动时，时间似乎在它的参考系中变慢了。
另一个重要的洛伦兹变换是空间变换。
在S参考系中，一个物体的位置为x，而在S'参考系中，它的位置为x'。
这两个位置之间的关系可以用以下方程表示：x' = (x - vt) / √(1 - v^2/c^2)在S'参考系中，物体的长度看起来变短了一些。
这被称为“长度收缩”。
当物体以接近光速的速度运动时，它的长度在其参考系中变短了。
这一效应在实际的物理实验中得到了验证，如轰炸一个高速飞行的粒子在它的参考系中形成的时候，它的长度确实变短了。
为了验证洛伦兹变换和狭义相对论的其他方面，物理学家进行了许多实验。
其中一个著名的实验是赫斯顿和罗尔夫的粒子飞行实验。
他们用一束带电的粒子注射到一个感应装置中，该装置可以测量粒子的飞行时间。
新人教版高一物理必修1课件：1.1 质点、参考系和坐标系
一质点在X轴上运动，各个时刻的位置坐标如下表：
t/s 0 X/m 0
1
2
3
4
5
5 -4 -1 -7 1
1、请在x轴上标出质点在各时刻的位置。 2、哪个时刻离坐标原点最远？有多远？
五、全球卫星定位系（GPS）
（1）在地理上用纬度和经度来确定某个地点，这就是二维 坐标系的应用。 （2）在军事、大地测量等领域常采用全球卫星定位系统（ GPS）来确定方位，这是三维坐标系的应用。
四、坐标系(coordinate system )
一般说来，为了准确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.
例：在直线运动中
B
A
-2 0
3
x/m
A和B的位置坐标为：XA=3m，XB=-2m
1.原点、正方向、单位长度 2.一维坐标系、二维坐标系、三维直角坐标系
想一想，做一做······
1 下列关于质点的说法，正确的是（ AC）D A．顺水漂流的小船可以视为质点 B．研究火车通过路旁一根电线杆时，火车可以 看做质点 C．研究奥运会乒乓球运动员打出的弧圈球时不 能把乒乓球看做质点 D．研究奥运会跳水运动员跳水动作时，不能将 运动员看做质点
2 关于质点，下列说法正确的是 （CD） A．质点就是一个体积很小的小球 B．只有很小的物体才能被视为质点 C．质点不是实际存在的物体，只是一种理想
第一章 运动的描述
1.1 质点 参考系和坐标系
机械运动
一个物体相对另一个物体空间位置随着时间发生 变化，叫做机械运动，简称运动
特点：自然界中最简单、最基本的运动状态 自然界中的一切物体都在运动 运动是绝对的，静止是相对而言的
质点
要准确描述物体的运动， 不是一件容易的事！
物理必修一参考系知识点
物理必修一参考系知识点物理必修一参考系知识点一、质点、参考系和坐标系物体与质点1、质点：当物体的大小和形状对所研究的问题而言影响不大或没有影响时，为研究问题方便，可忽略其大小和形状，把物体看做一个有质量的点，这个点叫做质点。
2、物体可以看成质点的条件条件：①研究的物体上个点的运动情况完全一致。
②物体的线度必须远远的大于它通过的距离。
(1)物体的形状大小以及物体上各部分运动的差异对所研究的问题的影响可以忽略不计时就可以把物体当作质点(2)平动的物体可以视为质点平动的物体上各个点的运动情况都完全相同的物体，这样，物体上任一点的运动情况与整个物体的运动情况相同，可用一个质点来代替整个物体。
小贴士：质点没有大小和形状因为它仅仅是一个点，但是质点一定有质量，因为它代表了一个物体，是一个实际物体的理想化的模型。
质点的质量就是它所代表的物体的质量。
参考系1、参考系的定义：描述物体的运动时，用来做参考的另外的物体。
2、对参考系的理解：(1)物体是运动还是静止，都是相对于参考系而言的，例如，肩并肩一起走的`两个人，彼此就是相对静止的，而相对于路边的建筑物，他们却是运动的。
(2)同一运动选择不同的参考系，观察结果可能不同。
例如司机开着车行驶在高速公路上以车为参考系，司机是静止的，以路面为参考系，司机是运动的。
(3)比较物体的运动，应该选择同一参考系。
(4)参考系可以是运动的物体，也可以是静止的物体。
小贴士：只有选择了参考系，说某个物体是运动还是静止，物体怎样运动才变得有意义参考系的选择是研究运动的前提是一项基本技能。
坐标系1、坐标系物理意义：在参考系上建立适当的坐标系，从而，定量地描述物体的位置及位置变化。
2、坐标系分类：(1)一维坐标系(直线坐标系)：适用于描述质点做直线运动，研究沿一条直线运动的物体时，要沿着运动直线建立直线坐标系，即以物体运动所沿的直线为x轴,在直线上规定原点、正方向和单位长度。
例如，汽车在平直公路上行驶，其位置可用离车站(坐标原点)的距离(坐标)来确定。
2019-2020学年物理教科版必修1学案：第一章第1节 质点 参考系 空间 时间 Word版含答案
第1节质点参考系空间时间1.了解质点的概念，知道物体可看做质点的条件．2.了解参考系的概念，知道运动具有相对性．3．知道时刻与时间的区别和联系，会在具体的情境下识别时刻和时间．一、机械运动一个物体相对于另一个物体位置的改变．二、质点1．定义：用来代替物体的有质量的点．2．物体可以看成质点的条件：物体的形状和大小在所讨论的问题中可以忽略不计．三、参考系1．定义：为确定一个物体的位置并描述它的运动情况，就要选定某个其他物体做参考，被选作参考的物体．2．参考系的选取(1)参考系可以任意选择，但选择不同的参考系来描述同一物体的运动时，结果往往不同．(2)参考系选取的基本原则是使对物体的研究变得简洁、方便．(3)在今后研究问题时，一般选取地面或相对地面静止的物体作为参考系．宋代诗人陈与义乘船东行，在去襄邑的途中写下了《襄邑道中》一诗，根据图中诗句回答以下问题：(1)诗中“飞花”的参考系是________；(2)诗中“云不动”的参考系是________；(3)诗中“云与我俱东”的参考系是________．提示：(1)两岸(2)船(3)两岸四、空间、时间、时刻任何物体的运动都是在空间和时间中进行的，空间是物体赖以存在的地方或变动的范围．在物理学中，常用时间轴上的一个点表示时刻，用时间轴上的一段距离表示时间．质点与理想化模型[学生用书P1]1．对质点的理解(1)质点是用来代替物体的有质量的点，其突出的特点是“具有质量”和“占有位置”，但是质点没有大小、体积、形状，它与几何中的“点”有本质区别．