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高中物理质点、参考系和坐标系、时间和位移详细讲解

更新时间:2024-07-14 文章作者:佚名 信息来源:网络整理 阅读次数:

大家好高中物理参考系问题,我是小兰,这堂课我给大家讲解高中物理粒子、参考系与坐标系、时间和位移。9AQ物理好资源网(原物理ok网)

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首先我们来谈谈什么是粒子。9AQ物理好资源网(原物理ok网)

1.粒子是一种理想化的模型,是对一定条件下实际物体的科学抽象。9AQ物理好资源网(原物理ok网)

2.点质量不一定是非常小的物体,只要物体的形状和大小与所研究的问题无关或起着次要作用的因素,即物体的形状和大小对所研究的问题的影响非常小,就可以把该物体看作点质量。9AQ物理好资源网(原物理ok网)

在理论力学中,物体通常被抽象为其质心,尤其是在静力学和运动学中。9AQ物理好资源网(原物理ok网)

参考系统:9AQ物理好资源网(原物理ok网)

从运动学角度看,参考系可以任意选取。对于一个具体的运动学问题,我们一般为了方便选取参考系,以简化物体运动的研究。古代研究天体运动,自然以地球为参考系。托勒密的“地心说”用本轮和均轮来解释行星的运动。哥白尼用“日心说”解释行星运动时,也用到了本轮和均轮。从运动学角度看,“地心说”和“地心说”都可以同样很好地描述行星的运动。但从研究行星运动的动力学原因的角度看,“日心说”开辟了通向真理的道路。开普勒在“地心说”的基础上,把行星的圆周运动改为椭圆运动高中物理参考系问题,从而抛弃了本轮和均轮理论。 开普勒还根据观测建立了行星运动三大定律,做出了重要贡献。牛顿进一步揭示了开普勒三大定律的奥秘,建立了万有引力定律,概括了“万有引力”的概念。需要注意的是,从运动学的角度看,一切参考系都是平等的,选择参考系时只考虑是否便于分析和解决问题。从动力学的角度看,参考系分为惯性参考系和非惯性参考系,牛顿定律等动力学定律只对惯性参考系有效。要把牛顿定律应用到不同的非惯性参考系中,必须引入相应的惯性力修正。9AQ物理好资源网(原物理ok网)

质点的机械运动表现为质点位置随时间的变化。质点的位置是相对于一定的参考系而言的。参考系是指选取一个三维的、不能变形的物体(刚体)或一组物体作为参考体,作为研究物体运动的依据。在参考体上选取三条非共面的相交线作为参考系,在参考体上固定一个钟。即参考系包括参考体、参考系和钟。我们通常把参考体称为参考系。为了定量地描述物体的运动,还需要在参考系上建立坐标系。直角坐标和极坐标是最常用的两种坐标形式。9AQ物理好资源网(原物理ok网)

高中物理参考系问题9AQ物理好资源网(原物理ok网)

牛顿把做匀速直线运动的参考系称为惯性参考系。1905年,爱因斯坦在论文中提出,一切惯性参考系都是等价的,即一切物理定律在惯性参考系中都同样适用,且形式相同。爱因斯坦的观点是正确的,因为人们无法利用任何物理定律在任何惯性参考系内(即不参考这个参考系以外的物体)发现这个参考系与静止参考系有任何区别。爱因斯坦正是基于这种认识,创立了狭义相对论。9AQ物理好资源网(原物理ok网)

那么,如果我们处在非惯性参考系中会怎么样呢?非惯性参考系的运动有一定的加速度,但这种加速度可以看作是一种引力(即万有引力)。比如我们在电梯中,当电梯加速向下或者减速向上时,我们会感觉到自己的身体轻了一些,重量好像减轻了。在电梯中,我们看不清外面的参考物体,也不知道电梯是加速还是减速,只感觉到重力在变化。9AQ物理好资源网(原物理ok网)

我们来谈谈什么是坐标系9AQ物理好资源网(原物理ok网)

开放类别:物理学9AQ物理好资源网(原物理ok网)

为了说明质点的位置和运动的速度和方向,必须选定它的坐标系。在参考系中,为了确定空间中一点的位置,按照规定的方法选定的一组有序的数据,称为“坐标”。在某一问题中指定坐标的方法,就是该问题所采用的坐标系。坐标系的种类很多,常用的坐标系有:笛卡尔直角坐标系、平面极坐标系、圆柱坐标系和球坐标系。中学物理中常用的坐标系是直角坐标系,或称正交坐标系。9AQ物理好资源网(原物理ok网)

如果一个物体沿着一条直线运动,为了定量地描述这个物体位置的变化,我们可以以这条直线作为x轴,在直线上定义原点、正方向和单位长度,建立线性坐标系。9AQ物理好资源网(原物理ok网)

一般来说,为了定量地描述物体的位置及其位置变化贝语网校,需要在参考系上建立适当的坐标系( )9AQ物理好资源网(原物理ok网)

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