运动的独立性原理与参考系的关系
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高一人教版物理必修一第一章知识点:运动的描述物理在经典时代是由与它极相像的自然哲学的研究所组成的,直到十九世纪物理才从哲学中分离出来成为一门实证科学。
小编准备了高一人教版物理必修一第一章知识点,具体请看以下内容。
1、参考系:描述一个物体的运动时,选来作为标准的的另外的物体。
运动是绝对的,静止是相对的。
一个物体是运动的还是静止的,都是相对于参考系在而言的。
参考系的选择是任意的,被选为参考系的物体,我们假定它是静止的。
选择不同的物体作为参考系,可能得出不同的结论,但选择时要使运动的描述尽量的简单。
通常以地面为参考系。
2、质点:①定义:用来代替物体的有质量的点。
质点是一种理想化的模型,是科学的抽象。
②物体可看做质点的条件:研究物体的运动时,物体的大小和形状对研究结果的影响可以忽略。
且物体能否看成质点,要具体问题具体分析。
[关键一点](1)不能以物体的大小和形状为标准来判断物体是否可以看做质点,关键要看所研究问题的性质.当物体的大小和形状对所研究的问题的影响可以忽略不计时,物体可视为质点.(2)质点并不是质量很小的点,要区别于几何学中的“点”.3、时间和时刻:时刻是指某一瞬间,用时间轴上的一个点来表示,它与状态量相对应;时间是指起始时刻到终止时刻之间的间隔,用时间轴上的一段线段来表示,它与过程量相对应。
4、位移和路程:位移用来描述质点位置的变化,是质点的由初位置指向末位置的有向线段,是矢量;路程是质点运动轨迹的长度,是标量。
5、速度:用来描述质点运动快慢和方向的物理量,是矢量。
(1)平均速度:是位移与通过这段位移所用时间的比值,其定义式为v = Δx/Δt,方向与位移的方向相同。
平均速度对变速运动只能作粗略的描述。
(2)瞬时速度:是质点在某一时刻或通过某一位置的速度,瞬时速度简称速度,它可以精确变速运动。
瞬时速度的大小简称速率,它是一个标量。
6、加速度:用量描述速度变化快慢的的物理量,其定义式为。
加速度是矢量,其方向与速度的变化量方向相同(注意与速度的方向没有关系),大小由两个因素决定。
物理竞赛运动学讲座(二)(慈溪中学叶春)运动的合成与分解、相对运动(一)知识点点拨(1)力的独立性原理:各分力作用互不影响,单独起作用。
(2)运动的独立性原理:分运动之间互不影响,彼此之间满足自己的运动规律(3)力的合成分解:遵循平行四边形定则,方法有正交分解,解直角三角形等(4)运动的合成分解:矢量合成分解的规律方法适用A.位移的合成分解 B.速度的合成分解 C.加速度的合成分解参考系的转换:动参考系,静参考系相对运动:动点相对于动参考系的运动绝对运动:动点相对于静参考系统(通常指固定于地面的参考系)的运动牵连运动:动参考系相对于静参考系的运动(5)位移合成定理:S A对地=S A对B+S B对地速度合成定理:V绝对=V相对+V牵连加速度合成定理:a绝对=a相对+a牵连(二)典型例题(1)火车在雨中以30m/s的速度向南行驶,雨滴被风吹向南方,在地球上静止的观察者测得雨滴的径迹与竖直方向成21。
角,而坐在火车里乘客看到雨滴的径迹恰好竖直方向。
求解雨滴相对于地的运动。
提示:矢量关系入图答案:83.7m/s(2)某人手拿一只停表,上了一次固定楼梯,又以不同方式上了两趟自动扶梯,为什么他可以根据测得的数据来计算自动扶梯的台阶数?提示:V人对梯=n1/t1V梯对地=n/t2V人对地=n/t3V人对地= V人对梯+ V梯对地答案:n=t2t3n1/(t2-t3)t1(3)某人驾船从河岸A 处出发横渡,如果使船头保持跟河岸垂直的方向航行,则经10min 后到达正对岸下游120m 的C 处,如果他使船逆向上游,保持跟河岸成а角的方向航行,则经过12.5min 恰好到达正对岸的B 处,求河的宽度。