(2)质点是实际物体的一种高度抽象，实际中并不存在，是一种“理想化模型”．(3)可将物体看成质点的几种情况：2．对物理模型的理解(1)物理模型是在物理研究中，突出问题的主要方面，忽略次要因素而建立的，是经常采用的一种科学研究方法，质点就是典型的物理模型之一．(2)物理模型作为一种理想模型，是为了研究问题方便而对实际问题的科学抽象，实际中并不存在．(1)并不是只有很小的物体才能被看成质点，也不是很大的物体就一定不能被看成质点，关键是看物体的大小和形状在研究物体的运动时是否为次要因素．(2)对于同一物体，能否将其看成质点要视研究的问题而定．2016年8月5日夏季奥运会在巴西里约热内卢举办，在以下几个奥运会比赛项目中，研究对象可视为质点的是()A．在撑杆跳高比赛中研究运动员手中的支撑杆在支撑地面过程中的转动情况时B．确定马拉松运动员在比赛中的位置时C．跆拳道比赛中研究运动员动作时D．乒乓球比赛中研究乒乓球的旋转时[解析]一个物体能否看做质点关键是看其大小和形状对于所研究的问题的影响能否忽略，故B选项正确．[答案] B(1)一个物体能否看做质点，要看物体的形状和大小对研究问题的影响是否可以忽略．(2)研究的目的不同，同一个物体的主、次要因素也会发生变化．1.下列关于质点的说法中，正确的是()A．质点是一个理想化模型，实际上并不存在，所以引入这个概念没有多大意义B．体积很小的物体更容易看做质点C．凡轻小的物体，皆可看做质点D．当物体的形状和大小对所研究的问题属于无关或次要因素时，即可把物体看做质点解析：选D.建立理想化模型是物理学中重要的研究方法，对于复杂问题的研究有重大意义，A错误；一个物体能否看做质点不应看其大小，关键是看其大小和形状对于所研究的问题的影响能否忽略，体积很小的物体有时可以看成质点，有时不能看成质点，B错误；一个物体能否看做质点不以轻重而论，C错误；物体能否看成质点取决于其大小和形状对所研究的问题是否属于无关或次要因素，若是就可以看成质点，D正确．对参考系的理解[学生用书P2]1．选择参考系的意义要描述一个物体的运动，必须首先选好参考系，对于同一个运动，如果选不同的物体作为参考系，观察到的运动情况可能不相同．例如：甲、乙两辆汽车由西向东沿同一直线均以15 m/s的速度行驶．若甲车以路边的树木或地面作为参考系，则甲车是以15 m/s的速度向东行驶；若以乙车作为参考系，则甲车是静止的．2．参考系选取的三原则(1)任意：参考系的选取是任意的，任何物体都可以被选作参考系．(2)方便：参考系的选取应该遵循方便性原则和简单性原则，也就是说，无论将哪一个物体选作参考系，应该使问题的研究更方便、更简单，杜绝使问题复杂化的情况．(3)实用：一般选取地面为参考系．3．注意问题(1)由于运动描述的相对性，凡是提到物体的运动，都应该明确它是相对哪个参考系而言的．(2)在同一个问题当中，若要研究多个物体的运动或同一个物体在不同阶段的运动，必须选取同一个参考系．(1)在研究物体的运动情况时，如果一个物体一旦被选为参考系，就认为它是静止的．(2)在解题过程中，如果选地面作为参考系可以不指明，但选其他物体作为参考系时必须指明．命题视角1 参考系的理解(多选)关于参考系的描述，下列说法中正确的是( )A ．运动的物体一定不可以选为参考系B ．一个物体的运动情况与参考系的选取无关C ．比较两个物体的运动情况时，必须选择相同的参考系D ．生活中往往选取地面为参考系[解析] 运动的物体也可以选为参考系，A 错误；一个物体的运动情况与参考系的选取有关，B 错误．[答案] CD命题视角2 参考系的巧选某人在河中划船逆流航行，经过A 地时草帽落入水中，半小时后他才发觉，此时船已行至B 点，于是他立即调转船头追赶，在A 点下游5.4 km 处的C 点追上，该船相对水流的速率v 1不变，求水流速率v 2.[思路点拨] 以水为参考系，化水动为水静，这样船在水中往返如同人在直线上往返一样，大大简化了解题过程．[解析] 该题如果取地面为参考系，运动过程复杂，易造成思维混乱而出错．这时我们不妨逆向思维，把流动的水看做是静止的，并取水为参考系，则船相对于水和水中的草帽将以速率v 1先背离运动半小时后，立即返回到追上草帽时也只需半小时，所以从草帽落水到追上草帽共历时1小时，即水流速率为v 2＝s t ＝5.4×1033 600m s ＝1.5 m s .[答案] 1.5 ms描述物体的运动，必须选择参考系，其一般方法：(1)确定研究对象．(2)根据题意选取合适的参考系．(3)分析被研究物体相对于参考系的位置变化情况．2.下列关于运动的描述中，参考系的选取符合描述的是()A．诗句“飞流直下三千尺”，是以“飞流”作为参考系的B．“钱塘江观潮时，观众只觉得潮水扑面而来”，是以潮水作为参考系的C．“两岸猿声啼不住，轻舟已过万重山”，是以万重山作为参考系的D．升国旗时，观察到国旗冉冉升起，是以国旗作为参考系的解析：选C.选项A中的研究对象是“水”，故是以地面为参考系的，该选项错误；选项B中的研究对象是“潮水”，是以观察者为参考系的，该选项错误；选项C中的研究对象是“轻舟”，是以万重山为参考系的，该选项正确；选项D中的研究对象是“国旗”，是以地面或旗杆为参考系的，该选项错误.时间和时刻的区别和联系[学生用书P3]时间时刻区别物理意义时间是事物运动、发展、变化所经历的过程长短的量度时刻是事物运动、发展、变化过程所经历的各个状态先后顺序的标志时间轴上的表示方法时间轴上的一段距离表示时间时间轴上的点表示时刻表述方法“3秒内”“前3秒内”“后3秒内”“第1秒内”“第1秒到第3秒”均指时间“3秒末”“第3秒末”“第4秒初”“八点半”等均指时刻联系两个时刻的间隔即为一段时间，时间是一系列连续时刻的积累过程，时间能展示运动的一个过程，好比是一段录像；时刻可以显示运动的一瞬间，好比是一张照片(1)关于时间的测量，生活中一般用各种钟表来计时，在实验室里和运动场上常用停表计时．(2)关键字词的使用，如“初”“末”“时”一般表示时刻；如“内”“用”“经过”“历时”一般表示时间．如图给出的时间轴，请你说出第3 s、前3 s、第3 s初、第3 s末、第n s的意义．[思路点拨] 解答此题可按以下思路分析：(1)在时间轴上，时间和时刻分别用线段和点表示．(2)正确理解题目给出的是时间还是时刻．