高中物理的惯性参考系.pdf

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1、第36卷第7期物理教师Vo1．36NO．72015年PHYSICSTEACHER(2O15)高中物理的惯性参考系朱孟亮(江苏省六合高级中学，江苏南京211500)描述物体的运动，首先要选定参照物，即为了过粗糙的静止水平传送描述物体的运动而选定被参照的物体称为参照带以后落到地面上的Q物．参考系是参照物与坐标系的总称，有时简单地点，若传送带的皮带轮沿把参照物称为参考系．而关于参考系的选择，在高逆时针方向转动起来，使中物理新课标必修1中有这样的3句话：“描述一传送带随之运动，如图1图1个物体的运动时，参考系可以任意选择”，“由于运所示，再把物块放到P动描述的相对性，凡

2、是提到运动，都应该弄清楚它点自由滑下则是相对哪个参考系而言的”，“参考系的选择是个(A)物块克服摩擦力做的功增大．重要的问题，选取得当，会使问题的研究变得简(B)物块克服摩擦力做的功不变．洁、方便”．(C)物块将会落在Q点的左边．实际上，高中物理的参考系很多一般是不能(D)物块将仍落在Q点．随意选取的，而是不同领域、不同问题的参考系一解析：(A)、(B)选项要分析的是物块克服摩般都是固定的．而且，高中物理问题中的很多参考擦力做的功，由于摩擦力是恒力，自然要用到功的系一般都是隐含的、默认的，并不明确，有的需教定义式W—FlcosO，即W克一g．问题在于的师、学生认

3、真分析方能发现．笔者将高中物理中的参考系是传送带呢，还是地面?如果是传送带，则这些隐含的、默认的惯性参考系进行了归类，以供就要选(A)选项．很多学生都会这么认为，殊不知，大家参考．我们研究地面物体的运动时，在没有注明参考系1以地面为参考系的情况下，我们一般是默认为选地面为参考系的，在高中物理新课标必修1“牛顿运动定律”章故要选(B)．有了前面的分析作为基础，研究(C)、节中，讲解了牛顿第一定律成立的条件是在惯性(D)选项时，我们就对物体在传送带上运动的这一参考系中，即物体在不受力时保持静止或匀速直段用动能定理就可以了，当然，此时参考系我们仍线运动状态，这样的参考

4、系称为惯性参考系，简称选地面为参考系，选项(D)正确．惯性系．如果以加速运动的物体作为参考系，牛顿研究地面物体的运动，也不都是以地面为参第一定律并不成立，这样的参考系叫做非惯性系，考系的，也有特殊情况．即我们讨论的参考系包括惯性系和非惯性系两2以与其直接接触的物体为参考系类．而高中阶段，我们只研究惯性系．在研究地面在高中物理新课标必修1“相互作用”章节中，物体的运动时，一般可以把地面看作惯性系，相对在判断静摩擦和滑动摩擦方向时，要直接选取与地面静止或者匀速直线运动的物体也可以看作是研究物体相接处的另一物体作为参考系，判断相惯性系．对运动或者相对运动趋势的方向，进

5、而快捷准确我们将这类参考系简称为实验室参考系．那地判断摩擦力的方向．此时为判断摩擦力的方向，么，高中阶段，研究哪些物体的运动是以地面为参所选取的参考系就不是地面，而是与研究物体直考系呢?教材中其实叙述得很明白——“地面物接接触的物体．此问题比较简单，我们就不必举例体”．所以研究地面物体的运动时，该物体的所有说明．运动学量如z、、a等，均以地面为参考系．也因另外，在求解因摩擦而产生的热量Q时，我们此，研究该物体的运动所用到的所有定律、定理所选取的参考系也不是地面，而是选择与研究物时，所选取的参考系均为地面．这几乎已经是约定体直接接触的物体为参考系．例如在例1中，传

6、送俗成的了，在解题时，已经不需要再特殊说明了．带不动和运动时，因摩擦而产生的热量Q、Q就例1．物块从光滑曲面上的P点自由滑下，通不同，Q

7、我们均选取与研究物体直接接触的在高中物理新课标选修3—1“恒定电流”章物体为参考系．节中，研究电流的微观表达式等问题时，我们是3以中心天体的中心为参考系以导体为参考系的．在电流的微观表达式J—在高中物理新课标必修2“万有引力与航天”nSvq中，速度是移动电荷相对于导体的定向移章节中，研究天体运动时，我们均是以中心天体的动速度．中心为参考系的．6以磁场为参考系例2．由于地球在自转，因而在发射卫星或飞在研究含有电磁感应和洛伦兹力的问题时，船时，利用地球的自转，可以尽量地减少发射卫星我们所选的参考系都是磁场或相对磁场静止的物或飞船时火箭所提供的能量．因为地球自西向东体

8、．特别是在含有动生电动势