提示:120=V 水*600D=V 船*600答案:200m(4)一船在河的正中航行,河宽l=100m ,流速u=5m/s ,并在距船s=150m 的下游形成瀑布,为了使小船靠岸时,不至于被冲进瀑布中,船对水的最小速度为多少?提示:如图船航行答案:1.58m/s(三)同步练习1.一辆汽车的正面玻璃一次安装成与水平方向倾斜角为β1=30°,另一次安装成倾角为β2=15°。
高中物理必修认识运动知识点梳理
高中物理必修认识运动知识点梳理
在现代,物理学已经成为自然科学中最基础的学科之一。
我为大家推荐了认识运动知识点,请大家仔细阅读,希望你喜欢。
机械运动:物体在空间中所处位置发生变化,这样的运动叫做机械运动。
运动的特性:普遍性,永恒性,多样性
参考系
1.任何运动都是相对于某个参照物而言的,这个参照物称为参考系。
2.参考系的选取是自由的。
(1)比较两个物体的运动必须选用同一参考系。
(2)参照物不一定静止,但被认为是静止的'。
质点
1.在研究物体运动的过程中,如果物体的大小和形状在所研究问题中可以忽略是,把物体简化为一个点,认为物体的质量都集中在这个点上,这个点称为质点。
2.质点条件:
(1)物体中各点的运动情况完全相同(物体做平动)
(2)物体的大小(线度)<<它通过的距离
3.质点具有相对性,而不具有绝对性。
4.理想化模型:根据所研究问题的性质和需要,抓住问题中的主要因素,忽略其次要因素,建立一种理想化的模型,使复杂的问题得到简化。
(为便于研究而建立的一种高度抽象的理想客体)。
运动生物力学教案(1)授课内容第一章运动生物力学概念一、运动生物力学的概念1、生物力学是研究活体系统机械运动规律的科学。
生物力学分为两大类:(1)普通生物力学(或称理论生物力学)(2)局部生物力学(或称应用生物力学),例如:人类工程生物力学、劳动生物力学、整形生物力学等等。
2、运动生物力学是研究体育运动中人体机械运动规律的科学。
人体复杂的运动技术建立在生物学和力学的规律之上,运动生物力学用数学、力学等对运动动作加以定量描述。
运动生物力学从力学角度和生物学角度进行研究,以力学、解剖学、生理学和各专项技术理论为基础,研究人体的动作技术原理,以及最佳运动技术。
人体机械运动表现为两种形式:(1)人体自身发生的形变,即人体各环节之间相对的位移运动。
(2)相对于其周围环境而发生的位移运动。
牛顿定律适用条件:刚体运动,而生物体会发生明显的形变。
因此在人体运动中具体应用时要进行适当变通,研究活体时须注意各种力对生物体所做的功。
二、运动生物力学的任务和内容(一)运动生物力学的任务1、研究运动员身体结构和机能的生物力学特征2、研究各项动作技术,确立动作技术原理,建立动作技术模式来指导教学和训练3、结合运动员个人的身体形态,机能和运动素质等特点研究适合个人的最佳动作技术方案和进行运动技术诊断。
4、探索预防运动创伤和康复手段的力学依据5、设计和改进运动器械,运动器械应符合运动生物力学原理。
(二)运动生物力学的内容1、运动生物力学概论:概念、任务内容、发展史。
2、人体运动实用力学基础:运动生物力学以力学理论研究人体机械运动规律,因此人体运动的运动学、动力学、静力学、转动力学、流体力学等等是运动生物力学的基础知识。
3、骨、肌肉及人体基本活动的生物力学。
如:骨、骨械杆原理、肌肉结构的力学模型,肌肉收缩的力学特性和功能关系;人体各环节运动的基本形式和力学原理等。
4、人体运动数据采集和处理。
5、动作技术的生物力学分析,如:投掷、跳远、跑步、球类、游泳等动作的力学分析。
初中物理易考知识点运动的基本概念运动的基本概念是初中物理中的重要知识点之一。
在学习物理的过程中,我们不仅需要理解运动的含义,还需要掌握相关的概念和定律。
本文将从运动的定义、参考系、位移、速度、加速度等方面,详细介绍初中物理易考的运动知识点。
一、运动的定义运动是物体位置随时间的变化。
物体在一段时间内从一个位置移到另一个位置,我们称之为物体的运动。
运动的概念是相对的,在不同的参考系中,同一物体可能做相对运动或静止。