[解析]第3 s、前3 s、第3 s初、第3 s末、第n s表示如下：如图所示，第3 s是时间，是指从第2 s末到第3 s末共1 s的时间；前3 s是0到第3 s 末共3 s的时间；第3 s初与第2 s末重合，是同一时刻；第3 s末是时刻；第n s是时间，共1 s的时间．[答案]见解析如何区分时间与时刻首先，应明确时刻对应的是某个事件或运动的状态、位置，而时间对应的是事件或运动的过程或是位置变化．其次，应掌握一些表示时刻与时间的关键词：如时间数值后跟“初”“末”“时”应是时刻．如时间数值后跟“内”“中”一般为时间．3.以下说法中的“时间”指时刻的是()A．在第15届亚洲杯中国对阵科威特的比赛中，凭借张琳芃和邓卓翔分别在第58分钟和第67分钟的进球，国足以2∶0击败对手B．2017国际田联世界室内巡回赛首站比赛在美国波士顿举行，中国运动员谢震业在男子60米比赛中，以6秒66的成绩夺得亚军C．我国实行每周工作40小时的劳动制度D．中国女飞人韦永丽在2017美国伯明翰田径赛60米决赛中以7.28秒摘得冠军解析：选A.第58分钟和第67分钟是进球的时刻，故A正确；6秒66是指完成比赛的时间，故B错误；40小时是工作的过程所经历的时间，故C错误；7.28秒也指完成比赛的时间，故D错误．。
大地测量学重要名词解释简答题
大地测量学基础一、名词解释1、大地测量学：是指在一定的时间与空间参考系中，测量和描绘地球形状及其重力场并监测其变化，为人类活动提供关于地球的空间信息的一门学科。
2、天球：是指以地球质心O（或测站）为中心，半径r为任意长度的一个假想的球体。
3、大地基准：指用以描述地球形状的参考椭球的参数，以及参考椭球在空间中的定位及定向，还有在描述这些位置时所采用的单位长度的定义。
4、岁差：地球绕地轴旋转，由于日、月等天体的影响，地球的旋转轴在空间围绕黄级发生缓慢移动。
5、章动：地球旋转轴在岁差的基础上叠加18.6年的短期周圆周运动，振幅为9.21秒，这种现象称为章动。
6、极移：地球自转使地球体自身内部结构的相对位置变化，从而导致极点在地球表面上的位置随时间而变化，这种现象被称为极移。
7、恒星时(ST)：以春分点作为基本参考点，由春分点周日视运动确定的时间，称为恒星时。
8、真太阳时MT：以真太阳作为基本参考点，由其周日视运动确定的时间，称为真太阳时。
一个真太阳日就是真太阳连续两次经过某地的上中天（上子午圈）所经历的时间。
9、大地水准面：假想海洋处于完全静止的平衡状态时海水面延伸到大陆地面以下所形成的闭合曲面，叫大地水准面。
10、正常椭球：与地球质量相等且质量分布均匀的椭球。
11、正常重力加速度：正常椭球对其表面与外部点所产生的重力加速度。
12、正常位水准面：相应于正常重力加速度的重力等位面。
13、理论闭合差：由水准面不平行而引起的水准环线闭合差，称为理论闭合差。
14、正常椭球面：是大地水准面的规则形状（一般指旋转椭球面）。
因此引入正常椭球后，地球重力位被分成正常重力位和扰动位两部分，实际重力也被分成正常重力和重力异常两部分。
15、总的地球椭球：一个和整个大地体最为密合的。
总地球椭球中心和地球质心重合，总的地球椭球的短轴与地球地轴相重合，起始大地子午面和起始天文子午面重合，总地球椭球和大地体最为密合。
16、参考椭球：具有确定参数(长半径 a和扁率α)，经过局部定位和定向，同某一地区大地水准面最佳拟合的地球椭球。
第2章：第1节 质点 参考系 空间 时间
第1节质点参考系空间时间一、机械运动阅读教材第2页“机械运动”部分，了解机械运动的概念。
物理运动有多种形式，其中最简单的一种是一个物体相对于另一个物体的改变，叫做机械运动。
二、质点阅读教材第2～3页“质点”部分，了解质点的概念，初步知道物体在什么情况下可以看做质点。
1.在研究一个物体的运动时，如果被研究物体的和在所讨论的问题中可以忽略，就可把整个物体简化为一个有的点，这个用来代替物体的有的点称为质点。
质点是一个的物理模型。
2.一个物体能否看做质点，完全取决于所研究，而不是看物体实际体积的大小。
思维拓展如图1所示为撑竿跳高运动的几个阶段：助跑、撑竿起跳、越横竿。
讨论并回答下列问题，体会质点模型的建立过程。
图1(1)教练针对训练录像纠正运动员的错误动作时，能否将运动员看成质点？(2)分析运动员的助跑速度时，能否将运动员看成质点？(3)测量运动员所跳高度(判定运动员是否打破世界纪录)时，能否将运动员看成质点？三、参考系阅读教材第3～4页“参考系”部分，初步了解参考系的概念。
1.物体的运动和静止是的，要确定一个物体的位置并描述它的运动情况，就要选定某个其他物体做参考，这个被选作叫做参照物，也称为。
2.选择的不同，对同一研究对象运动情况的描述就可能。
在研究地面上物体的运动时，通常取或相对于地面的物体为参考系。
思考判断(1)参考系一定要选静止不动的物体。
()(2)一个物体的运动情况与参考系的选择无关。
()(3)“抬头望明月，月在云中行”，诗句中描述的运动选取的参考系是月。
()四、空间时间时刻阅读教材第4页“空间、时间、时刻”部分，能区分时刻与时间间隔。
1.任何物体的运动都是在和中进行的。
2.时刻：指某一瞬时。
3.时间：指两个时刻之间的。
4.时刻和时间可以在表示时间的时间轴上表示出来，时间轴上的点表示；时间轴上的一段距离表示的是。
如果t1、t2分别对应于时间轴上的两个点，则两个时刻之间的时间Δt＝。
思维拓展如图2甲、乙所示：“上午8时上课、8时45分下课”、“每节课45分钟”、“第2 s初”、“第5 s末”、“第6 s内”……图2(1)以上说法中，哪些表示时刻？哪些表示时间间隔？(2)“第2 s初”、“第5 s末”、“第6 s内”分别对应时间轴上的哪一点或哪一段？在图乙上标明。
力学舒幼生第一章质点运动学
通过积分，可以得到轨道方程 r r()
33
例 狐狸沿圆周跑，狗从圆心出发，速度都 为v，圆心、狗、狐狸始终连成一直线。
求狗的速度、加速度和轨道方程。
狐狸的角速度 d v
dt R
狗有横向和纵向速度
v r,vr v2v2
狗的横向和纵向加速度
a2d dd d r t trd d2 2t,ard d22 rtr d d t2
A (r ,,t) A re r A e
与直角坐标系的变换
xrco ,syrsin
