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高中物理質點、參考系和坐標系、時間和位移詳細講解

更新時間:2024-07-14 文章作者:佚名 信息來源:網絡整理 閱讀次數:

大家好高中物理參考系問題,我是小蘭,這堂課我給大家講解高中物理粒子、參考系與坐標系、時間和位移。xN0物理好資源網(原物理ok網)

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首先我們來談談什么是粒子。xN0物理好資源網(原物理ok網)

1.粒子是一種理想化的模型,是對一定條件下實際物體的科學抽象。xN0物理好資源網(原物理ok網)

2.點質量不一定是非常小的物體,只要物體的形狀和大小與所研究的問題無關或起著次要作用的因素,即物體的形狀和大小對所研究的問題的影響非常小,就可以把該物體看作點質量。xN0物理好資源網(原物理ok網)

在理論力學中,物體通常被抽象為其質心,尤其是在靜力學和運動學中。xN0物理好資源網(原物理ok網)

參考系統:xN0物理好資源網(原物理ok網)

從運動學角度看,參考系可以任意選取。對于一個具體的運動學問題,我們一般為了方便選取參考系,以簡化物體運動的研究。古代研究天體運動,自然以地球為參考系。托勒密的“地心說”用本輪和均輪來解釋行星的運動。哥白尼用“日心說”解釋行星運動時,也用到了本輪和均輪。從運動學角度看,“地心說”和“地心說”都可以同樣很好地描述行星的運動。但從研究行星運動的動力學原因的角度看,“日心說”開辟了通向真理的道路。開普勒在“地心說”的基礎上,把行星的圓周運動改為橢圓運動高中物理參考系問題,從而拋棄了本輪和均輪理論。 開普勒還根據觀測建立了行星運動三大定律,做出了重要貢獻。牛頓進一步揭示了開普勒三大定律的奧秘,建立了萬有引力定律,概括了“萬有引力”的概念。需要注意的是,從運動學的角度看,一切參考系都是平等的,選擇參考系時只考慮是否便于分析和解決問題。從動力學的角度看,參考系分為慣性參考系和非慣性參考系,牛頓定律等動力學定律只對慣性參考系有效。要把牛頓定律應用到不同的非慣性參考系中,必須引入相應的慣性力修正。xN0物理好資源網(原物理ok網)

質點的機械運動表現為質點位置隨時間的變化。質點的位置是相對于一定的參考系而言的。參考系是指選取一個三維的、不能變形的物體(剛體)或一組物體作為參考體,作為研究物體運動的依據。在參考體上選取三條非共面的相交線作為參考系,在參考體上固定一個鐘。即參考系包括參考體、參考系和鐘。我們通常把參考體稱為參考系。為了定量地描述物體的運動,還需要在參考系上建立坐標系。直角坐標和極坐標是最常用的兩種坐標形式。xN0物理好資源網(原物理ok網)

高中物理參考系問題xN0物理好資源網(原物理ok網)

牛頓把做勻速直線運動的參考系稱為慣性參考系。1905年,愛因斯坦在論文中提出,一切慣性參考系都是等價的,即一切物理定律在慣性參考系中都同樣適用,且形式相同。愛因斯坦的觀點是正確的,因為人們無法利用任何物理定律在任何慣性參考系內(即不參考這個參考系以外的物體)發現這個參考系與靜止參考系有任何區別。愛因斯坦正是基于這種認識,創立了狹義相對論。xN0物理好資源網(原物理ok網)

那么,如果我們處在非慣性參考系中會怎么樣呢?非慣性參考系的運動有一定的加速度,但這種加速度可以看作是一種引力(即萬有引力)。比如我們在電梯中,當電梯加速向下或者減速向上時,我們會感覺到自己的身體輕了一些,重量好像減輕了。在電梯中,我們看不清外面的參考物體,也不知道電梯是加速還是減速,只感覺到重力在變化。xN0物理好資源網(原物理ok網)

我們來談談什么是坐標系xN0物理好資源網(原物理ok網)

開放類別:物理學xN0物理好資源網(原物理ok網)

為了說明質點的位置和運動的速度和方向,必須選定它的坐標系。在參考系中,為了確定空間中一點的位置,按照規定的方法選定的一組有序的數據,稱為“坐標”。在某一問題中指定坐標的方法,就是該問題所采用的坐標系。坐標系的種類很多,常用的坐標系有:笛卡爾直角坐標系、平面極坐標系、圓柱坐標系和球坐標系。中學物理中常用的坐標系是直角坐標系,或稱正交坐標系。xN0物理好資源網(原物理ok網)

如果一個物體沿著一條直線運動,為了定量地描述這個物體位置的變化,我們可以以這條直線作為x軸,在直線上定義原點、正方向和單位長度,建立線性坐標系。xN0物理好資源網(原物理ok網)

一般來說,為了定量地描述物體的位置及其位置變化貝語網校,需要在參考系上建立適當的坐標系( )xN0物理好資源網(原物理ok網)

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