二、参考系参考系是研究物体运动时确定的一个参考标准,用于描述物体位置的变化。
常见的参考系有静止参考系和运动参考系。
静止参考系是指观察物体运动时,参考系相对物体静止不动;而运动参考系是指参考系相对物体具有相对运动。
三、位移位移是描述物体位置变化的概念。
它是物体从初始位置到最终位置的直线距离,并且具有方向。
位移可以为正值、负值或零,正值表示向右方向,负值表示向左方向,零表示位置保持不变。
四、速度速度是描述物体运动快慢的量。
它是物体在单位时间内位移的大小。
速度的单位为米每秒(m/s)。
速度的方向和位移的方向相同。
当物体以相同的速度在同一方向连续运动时,称之为匀速运动。
五、平均速度和瞬时速度平均速度是物体在一段时间内的总位移除以该时间的比值。
它表示物体在单位时间内的平均速度。
瞬时速度是在某一时刻的瞬时位移除以该时间的比值。
它表示物体在某一时刻的瞬时速度。
六、加速度加速度是描述物体速度变化的概念。
它是速度的变化量除以时间的比值。
加速度的单位为米每二次方秒(m/s²)。
当物体的速度增大时,加速度为正;当物体的速度减小时,加速度为负。
七、匀变速直线运动匀变速直线运动是指物体在单位时间内的加速度保持不变的直线运动。
在匀变速直线运动中,物体的位移随时间变化符合二次函数的规律。
常见的匀变速直线运动有自由下落运动、平抛运动等。
八、运动图象运动图象是用来描述物体运动状态的一种图示表示方法。
常见的运动图象有位移-时间图、速度-时间图和加速度-时间图。
浅析“运动的独立性原理”作者:余志刚刘荣华来源:《中学教学参考·理科版》2020年第08期[摘要]随着对运动的独立性原理的深入探讨,其存在的前提条件受到了挑战——分运动的獨立性不具有普遍意义;其存在的价值意义受到了质疑——运动的独立性原理不是运动分解的理论依据。
[关键词]质疑;运动;独立性原理[中图分类号]G633.7[文献标识码] A[文章编号] 1674-6058( 2020)23-0059-02“运动的独立性原理”和“力的独立作用原理”一样,在中学物理教学中一直被广泛应用。
尽管各种物理教学刊物和教学参考书对“运动的独立性原理”阐述不尽相同,但核心一致:“物体同时参与几种运动,各分运动都可看成独立进行的,互不影响,物体的合运动则可视为几个相互独立分运动叠加的结果”,并把它作为运动分解的理论依据。
但随着探讨的不断深入,“运动的独立性原理”受到质疑的同时,由此带来的教学误区也正在被认识。
为了研究复杂的运动,常常需要将运动分解为几个简单的运动,然后把它们叠加起来加以研究,其中最经典的范例就是对物体平抛运动的研究。
关于平抛运动,中学物理界一般流行的处理方法是:首先演示:1.在同一个高度,将一个物体水平抛出的同时,自由释放另外一个物体,发现任何时刻.两个物体下落的高度相同,说明水平方向的运动不影响竖直方向的自由落体运动。
2.在同一个高度,将一个物体水平抛出的同时,让另一个物体以相同的初速度沿光滑水平轨道运动,发现任何时刻,两个物体都在同一竖直线上,说明竖直方向的运动不影响水平方向的匀速直线运动。
然后提炼:在平抛运动中,水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动,互相独立、互不影响,因而平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。
在这种思路中,明确将“运动的独立性原理”作为运动分解的依据,这是否意味着所有分运动都是独立的,或者当分运动不独立时运动的分解就不成立?一、运动的分解是否必须依托运动的独立性原理?我们分析最熟悉的一个案例:在光滑水平面上,有一个小球在固定于O点、长为L的轻质细线作用下做角速度为ω的匀速圆周运动。
参考系与物体运动的关系
参考系是指用来观察或描述物体运动的坐标系或观察者的运动状态。
在物理学中,参考系的选择对于物体运动的观察与描述极其重要。