27
正交基矢与极坐标的微分关系
正交基矢只依赖 ，与 r 无关
当θ变化时，正交基矢同时改变方向 满足微分关系
der
de
de de r
e
er
d r(t)
参考空间：沿左右、前后、上下三对方向无限扩展， 构成三维平直空间
参考系：参考空间+测量时间的时钟
z 坐标系：在参考空间中任选一点作为原点， 可建立各种坐标系。
时间的零点也可任选
O
y
x
相对运动的参考系
两个参考系之间若有相对运动，
他们观测同一个运动物体 是否会得到相同的距离和时间？
v
z
O
y
x
质点
由繁到简 将物体模型化为一个点——质点
dt dt
加速度
v(t)
dR
d
R
⊙k
a d v d R d R R v d td t d t a 心 v , a 切 R
22
曲线的曲率和曲率半径
曲率 d dl
大地测量学知识点
第一章大地测量学定义广义：大地测量学是在一定的时间-空间参考系统中，测量和描绘地球及其他行星体的一门学科。
狭义：大地测量学是测量和描绘地球表面的科学。
包含测定地球形状与大小，测定地面点几何位置，确定地球重力场，以及在地球上进行必须顾及地球曲率的那些测量工作。
大地测量学最基本的任务是测量和描绘地球并监测其变化，为人类活动提供关于地球等行星体的空间信息。
P1 P4 P6（了解几个阶段、了解展望）大地测量学的地位和作用：1、大地测量学在国民经济各项建设和社会发展中发挥着基础先行性的重要保证作用2、大地测量学在防灾、减灾、救灾及环境监测、评价与保护中发挥着独具风貌的特殊作用3、大地测量是发展空间技术和国防建设的重要保障4、大地测量在当代地球科学研究中的地位显得越来越重要5、大地测量学是测绘学科的各分支学科（其中包括大地测量、工程测量、海洋测量、矿山测量、航空摄影测量与遥感、地图学与地理信息系统等）的基础科学现代大地测量学三个基本分支：几何大地测量学、物理大地测量学、空间大地测量学第二章幵普勒三大行星运动定律:1、行星轨道是一个椭圆，太阳位于椭圆的一个焦点上2、行星运动中，与太阳连线哎单位时间内扫过的面积相等3、行星绕轨道运动周期的平方与轨道长半轴的立方之比为常数地轴方向相对于空间的变化（岁差和章动）（可出简答题）地轴相对于地球本体内部结构的相对位置变化（极移）历元：对于卫星系统或天文学，某一事件相应的时刻。
对于时间的描述，可采用一维的时间坐标轴，有时间原点、度量单位（尺度）两大要素，原点可根据需要进行指定，度量单位采用时刻和时间间隔两种形式。
任何一个周期运动，如果满足如下三项要求，就可以作为计量时间的方法：1、运动是连续的2、运动的周期具有足够的稳定性3、运动是可观测的多种时间系统以地球自转运动为基础：恒星时和世界时以地球公转运动为基础：历书时 -太阳系质心力学时、地球质心力学时以物质内部原子运动特征为基础：原子时协调世界时（P23）大地基進：建立大地基准就是求定旋转椭球的参数及其定向（椭球旋转轴平行于地球的旋转轴，椭球的起始子午面平行于地球的起始子午面）和定位（旋转椭球中心与地球中心的相对关系）。
大学物理教案(第一章质点运动学)
改变，还是其方向发生改变，都表示速度发生了变化。为衡量速度的变化，我们将从曲线运动出发
引出加速度的概念。
1、平均加速度
如图所示，设在时刻 t，质点位于点 A，其速度为 v1，在时刻 t t ，
质点位于点 B ，其速度为 v 2 ，则在时间间隔 t 内，质点的速度增
量为 v v2 v1 ，它在单位时间内的速度增量即平均加速度为 a v
同，这就是运动描述的相对性。
为描述物体的运动而选的标准物叫做参考系。不同的参考系对同一物体运动情况的描述是不同
的。因此,在讲述物体的运动情况时,必须指明是对什么参考系而言的。参考系的选择是任意的。在
讨论地面上物体的运动时,通常选地球作为参考系 。
二、坐标系：建立在参照系上的计算系统
确定好参照系后，只能定性地描述物体的运动情况，为了定量地描述运动规律，即为了能给出
另一是由已知运动状态求解s ds
t0 t dt
例： 设质点的运动方程为
r(t) x(t)i y(t) j
其中
x(t)
(1m
s 1 )t
2m
，
y(t)
(1 4
m
s2 )t 2
2m
求 t 3s 时的速度。 (2)作出质点的运动轨迹图。
解 这是已知运动方程求运动状态的一类运动学问题，可以通过求导数的方法求出。
切线重合。所以当质点作曲线运动时，质点在某一点的速度方向就是沿该点曲线的切线方向。
只有当质点的位矢和速度同时被确定时，其运动状态才被确知。所以位矢 r 和速度 v 是描述质点
运动状态的两个物理量。这两个物理量可以从运动方程求出，所以知道了运动方程可以确定质点在
任意时刻的运动状态。因此，概括说来，运动学问题有两类:一是由已知运动方程求解运动状态；
简单易懂爱因斯坦相对论
简单易懂爱因斯坦相对论
爱因斯坦相对论是描述时间和空间如何相互作用的一个理论。
它是由阿尔伯特·爱因斯坦在1905年提出的。
这个理论解释了在不同的速度下观察到的事件的时间和空间的变化。
爱因斯坦相对论的核心概念是“相对性原理”。
这个原理指出，任何运动状态和相对位置都是相对的，因此没有绝对的运动状态和相对位置。
这个相对性原理引出了一个新的概念，即“时间和空间是相互联系的”。
在爱因斯坦相对论中，时间和空间是一个整体，被称为时空。
时空存在一个基准，即“惯性参考系”。
这个参考系是一个不受力的物体或一组物体，在这个参考系中时间和空间的测量都是准确的。
在不同的参考系中测量到的时间和空间不同，在某些情况下甚至会产生矛盾。
例如，假设有两个人A和B在以不同的速度向西北方向行动。
他们中的任何一个都可以把自己的状态看作是相对静止的，而把另一个人的状态看作是在运动中的。
但是，他们在测量时间和空间时会得到不同的结果。
因此，在他们之间不能达成关于所看到的事件的时间和空间的一致结论。
通过爱因斯坦相对论，我们可以解释很多物理现象，例如质量存在的应力等级、能量与质量之间的联系等。
这个理论改变了我们对时空的理解，并促进了各种科学领域的发展。
总之，爱因斯坦相对论是现代物理学的一个重要理论。
它告诉我们时间和空间是相互联系的，其变化与速度和质量有关。
通过这个理论，我们可以更全面地理解自然界的工作方式，探究宇宙之谜，为人类社会提供更多的科技与科学支持。
人教版高中物理课件-时间和空间的相对性
2.“長度”的相對性
(1)經典的時空觀:一條杆的長度不會因為觀察者是否與杆做相對
運動而不同。
(2)相對論的時空觀:“長度”也具有相對性,一條沿自身長度方向
運動的杆,其長度總比杆靜止時的長度要小。在垂直於運動方向上,
杆的長度沒有變化。
(3)相对论中杆的长度公式:l=l0 1-
2.時間和空間的相對性
-1-
2.时间和空间的相对性
目标导航
Z 知识梳理 Z重难聚焦
HISHISHULI
HONGNANJUJIAO
D典例透析
IANLITOUXI
1.知道同時的相對性、長度的相對性、時間間隔的相對性。
2.瞭解時空相對性的實驗驗證。
3.知道狹義相對論的時空觀:空間和時間與物質的運動狀態有關。
2
中, 0 是相对
于杆静止的观察者测出的杆的长度, 而可以认为是杆沿自己的长度
方向以速度运动时, 静止的观察者测量的长度。还可以认为杆不
动, 而观察者沿杆的长度方向以速度运动时测出的杆的长度。
2.动钟变慢:时间间隔的相对性公式 Δt=
Δ
1-
2
中, Δ是相对事件
发生地静止的观察者测量同一地点的两个事件发生的时间间隔, 而
向的長度變短了。
-13-
2.时间和空间的相对性
類型一
目标导航
Z 知识梳理 Z重难聚焦
HISHISHULI
HONGNANJUJIAO
D典例透析
IANLITOUXI
類型二
時間的相對性
【例2】 半人馬座α星是離太陽系最近的恒星,它距地球4.0×1016
相对论洛伦兹变换公式
相对论洛伦兹变换公式相对论洛伦兹变换公式是描述时间和空间的变换关系的数学公式，它在相对论物理中扮演着重要的角色。
这个公式是由荷兰物理学家洛伦兹在19世纪末提出的，在爱因斯坦的相对论理论中得到了广泛应用。
洛伦兹变换公式揭示了时间和空间的相对性，它改变了人们对时间和空间的认识，颠覆了牛顿力学中绝对时间和空间的观念。
洛伦兹变换公式表明，在相对论中，时间和空间的测量是相对的，取决于观察者的参考系。
公式包括时间的变换和空间的变换，用于计算不同参考系中物体的时间和空间坐标。
它的一般形式如下：x' = γ(x-vt)t' = γ(t-vx/c²)其中x和t是一个参考系中的空间坐标和时间，x'和t'是另一个参考系中的空间坐标和时间，v是两个参考系之间的相对速度，c是光速，γ是洛伦兹因子，定义为1/√(1-v²/c²)。
从洛伦兹变换公式可以看出，当相对速度v接近光速时，γ趋于无穷大，时间和空间的变换将变得非常显著。
这就是著名的时间膨胀和长度收缩效应，也是相对论的核心内容之一。
根据洛伦兹变换公式，当物体以接近光速的速度运动时，它的时间会相对于静止参考系变慢，而空间会相对于静止参考系缩短。
相对论洛伦兹变换公式的应用非常广泛。
在粒子物理学中，洛伦兹变换公式被用来描述高速粒子的运动和相互作用。
在相对论电动力学中，洛伦兹变换公式被用来推导出麦克斯韦方程组的形式。
在天文学中，洛伦兹变换公式被用来研究星系的运动和结构。
在导航系统中，洛伦兹变换公式被用来计算卫星和接收器之间的时间差，从而实现精确的定位。
尽管相对论洛伦兹变换公式在物理学中有着广泛的应用，但它仍然具有一定的局限性。
比如，当速度接近光速时，洛伦兹变换公式会产生奇异的结果，如无穷大和虚数。
此外，洛伦兹变换公式只适用于惯性参考系，而对于加速参考系则需要使用更复杂的洛伦兹变换。
相对论洛伦兹变换公式是描述时间和空间变换关系的重要数学工具。
大学物理B1第一章
x
r r(t)
x x(t) 其分量式为 y y(t)
z z(t)
参数方程
3. 轨迹方程 参数方程消去t： F(x, y, z) 0 —— 轨迹方程
例如：x2 y2 R2
—— 圆周运动轨迹方程
例题：已知质点的运动方程 r 2ti (2 t2 ) j SI
解: 求该质点的轨迹方程.
积分法
r(t) 求导 v(t) 求导 a(t)
积分
积分
本次课作业: P16-17：1-3，1-6
下次课内容:
1.2.4 自然坐标系，切向加速度和 法向加速度
1.3 相对运动
宇地宙球年年龄龄
103
形成富氧大气层 102
恐龙灭绝
101
100
1014 出现古人类
10-1
1013
10-2
1012 1011 1010的寿命
10-3 10-4 10-5 10-6
108 107 106
地球公转周期(年) 10-7 月球周期(月) 10-8
10-9
105
获得诺贝尔物理学奖的 华裔科学家
杨振宁、李政道由于发现弱相互作用下宇称 不守恒，获1957年诺贝尔物理学奖.
获得诺贝尔物理学奖的 华裔科学家
丁肇中
由于发现J粒子， 获1976年诺贝尔 物理学奖.
朱棣文
由于激光冷却和 捕获原子的研究 获1997年诺贝尔 物理学奖.
崔琦
由于在分数量子霍 尔效应量子现象的 研究获1998年诺贝 尔物理学奖.
t
r
r
t
r
3. 加速度 acceleration （反映速度变化快慢的物理量）
平均加速度: a v
v1
1、质点_参考系__空间__时间详解
1、空间： 是指物体赖以存在的地方或变动的范围。
作息时间表 （2007年9月1日起执行） 某中学教务处 6：50 起床 7：10——7：30 早餐 ……………………………… 7：40——8：00 早 读 8：05——8：45 第一节 8：55——9：35 第二节 9：35——10：00 课间操 …… 23：00 熄灯就寝
条件一强调的是物体的空间尺寸可以忽略不 计。条件二强调的是物体上任意一个点的运动都 可以代表整个物体的运动。
【注意】物体本身的尺寸大小不是能否看作质点的标准．
例1、研究下列运动时，可以把物体看作质点的是 （ B C D） A、做精彩表演的花样滑冰运动员 B、测量运动员参加马拉松比赛的成绩 C、研究飞出枪口的子弹运动轨迹时的子弹 D、研究绕地球运动一周所用时间的航天飞机
D．以乙车为参考系，甲车在向西行驶
【巩固练习】：
3．下列说法正确的是
A．参考系就是不动的物体
（ C 、 D）
B．任何情况下，只有地球是最理想的参考系
C．不选定参考系，就无法研究物体的运动
D．同一物体的运动，对不同的参考系可能有不同的
观察结果
第一章
1. 质点
运动的描述
空间 时间
参考系
运动是一切物体的固有属性，宇宙中的一切， 大到天体，小到分子都处在永恒的运动中.