因为同一物体在不同参考系下的运动状态可能会有所不同。
一个纯粹的参考系应该是不动的,即不受到任何力的影响,它只是作为我们观察物体的基准。
而运动的参考系会对物体的运动状态产生影响。
例如,假设有两个人在一辆行驶的火车上,一个人静止不动,另一个人在车厢内以一定的速度向前行进。
对于静止的人来说,车外的景物在向后移动,而对于运动的人来说,景物则是向后移动的同时,车厢内的物品也在向后移动,因此两个人所看到的景物是不同的。
同样的,一个人在驾驶汽车上行驶,他所看到的路程和时间是不同的,与此同时,路边的行人对于他的运动状态也有所不同。
因此,不同的参考系对于物体运动的看法和描述都是不同的。
在物理学中,我们需要准确选择参考系,以便对物体的运动进行观察和描述。
- 1 -。
浅析“运动的独立性原理”在中学物理教学中的价值和地位运动的独立性原理是物理学中的一个重要概念,它指出在多个力共同作用下,每个力都独立地对物体产生作用,并且这些作用之和等于物体所受的合力。
在中学物理教学中,运动的独立性原理具有很大的价值和地位,主要体现在以下几个方面。
首先,运动的独立性原理有助于理解力的合成。
物体在多个力的作用下所受的合力可以通过将这些力进行分解再合成的方法得到。
而运动的独立性原理恰恰提供了这种方法。
通过将多个力独立地作用于物体上,并将其合力与物体的实际运动相对比,学生可以清楚地理解力的合成原理,从而更加深入地理解牛顿第二定律和力学的基本概念。
其次,运动的独立性原理可以用于解析和解决复杂的物理问题。
在实际的物理问题中,常常会涉及到多个力共同作用于物体上,并需要求解物体的位移、速度、加速度等动力学量。
运动的独立性原理可以将这些复杂的力合成的问题简化为单个力的作用问题,进而通过单个力的作用求解物体的运动情况。
这对于学生来说是非常有帮助的,有助于培养他们分析和解决实际问题的能力。
再次,运动的独立性原理可以促进学生的实验能力和观察力的培养。
在实验学习中,学生常常需要通过实际观察和实验数据来验证运动的独立性原理。
例如,可以通过采用两个不同力大小和方向的力进行实验,观察物体的运动情况,并据此验证力的合成原理。
通过这样的实验学习,不仅可以帮助学生对运动的独立性原理有更深入的了解,还能提高他们的实验能力和观察力,培养他们的科学精神和实践能力。
最后,运动的独立性原理有助于拓展学生的思维。
在中学阶段,许多学生对于物理概念的理解存在偏差,过于依赖公式,缺乏对物理现象的直观感受和深入思考。
而运动的独立性原理的学习和应用可以帮助学生从具体问题中抽象出一般性的规律和原理,更好地理解和运用物理学知识。
此外,运动的独立性原理在让学生思考和解决问题时也提供了一种新的视角和思路,培养了他们独立思考和发现问题的能力。
综上所述,在中学物理教学中,运动的独立性原理具有重要的价值和地位。
高一物理参考系运动知识点引言:在物理学中,研究物体运动的重要基础概念之一就是参考系。
参考系是指被用来观察和描述物体运动的一组相对于物体或者直接或者间接地与物体相连的参照物。
本文将从高一物理的角度出发,介绍一些关于参考系与运动的知识点。
一、绝对参考系与相对参考系参考系分为绝对参考系和相对参考系。
绝对参考系是指与物体无论是否发生运动都无关的参考系,例如地球上的物体相对于地球的参考系。
相对参考系是指与物体相对运动的参考系,例如一个人在火车上观察外界的参考系。
二、相对运动与相对速度相对运动是指两个物体相对于彼此的运动情况。
当两个物体相对于同一个参考系运动时,我们可以通过比较它们的位置的变化来判断它们之间是否存在相对运动。
相对速度是指不同的参考系下两个物体之间的速度差。
为了求得相对速度,我们需要确定两个物体的速度方向,并且将二者相减。
三、匀速直线运动与相对速度的计算在匀速直线运动中,如果两个物体相对于同一参考系作匀速直线运动,其相对速度可以通过简单的减法操作计算得出。
假设物体A的速度为va,物体B的速度为vb,那么A相对于B的速度vab就等于va-vb。