还有与人类密切相关的自然界的运动 以及我们生产、生活中人体的运动、交通工具的 运动等等。
放映视频:
我们在自然界中所见到的所有各种运动，事 实上都是很复杂的。各种运动如何区分？怎样研 究各物体运动的规律？为了达到这些目的，首先 要能科学地描述各类不同的运动。从本节课开始 我们就来学习描述运动的基本概念。
大地测量学知识点
大地测量学知识点第一篇：大地测量学知识点1.大地坐标系：地面点在参考椭圆的位置用大地经度和纬度表示，若地面的点不在椭球面上，它沿法线到椭球面的距离称为大地高2.空间大地直角坐标系：是大地坐标系相应的三维大地直角坐标系3.地心坐标系：定义大地坐标系时，如果选择的旋转椭球为总地球椭球，椭球中心就是地质中心，再定义坐标轴的指向，此时建立的大地坐标系叫做地心坐标系大地方位角：p点的子午面与过p点法线及Q点的平面所成的角度正高系统：地面上一点沿铅垂线到大地水准面的距离正常高系统：一点沿铅垂线到似水准面的距离国家水准网布设的原则：从高级到低级，从整体到局部，分为四个等级布设，逐级控制，逐级加密4.理论闭合差：在闭合的环形水准路线中，由于水准面不平行所产生的闭合差5.大地高系统：地面一点沿法线到椭球面的距离6.平面控制网的测量方法三角测量：在地面上按一定的要求选定一系列的点，他们与周围的邻近点通视，并构成相互联接的三角网状图形，称为三角网，网中各点称为三角点，在各点上可以进行水平角测量，精确观测各三角内角，另外至少精确测量一条三角形边长度D和方位角，作为网的起始边长和起始方位角，推算边长，方位角进而推算各点坐标三边测量：根据三角形的余弦公式，便可求出三角形内角，进而推算出各边的方位角和各点坐标7.国家高程基准的参考面有平均海水面，大地水准面，似大地水准面，参考椭球面1956年黄海高程系统1985年国家高程基准8.角度观测误差分析视准轴误差：视准轴不垂直于水平轴产生水平轴误差：水平轴不垂直于垂直轴产生这2个的消除误差方法为取盘左盘右读数取平均值垂直轴倾斜误差：垂直轴本身偏离铅垂线的位置，即不竖直解决的方法：观测时，气泡不得偏离一格，测回之间重新整理仪器，观测目标的垂直角大于3度，按气泡偏离的格数计算垂直轴倾斜改正9.方向观测法是在一测回内将测站上所有要观测的方向先置盘左位置，逐一照准进行观测，再盘右的位置依次观测，取盘左盘右的平均值作为各方向的观测值。
教科版高中物理必修一1.1质点参考系空间时间教案教学设计
1.1 质点参考系空间时间[目标定位] 1.理解质点的概念，知道质点是一种理想化模型，并能判断物体是否可以被看做质点.2.理解参考系的概念，知道运动具有相对性.3.知道空间的概念，能区分时刻和时间，会在坐标轴上表示时间和时刻．一、机械运动物体运动有多种形式，其中最简单的一种是一个物体相对于另一个物体位置的改变，叫做机械运动．二、质点1．在研究一个物体的运动时，如果被研究物体的形状和大小在所讨论的问题中可以忽略，就可以把整个物体简化为一个有质量的点，这个用来代替物体的有质量的点称为质点．质点是一个理想化的物理模型．2．一个物体能否看做质点，完全取决于所研究问题的性质，而不是看物体实际体积的大小．想一想：2013年10月1日，丽丽一家坐高铁从北京到成都，丽丽想测量列车经过一座大桥的时间，可不可以将高铁看做质点？答案不能物体看成质点的条件是其大小和形状对所研究的问题没有影响．高铁的长度对测量时间有影响．三、参考系1．物体的运动和静止是相对的，要确定一个物体的位置并描述它的运动情况，就要选定某个其他物体做参考，这个被选作参考的物体叫做参照物，也称为参考系．2．选择的参考系不同，对同一研究对象运动情况的描述就可能不同．参考系的选择原则是任意的，但在研究地面上物体的运动时，通常取地面或相对于地面静止的物体为参考系．想一想：作为参考系的物体一定是静止在地面上的物体吗？答案不是；参考系的选取是任意的，可以选择静止在地面上的物体，也可以选择在地面上运动的物体．四、空间时间时刻1．任何物体的运动都是在空间和时间中进行的．2．时刻：指某一瞬时．3．时间：指两个时刻之间的间隔．4．时刻和时间可以在表示时间的时间轴上表示出来，时间轴上的点表示时刻；时间轴上的一段距离表示的是时间．如果t1、t2分别对应于时间轴上的两个点，则两个时刻之间的时间Δt＝t2－t1.想一想：李爷爷起床后外出晨练，在公园遇到张爷爷．“您这么早！练多长时间了？”“十五分钟左右吧．现在是什么时间？”张爷爷说．“大约六点．”李爷爷说．对话中两个“时间”，哪个是“时间”，哪个是“时刻”？答案第一个是时间，第二个是时刻．“练多长时间”，是指时间间隔；“现在是什么时间”指的是一个瞬间，所以是指时刻.一、对质点的理解1．质点不同于几何中的“点”．质点是用来代替物体的有质量的点，具有质量，没有大小、体积、形状；与几何中的“点”有本质的区别．2．质点是一种“理想化模型”是为了研究问题方便而对实际问题的科学抽象，实际中并不存在．它是抓住了主要因素——物体的质量，忽略了次要因素——大小和形状，是典型的物理模型之一．3．把物体看做质点的条件：物体的大小和形状对研究问题的影响可以忽略不计．例1(2013浙江高一期中)关于质点，下列说法正确的是( )A．很小的物体总可以看成质点，较大的物体有时也能看成质点B．分析香蕉球(旋转的足球)的轨迹弯曲的成因时，可以把足球看成质点C．研究运动员跨栏时的动作时，运动员可以看成质点D．质点是为了突出问题的主要因素，忽略次要因素而建立的理想化模型解析物体看做质点的条件是物体的形状和大小对研究的问题没有影响，与物体大小无关，所以A错误，D正确；研究香蕉球的轨迹弯曲成因，足球各部分的运动情况不同，所以足球不能看做质点，B错误；研究跨栏运动员动作时进行技术分析，不能将运动员看做质点，C 错误．答案 D借题发挥一个物体能否看做质点不是以其大小而论的，更不能看物体的轻重，而是看物体的大小和形状对所研究的问题有无影响．针对训练在考察下列运动员的比赛成绩时，可将运动员看做质点的是( )解析马拉松赛跑测量的运动员跑完全程的时间，与运动员的形状和大小无关；跳水、击剑、体操比赛时，要看运动员的肢体动作，所以不能看成质点．答案 A二、对参考系的理解1．物体的运动是绝对的，静止是相对的，选定参考系之后，才能知道所研究物体的运动情况．2．参考系的选取是任意的．在实际问题中，参考系的选取以研究问题方便、简单为基本原则．