如果两个物体速度方向相同,则相对速度为两个速度的差值;如果速度方向相反,则相对速度为两个速度的和。
四、相对速度的方向在处理相对速度问题时,除了计算大小,还需要考虑方向。
方向上的考虑可以使用向量进行表示。
例如,当两个物体速度方向相同时,它们的相对速度方向与两个物体的速度方向相同;当两个物体速度方向相反时,它们的相对速度方向与两个物体的速度方向相反。
五、相关实例与运用相对速度的概念在日常生活中有着广泛的应用。
例如,在迎面相遇的情况下,我们需要考虑两个物体的相对速度来确定它们的最短距离;在运动的车辆中观测外界时,我们需要考虑相对速度来判断物体是在静止、匀速运动还是加速运动。
六、惯性参考系与非惯性参考系除了绝对参考系和相对参考系之外,参考系还可以分为惯性参考系和非惯性参考系。
可编辑修改精选全文完整版§1.1描述运动的基本概念一、参考系和坐标系1.参考系:为了研究物体的运动而假定不动的物体,叫做参考系。
说明:(1)同一个物体,如果以不同的物体为参考系,观察结果可能不同。
(2)参考系的选取是任意的,原则是以使研究物体的运动情况简单为原则;一般情况下如无说明,则以地面或相对地面静止的物体为参考系。
2.坐标系: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。
中学物理中常用的坐标系有直线坐标系和平面直角坐标系,可分别用来研究物体沿直线的运动和在平面内的运动(如平抛运动)。
【例1】甲、乙、丙三人各乘一个热气球,甲看到楼房匀速上升,乙看到甲匀速上升,甲看到丙匀速上升,丙看到乙匀速下降,那么,从地面上看,甲、乙、丙的运动情况是() A.甲、乙匀速下降,v乙>v甲,丙停在空中B.甲、乙匀速下降,v乙>v甲,丙匀速上升C.甲、乙匀速下降,v乙>v甲,丙匀速下降,且v丙>v甲D.以上说法均不正确二、质点1.质点:用来代替物体的有质量的点.2.说明:(1)质点是一个理想化模型,实际上并不存在.(2)物体可以简化成质点的情况:①物体各部分的运动情况都相同时(如平动).②物体的大小和形状对所研究问题的影响可以忽略不计的情况下(如研究地球的公转).③物体有转动,但转动对所研究的问题影响很小时(如研究小球从斜面上滚下的运动).即使是同一个物体,能否被简化为质点,也得依据问题的具体情况决定.【例2】在下列各运动的物体中,可视为质点的有()A.做高低杠表演的体操运动员B.沿斜槽下滑的小钢球,研究它沿斜槽下滑的速度C.人造卫星,研究它绕地球的转动D.水平面上的木箱,研究它在水平力作用下是先滑动还是先滚动三、时刻和时间1.时刻:指的是某一瞬间,在时间轴上用—个确定的点表示.如“3s末”;和“4s初”.2.时间:是两个时刻间的一段间隔,在时间轴上用一段线段表示.四、位置、位移和路程1.位置:质点所在空间对应的点.建立坐标系后用坐标来描述.2.位移:描述质点位置改变的物理量,是矢量,方向由初位置指向末位置,大小是从初位置到末位置的线段的长度.3.路程:物体运动轨迹的长度,是标量.说明:只有物体做单方向直线运动时,位移的大小才等于路程.【例3】某同学从学校的门口A处开始散步,先向南走了50m到达B处,再向东走了100m 到达C处,最后又向北走了150m到达D处,则:(1)此人散步的总路程和位移各是多少?(2)要比较确切地表示这人散步过程中的各个位置,应采用什么数学手段较妥,分别应如何表示?(3)要比较确切地表示此人散步的位置变化,应用位移还是路程?五、速度与速率1.速度:位移与发生这个位移所用时间的比值(v=Δx/Δt),是矢量,方向与Δx的方向相同。