通常选地面或地面上静止不动的物体为参考系．3．对于同一个物体，选取不一样的参考系，观察的结果也会不同．例2如图111所示，由于风的缘故，河岸上的旗帜向右飘，在河面上的两条船上的旗帜分别向右和向左飘，两条船的运动状态是( )图111A．A船肯定是向左运动的B．A船肯定是静止的C．B船肯定是向右运动的D．B船可能是静止的解析从河岸上的旗帜的运动方向，可以判断风向右吹，由此可以判断B船一定向右运动且比风速快；A船可能静止，可也可能向左运动，还有可能向右运动，但是比风速慢．答案 C针对训练以下说法正确的是( )A．参考系就是不动的物体B．任何情况下，只有地球才是最理想的参考系C．不选定参考系，就无法研究某一物体是怎样运动的D．同一物体的运动，对不同的参考系可能有不同的观察结果解析参考系是假定为不动的物体，实际上也运动，A错；同一物体选择不同的参考系，其运动形式的表述一般不同，选择时以方便、简单为主，不选取参考系，就无法描述物体的位置变化，无法研究其运动，故B错，C、D对．答案CD三、对时间和时刻的认识1．区别与联系图112(1)一段时间的结束是下一段时间的开始，所以第n s末与第(n＋1) s初是指同一时刻．(2)第几秒内表示1 s的时间间隔．(3)日常生活中所说的“时间”，有时指时间间隔，有时指时刻．在物理学中，时间的含义就是时间间隔．例3以下的说法中指时间的是( )A．成都开往苏州的L236次列车于08时41分从成都东出发B．某人用15 s跑完100 mC．中央电视台新闻联播节目每天19时开始D．某场足球赛甲队用时80分钟才攻入一球解析选项A、C中的数据都是时间轴上的一个点，指的都是时刻；而B项中15 s是与跑完100 m这一运动过程相对应，指的是时间间隔，故答案选B、D.借题发挥时刻是事物运动、发展、变化过程所经历的各个状态先后顺序的标志，某一时刻与物体的某一位置相对应，在时间轴上对应一个点；时间间隔则是事物运动、发展、变化所经历的过程，是两个时刻之间的间隔，在时间轴上对应一段线段．针对训练关于时间和时刻，下列说法正确的是( )A．时间很长，时刻很短B．第2 s内和2 s都是指一段时间C．时间就是时刻，时刻就是时间D．“北京时间12点整”指的是时刻解析时间指一过程，时刻指某一瞬时，A项错；第2 s内和2 s都指时间间隔，B项对；时间和时刻的意义截然不同，C项错；12点整指的是时刻，D项对．答案BD看做质点的条件1．下列关于质点的说法中，正确的是( )A．质点是一个理想化模型，实际上并不存在B．只有体积很小的物体才能被看成质点C．万吨巨轮非常大，无论何时都不能看做质点来处理D．如果物体的形状和大小与所研究的问题无关或属于次要因素，可把物体看成质点解析质点是由实际物体抽象而得到的，只有质量，没有大小，不占据空间，是一个理想化模型，实际上并不存在，A对；体积很小的物体不一定都能看成质点，体积较大的物体有时也能看成质点，B错；当物体的形状、大小与所研究的问题无关或属于次要因素时，可忽略其形状、大小，物体可看成质点，C错，D对．答案AD2．(2014四川绵阳市期末)下列关于质点的说法正确的是( )A．用GPS定位系统研究出租车所在位置时，可以将出租车看做质点B．研究火车通过一长度为200 m的隧道所需时间时，可以将火车看做质点C．研究“嫦娥三号”绕月球运动一周所需时间时，可将“嫦娥三号”看做质点D．研究地球上四季变化的成因时，可以将地球看做质点解析出租车的大小和出租车到卫星的距离相比可以忽略，出租车能看成质点；火车的长度和隧道相比不可忽略，火车不能看成质点；“嫦娥三号”离月球表面的高度与其自身大小相比，可以忽略自身大小而视为质点；地球上四季变化的形成是地球自转的原因，所以不能将地球看做质点．参考系的选取3．如图113所示，宋代诗人陈与义乘着小船在风和日丽的春日出游曾写下了一首诗，其中的两句是“卧看漫天云不动，不知云与我俱东”，表达了他对运动相对性的理解．诗中这两句涉及的参考系分别是( )图113A．岸和船 B．船和岸 C．都是岸 D．都是船解析“卧看漫天云不动”是以船为参考系的，“不知云与我俱东”是以岸为参考系的，故B正确．答案 B对时间和时刻的认识4．下列计时数据指时刻的是( )A．“嫦娥三号”的发射时间是2013年12月14日21时11分B．列车到站时间晚点5分钟C．在2012年伦敦奥运会中孙杨在1 500米自由游中以14分34秒14的成绩打破世界纪录D．η介子的寿命是3×10－19秒解析晚点5分钟、孙杨游泳的成绩和η介子的寿命都是指事物运动或发展过程，指的是时间间隔，A描述的是事件发生的时刻．答案 A5．关于时间和时刻，下列说法正确的是( )A．物体在5 s时，指的是物体在5 s末时，指的是时刻B．物体在5 s内，指的是物体在4 s末到5 s末这1 s的时间C．物体在第5 s内，指的是物体在4 s末到5 s末这1 s的时间D．第4 s末就是第5 s初，指的是时刻解析 5 s时指的是5 s末这一时刻；5 s内指的是前5 s这一段时间；第5 s内指的是4 s 末到5 s末这1 s时间；前1 s末和后1 s初是同一时刻，故第4 s末和第5 s初是同一时刻．故正确答案为A、C、D.答案ACD。
【高中物理】高中物理人教版必修一教案：1.1质点、参考系和坐标系
第一节质点、参考系和坐标系一、教材分析本节教材的第一段指出了本章的教学目标，就是研究“怎样描述物体的机械运动”，要描述物体的运动，首先要对实际物体建立一个物理模型，最简单的是质点模型，教材把“物体和质点”当作一个知识点，说明质点是针对物体而言的，实际的“物体”都“占有一定的空间”，在通常的运动过程中，“不同部位的运动情况是不相同的”，从而“给描述运动带来了困难”，解决问题的关键是“能否用一个点来代替物体”。
教材通过学生熟知的实例分析，让学生很自然地领会到“在某些情况下，真的可以不考虑物体的大小和形状”，“突出物体具有质量这一要素，把它简化为一个有质量的点”。
这充分说明了将物体简化成质点的条件性，质点的两大基本属性。
为了准确地、定量地描述质点的运动还要建立参考系，紧接着教材从参考系中明确地抽象出了坐标系的概念，指导思想是强调一般性的科学方法，即为这样的思想作准备：解决问题时首先把实际问题抽象成物理模型，然后用数学方法描述这个模型，并寻求解决的方法。
为了强调坐标的概念，教材用数学和物理学中通用的符号，即在直线运动中用x表示质点的位置。