一、参考系1.定义:为了描述物体的运动,被假定不动,用来做的物体.2.选取:可以任意选取,但参考系不同,对物体运动的描述往往不同,通常以作为参考系.1.对参考系的理解(1)运动是绝对的,静止是相对的.一个物体是运动的还是静止的,都是相对于参考系而言的.(2)参考系的选取可以是任意的.被选为参考系的物体,我们假定它是静止的.(3)确定一个物体的运动性质时,必须首先选取参考系,选择不同的物体作为参考系,可能得出不同的结论.(4)当比较两个物体的运动情况时,必须选择同一个参考系.2.选取原则选取参考系时,应以观测方便和使运动的描述尽可能简单为原则.一般应根据研究对象和研究对象所在的系统来决定.例如研究地球公转的运动情况,一般选太阳作为参考系;研究地面上物体的运动时,通常选地面或相对地面静止的物体为参考系;研究物体在运动的火车上的运动情况时,通常选火车为参考系.如不特别说明,一般是以地球作为参考系.某航空母舰上的战斗机起飞过程中最大加速度为a=4.5 m/s2,飞机速度要达到v0=60 m/s才能起飞,航空母舰甲板长L=289 m,为了使飞机能安全起飞,求航空母舰的最小速度v是多大.(设飞机起飞对航空母舰的状态没有影响,飞机的运动可看作是匀加速直线运动)某同学求解过程如下:由运动学知识有v20-v2=2aL,解得v=v20-2aL代入数据得到v=602-2×4.5×289 m/s=999 m/s=31.6 m/s经检查计算无误.该同学所得结论是否有错误或不完善之处?若有,请予以改正或补充.[思路点拨]以海面或航空母舰为参考系,根据匀变速运动的规律求出航空母舰的速度.该同学的解法是错误的.方法一以海水为参考系,在t时间内航空母舰和飞机的位移分别为x1和x2,由运动学知识得到x1=v t,x2=v t+12at2,x2-x1=L,v0=v+at,联立以上四式得v=9 m/s.方法二以航空母舰为参考系,则飞机做初速度为零、末速度为(60-v)的匀加速直线运动.满足:(60-v)2=2aL 代入数据得:v=9 m/s.反思:1)同一公式中的各个物理量(如速度、加速度、位移)必须针对同一参考系 2)养成画情景图的习惯(选地,涉及到对地位移、相对位移) 3)选择不同的参考系时得出结论相同,会使解题变得简洁。
浅析“运动的独立性原理”在中学物理教学中的价值和地位Last revision on 21 December 2020浅析“运动的独立性原理”在中学物理教学中的价值和地位山东宁阳一中高翔运动的独立性原理又叫运动的迭加性原理,与功的原理、力的独立性原理合称中学物理三大原理,它是“运动的合成、分解”形成的前提,是解决复杂运动方法形成的关键点。
因为任何形式的运动,都可视为几个简单运动的合成,依据各自不同的特点加以解决。
中学物理利用三大思想:牛顿运动定律、功能的思想和动量的思想,解决的是“力和运动”的问题,该问题就要涉及到“运动的合成和分解”,在尊重学生的认知规律前提下,从课程论的角度把握在教材中的地位,在知识的运用和深化过程中逐步深化和提高,达到能力培养的目的,运用已掌握的知识和方法解决新问题,尤其在新场景下识模、建模的能力,也反映了学生思维的深刻性和灵活性。
在学科渗透,相互综合的今天,这种能力的要求日益重要。
运动的叠加性原理,是指一个物体同时参与几种运动,各分运动都可看成独立进行的,互不影响,物体的合运动则视为几个相互独立分运动叠加的结果。
分运动和合运动之间具有:独立性、等时性、矢量性、同体性。
它的下位概念是振动的叠加原理、波的叠加原理、电场强度的叠加原理。
叠加分矢量叠加和标量叠加两种,前者遵循矢量的合成→平行四边形法则,后者遵循代数运算,因此在阐述矢量时不仅强调既有大小,又有方向,同时指出严格遵循平行四边形法则的物理量才为矢量。
运动轨迹沿承的递进顺序如下:直线运动→曲线运动→往复性运动;力作用的特点:恒力作用→大小不变但方向时刻改变→简谐强迫力作用;“曲线运动的条件”和“运动的合成与分解”既是重要的知识点,同时也是能力形成的关键点和发展的依存点。
通过:正交方向上的匀速直线运动的合成→渡河问题;匀速直线运动和自由落体运动的合成→平抛运动,来达到知识的深化和能力的提高,为曲线运动的学习提供了方法的铺垫,尤其是平抛运动中运动分解的方法,是能力提高和发展的关键,具体讲,它不但承接着恒力作用下曲线运动的学习,同时也承接着变力作用下曲线运动的学习,同时也关系到带电粒子在静电场中类平抛的运动学习。
思索由心007参照系不是运动的必要条件李伟-北京飞软-2014.10.02研究运动一定要有一个参考系,就好像研究长度一定要有一把尺子,研究时间一定要有一个钟表一样,但是,如果没有尺子,长度就不存在了吗?如果没有钟表,时间就不存在了吗?没有参考系,运动就不存在了吗?参考系本来就是我们思想中的一个假设,根本不能改变客观存在的运动过程。
有尺子,我们可以测量出这一栋房子3米高,你跳起来最高可以摸到2.7米,可以知道没有其他工具,你根本上不去这栋房子。
如果没有尺子,就不知道房子的高度,也就没有办法知道你到底能不能上去,但是,房子的高度还是存在的,你上不去房子的事实也不会有任何改变,所以,尺子不是高度存在的必要条件,尺子也不会改变高度存在的客观事实。
看来,房子不是因为有了尺子才有了高度,房子和高度根本就不需要尺子,尺子只对我们有用,只是对我们的观测、计算才有用,确切地说,尺子只是在思维世界来才有意义,尺子只是对认识思维有用。
其实许多认识和思维也不需要尺子,比如山羊从来不需要尺子,他们也知道自己跳不过去那栋房子。
有钟表,可以测量出点燃引信后到鞭炮爆炸的时间是8秒,知道你有8秒钟的时间撤离,根据你的速度,可以知道你能跑到15米以外。
但是,如果没有钟表,也就不知道有多少时间才会爆炸,那么,时间还存在吗?显然,从点燃引信到爆炸的时间依然是存在的而且没有丝毫的改变,你用于撤离的时间也依然存在而且不会有所改变。
所以,钟表不是时间存在的必要条件,钟表也只是在帮助我们更容易描述时间,只有在我们的意识世界里,钟表才有意义,如果一个人根本不会看表,不懂得时、分、秒是什么意思,那么,钟表对他就没有任何意义,但是,无论如何,时间都是存在的,点燃引信到爆炸的整个过程时间都不会因为钟表而有任何改变。
现在来说参照系,人站在路边,以山川树木为参照系,观测到铁路上的列车在运动;但是人坐在行驶的列车里,以列车为参照系,观测到列车是不动的,外面的山川树木景物在动。
运动的独立性原理与参考系的关系
什么是运动的独立性原理?
运动的独立性原理又称运动的叠加性原理,是指一个物体同时参与几种运动,各分运动都可看成独立进行的,互不影响,物体的合运动则视为几个相互独立分运动叠加的结果。
分运动和合运动之间具有:独立性、等时性、矢量性、同体性。
它的下位概念是振动的叠加原理、波的叠加原理、电场强度的叠加原理。
叠加分矢量叠加和标量叠加两种,前者遵循矢量的合成→平行四边形法则,后者遵循代数运算【1】。
为什么分运动和合运动之间具有:独立性、等时性、矢量性、同体性?为什么分运动和分运动之间具有:独立性、等时性、矢量性、同体性?这是如何论证的?
在相对论中说惯性系是平等的,但又得出对于不同的惯性系来说时间是不同的,时间具有相对性,那么在不同的参考系看来,运动的独立性原理还成立吗?
在不同的参考系看来运动的独立性原理成不成立,首先要知道参考系与运动的独立性原理是什么关系。
作者认为参考系与运动的独立性的关系是:通过不同的参考系可以观察到运动的不同分运动,或合运动。
如果我们确认参考系与运动的独立性的关系是‘通过不同的参考系可以观察到运动的不同分运动,或合运动’,那么在不同参考系观察到的运动是运动的不同分运动,分运动与分运动之间,分运动与合运动之间是等时性的,是同时开始,同时到达。
所以在不同参考系观察到的运动虽然不同,但属于对运动的不同描述,对运动的同时性没有影响。
在不同的参考系看来,时间是一样的。
那么为什么相对论中时间是不同的?因为,在相对论中光速是不变的。
光速不变的理论根据是麦克斯韦方程组,实验是迈克尔逊莫雷实验,所以我们认为光速不变是绝对的不变。
那么光速不变怎么理解?
双星现象与迈克尔逊莫雷实验都说明光速与光源的速度无关,光速不会随着光源的运动而改变。
双星现象与迈克尔逊莫雷实验现象都说明光速不变,那么双星现象与迈克尔逊莫雷实验现象的本质是相同的吗?是一类现象吗?