本节知识是学习后面内容的基础，也是整个力学的基础二、教学目标1．知识与技能目标（1）理解和掌握质点的概念；能明确物体在什么情况下可以看作质点。
（2）知道参考系的概念；知道在研究物体运动时，选取不同参考系，其结论不同；知道选取参考系时，要考虑到使运动的描述尽可能简单。
（3）知道坐标系的概念；初步了解一维、二维、三维坐标系；能够用坐标系描述物体的位置和位置的变化。
2．过程与方法目标（1）领悟质点概念的提出和分析、建立的过程。
（2）理解物理学研究中物理模型的特点，初步掌握通过科学抽象建立物理模型的这种研究方法。
（3）通过数形结合的学习，认识数学工具在物理学中的作用。
3．情感、态度和价值观目标（1）通过学生的观察、探究体验，使学生保持对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理。
关于时间的物理学原理
关于时间的物理学原理在物理学中，时间是一个非常重要的概念。
它与空间一起，构成了宇宙的基本框架。
以下是一些关于时间的物理学原理：1.时间测量原理时间测量原理是指我们可以通过观察宇宙中的各种现象，如行星的运动、放射性衰变等，来测量时间的长度。
在物理学中，时间是一个基本的量，可以通过各种实验设备进行测量。
2.时间单位原理时间单位原理是指时间的测量需要使用统一的单位，以便在不同的实验和观察中具有可比性。
在国际单位制中，时间的基本单位是秒。
其他常用的时间单位还有分钟、小时、天、年等。
3.时间流逝原理时间流逝原理是指时间是一个连续不断的流，不会停滞或倒流。
时间的流逝是单向不可逆的，我们只能沿着时间箭头向前发展，而不能回到过去。
4.时间对称原理时间对称原理是指在某些条件下，物理定律在时间的推移下保持不变。
这意味着，在某些情况下，过去和未来可以被视为对称的。
然而，在宇宙的实际演化过程中，由于熵增的原因，时间对称性被破坏。
5.时间膨胀原理时间膨胀原理是指当物体的速度接近光速时，时间的流逝会变得缓慢。
这一现象被称为时间膨胀。
这是由于在高速运动时，物体受到的相对论效应会影响时间的测量。
6.相对时间原理相对时间原理是指时间的流逝取决于观察者的参考系。
也就是说，不同的观察者可能会测量到不同的时间长度。
例如，在相对论中，当两个观察者相对运动时，他们测量到的时间是不同的。
7.绝对时间原理绝对时间原理是指存在一个普遍适用的参考系，所有的观察者都可以使用这个参考系来测量时间。
这个参考系被称为绝对时间。
然而，在目前的物理学理论中，绝对时间的概念并没有被完全接受。
物理的时间概念
物理的时间概念物理学是一门研究物质、能量和宇宙的学科，时间作为物理学的一个基本概念，在物理学中有广泛的应用和深入的研究。
下面我将从不同的角度来回答关于物理的时间概念。
首先，从经典力学的角度来看，时间是一个连续的、一维的量。
在力学中，时间被用来描述物体运动的顺序和持续的进程，即强调了时间的推移。
根据经典力学的原理，物体在力的作用下会发生运动，时间则描述了物体在运动中所经过的序列，并决定了物体的位置和速度等参数。
因此，时间在经典力学中是不可逆的，只能向前流动，并且在观察者的参考系中是普遍的。
其次，从热力学的角度来看，时间还与热力学定律和熵有关。
熵可以看作一个系统的无序度的量度，根据热力学第二定律，熵在自然界中总是不可逆地增加。
这也意味着热力学过程具有时间箭头，即时间只朝着熵增加的方向流动。
热力学中的时间概念强调了时间的不可逆性和不均匀性，不同的过程有不同的时间尺度。
第三，从相对论的角度来看，爱因斯坦的相对论将时间和空间统一为时空，引入了“时间的相对性”。
相对论中，光速被认为是一个不变的常数，而时间和空间的测量则依赖于参考系。
不同的参考系之间有一个相对速度，会导致运动物体的时间和空间坐标发生变化，即时间与空间具有相对性。
而且，相对论指出了光速是时间和空间中的最快速度，物体的速度越接近光速，时间的流逝越慢，这就是著名的时间膨胀效应。
此外，量子力学对时间的概念也提出了新的挑战和解释。
根据量子力学原理，微观粒子的运动和行为是不确定的，只能通过概率来描述。
量子力学中的时间概念强调了观测者与被观测对象之间的相互作用和干涉，即测量过程对时间的影响。
例如，量子力学中的测量会导致粒子的波函数坍缩，而波函数坍缩的时间是不确定的。
此外，量子力学还引入了时间演化算符，描述了量子系统在不同时间点上的状态演化。
最后，宇宙学是研究宇宙的起源、演化和结构的学科，宇宙学的时间概念更加复杂和深远。
根据宇宙学的理论，宇宙的起源可以追溯到大爆炸事件，即“宇宙大爆炸”。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
直角坐标系、球坐标系、柱坐标系、极坐标系、自然 坐标系…
参考系 为描述物体运动而选的参考物体．
第一章
质点运动学
2
物理学
1-1
参考系 时间和空间测量
二
时间的测量
时间表征事件之间的先后顺序性和持续性 1967年,第十三届国际计 量大会决定采用铯原子钟作 为时间基准, 定义1秒的长度 等于铯133原子基态两个超 精细能级之间跃迁相对应的 辐射周期的9 192 631 770倍. an Atomic Clock
第一章 质点运动学
5
精度达10-12 ~ 10-13
第一章
质点运动学
3
物理学
1-1
参考系 时间和空间测量
时刻是时间坐标轴上的一点；时间是时间坐标轴上的 一段 物体的某一位置对应时刻，物体经历的一个过程对 应的一段时间。时间为两个时刻的间隔
第一章
质点运动学
4
物理学
1-1
参考系 时间和空间测量
三
长度的测量
空间中二点间的距离 1. 空间反映物质运动的广延性. 2. 在三维空间里的位置可由三个相互独立的 坐标确定. 3. 米(meter)的标准 1983年10月第十七届国际计量大会通过: 米 是光在真空中1 / 299 792 458秒的时间间隔内 运行路程(distance)的长度.
物理学
1-1
参考系 时间和空间测量
第一篇 力 学
力学(mechanics)研究对象
宏观物体之间(或物体内各部分 之间)的相学 狭义相对论
第一章 质点运动学
1
物理学
1-1
参考系 时间和空间测量
一
1
参考系
坐标系
运动是绝对的 ，但运动的描述是相对的。