光行差现象中,地球不能带着光与地球一起运动;在迈克尔逊莫雷实验中,地球带着光一起运动,这是相互矛盾的吗?【】
根据光速不变原理,双星现象中光速是不变的,光行差现象中光速是不变的,迈克尔逊莫雷实验中光速是不变的,而在双星现象与光行差现象中地球不能带着光与地球一起运动,在迈克尔逊莫雷实验中,地球带着光一起运动,因此我们暂时把双星现象与光行差现象中的光速不变叫做麦克斯韦方程组光速不变,即c^2=1/(εμ),光波的速度由真空介电常数与磁导率决定;把迈克尔逊莫雷实验中光速的不变叫做相对性原理中的光速不变。
就是说原来对于双星现象,光行差现象,迈克尔逊莫雷实验现象都可以用光速不变原理解释,但是在双星现象与光行差现象中地球不能带着光与地球一起运动,在双星现象与光行差现象中,地球带着光一起运动,因此,双星现象,光行差现象与迈克尔逊莫雷实验现象又是有些不同的。
那么,上面的‘麦克斯韦方程组光速不变’与‘相对性原理中的光速不变’是一回事吗?
双星现象说的是光源运动的时候,光还是在闪光的地点发出的,光源的运动不能带动介质与光源一起运动,光源的运动不能带动光与光源一起运动;迈克尔逊莫雷实验现象说的是地球的运动对光速没有影响,不能用光速实验验证地球是运动的,就像伽利略大船的运动是船上的物体所共有的一样,地球的运动是地球上的物体都共有的,光源是运动的,光传播的介质是运动的,光上的电磁场是运动的。
所以麦克斯韦方程组得出的光速不变,指的是光源的运动对光速没有影响,光向各个方向传播的速度依然是C。
这里光源的运动对光速没有影响指的是,光源的运动不能带动光与光源一起运动。
光是从闪光的地点发出的,向各个方向的速度是C。
相对性原理得出的光速不变,指的是光源的运动对光速没有影响,光向各个方向传播的速度依然是C。
这里光源的运动对光速没有影响指的是,惯性系的运动是惯性系中所有物体所共有的,光源与惯性系一起运动,光与惯性系一起运动,或许可以这样说,光源的运动能够带动光与光源一起运动。
所以双星现象与迈克尔逊莫雷实验现象虽然都说明光速不变,但不是一种光速不变,不能合在一起混用,这是两种不同的光速不变,对应的现象是不同的。
双星现象中的光速不变,对应着多普勒效应,产生红移或蓝移;迈克尔逊莫雷实验中的光速不变不产生多普勒效应,没有红移蓝移现象。
时间是什么?时间既是自变量又是因变量。
1个别物体的运动与时间的关系
通过大量的事实和实验,我们发现当个别物体的运动发生改变的时候,时间不变;当个别物体的运动停止的时候,时间不停止;因此,时间与个别物体的运动无关。
如果时间与个别物体的运动无关,那么时间与运动的快慢无关,即时间与个别物体的速度无关。
所以时间是自变量。
2时间只是自变量与时间外的东西无关吗?不是的。
时间是流动的,时间会停止吗?时间是流动的,运动产生时间的流动,运动不单单指机械运动,也包括电磁运动,热运动,生物运动(生物运动指的是生物成长,衰老等)等运动。
运动就是变化。
变化就是不同,只有比较,才能说是变化。
没有比较怎么说变化,没有比较就没有变化。
单个物体的运动与静止不会改变时间,时间的流动不会停止,但,当所有的运动都停止的时候,时间怎么样?此时,不论多久的时间,时间都是不流动的,是不变的。
从时刻的角度看,时间永远是一个时刻的时间,这个时刻,可以表示无限长。
当运动产生的时候,时间具有不同的时刻,不同的时刻显示时间的不同,时间的不同显示时间是流动的。
没有运动的时候,即使时间无限长,我们也不能发现时间的不同,时间的流动。
所以我们说,运动停止的时候,时间停止流动。
同样,运动产生不同,运动产生的时候,时间开始流动。
所以对于单个物体的运动来说,时间是自变量,对于所有的物体的运动来说,时间是因变量。
运动不但有大小,同时运动过程还是有长短的。
我们把运动过程的长短叫做运动的多少。
我们或许可以表示时间理解为时间是描述运动多少的物理量。
这样就可以解释时间既是因变量,又是自变量。
从某种程度上说,时间就是运动。
2013年12月24日06:13:33吴兴广。