参照物是什么_哪些单位是参照公务员_常模参照评价 目标参照评价

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辽宁省大连铁路中学高中物理教案 4.1 牛顿第一定律教 学 目 标知识与技能1．知道伽利略的理想实验及其主要推理过程和推论，知道理想实验是科学研究的重要方法．2．理解牛顿第一定律的内容及意义．3．知道什么是惯性，会正确地解释有关惯性的现象．[过程与方法体都有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质参照物是什么，叫做惯性(1)一切物体在任何状态下都有惯性(2)惯性是物体的固有性质(3)物体的惯性只与质量有关教学后记。相对性原理受到破坏、物体的惯性不成立、惯性参照系不存在、自然物体没有了严格的边界、没有直线、欧氏几何不存在、数目成为多余、物理规律不能用数学语言描述、宇宙万物运动会被静态的以太风阻碍而最终停止下来，科学研究失去了意义…。在抛出点两时 刻的瞬时速度大小相等，但方向相反，选项 d 错误． 答案 a一、对质点、参考系的理解 1．据科学研究表明，在太阳系的边缘可能还有一颗行星——幸神星．这颗可 能存在的行星是太阳系现有的质量最大的行星，它的质量是木星质量的 4 倍， 它的轨道与太阳的距离是地球与太阳的距离的几千倍．根据以上信息，下列说 法正确的是( )．a．幸神星质量太大，不能看做质点 b．研究幸神星绕太阳运动，可以将其看做质点c．比较幸神星运行速度与地球运行速度的大小关系，可以选择太阳为参考系 d．幸神星运行一周的位移要比地球运行一周的位移大 解析 本题考查质点、位移和参考系的概念．物体能否看做质点与物体的质量无关，a 错．幸神星的形状和大小相对其到太阳的距离来说属于次要的因素， 因此可以看做质点，b 对．比较两个物体运动的快慢，要选择同一参考系，c 对．幸神星运行一周的位移和地球运行一周的位移均为零，d 错． 答案 bc图 1－1－4 2． 如图 1－1－4 所示， 飞行员跳伞后飞机上的其他飞行员(甲)和地面上的人(乙) 观察跳伞飞行员的运动后，引发了对跳伞飞行员运动情况的争论，下列说法正 确的是( )．a．甲、乙两人的说法中必有一个是错误的 b．他们的争论是由于选择的参考系不同而引起的 c．研究物体运动时不一定要选择参考系 d．参考系的选择只能是相对于地面静止的物体 解析 甲、乙两人的争论是由于选择的参考系不同而引起的，a 错，b 对。

中文名

参考系

外文名

frameofreference

与参考体相固连的整个延伸空间。参考体是用来确定物体的位置和描述它的机械运动而选作标准的另一个物体。为了用数值表达一个物体的位置，可在参考体上设置坐标系，称为参考坐标系。参考系和参考坐标系都可以任意选择，但同一个运动在不同参考系中的表现形式是不同的。通常按照问题的实际情况选取适当的参考体。例如，当火箭从地球表面起飞时，宜用地球做参考体；当航天器成为绕太阳运动的人造行星时，宜用太阳做参考体。由此可见，一切力学现象只能相对于所选定的参考系进行观察，描述和研究。在同一参考系上可有不同的参考坐标系，它们对同一个物体的位置坐标的值虽然不同，但有确定的几何关系联系着。为了能对物体运动作定量描述，常直接引用参考坐标系。

参考系的选择是任意的，但应以观察方便和使运动的描述尽可能简单为原则，研究地面上物体的运动常选择地面为参考系。

一般题目未注明，参照系就是地面。

参考系的选择

1．事先假定参考系不动。

2．选择不同的参考系，结果会有所不同。

3．参考系的选取可以是任意的。

4．要在同一参考系中。

标准性：用来做参考系的物体都是假定不动的，被研究的物体是运动还是静止，都是相对于参考系而言的。

任意性：参考系的选取具有任意性，但应以观察方便和运动的描述尽可能简单为原则。

统一性：比较不同的运动时，应该选择同一参考系。

差异性：同一运动选择不同的参考系，观察结果一般不同。例如，坐在行驶的车中的乘客，以地面为参考系，乘客是运动的，但如果以车为参考系，则乘客是静止的。

如果物体相对于参照系的位置在变化，则表明物体相对于该参照系在运动；如果物体相对于参照系的位置不变，则表明物体相对于该参照系是静止的。同一物体相对于不同的参照系，运动状态可以不同。在运动学中，参照系的选择可以是任意的。研究和描述物体运动，只有在选定参照系后才能进行。如何选择参照系，必须从具体情况来考虑。例如，一个星际火箭在刚发射时，主要研究它相对于地面的运动，所以把地球选作参照物。但是，当火箭进入绕太阳运行的轨道时，为研究方便，便将太阳选作参照系。为研究物体在地面上的运动，选地球作参照系最方便，例如，观察坐在飞机里的乘客，若以飞机为参照系来看，乘客是静止的；如以地面为参照系来看，乘客是在运动。因此，选择参照系是研究问题的关键之一。

辽宁省大连铁路中学高中物理教案 4.1 牛顿第一定律教 学 目 标知识与技能1．知道伽利略的理想实验及其主要推理过程和推论，知道理想实验是科学研究的重要方法．2．理解牛顿第一定律的内容及意义．3．知道什么是惯性，会正确地解释有关惯性的现象．[过程与方法体都有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质，叫做惯性(1)一切物体在任何状态下都有惯性(2)惯性是物体的固有性质(3)物体的惯性只与质量有关教学后记。伽利略的理想实验与牛顿第一定律一、教学目标1、知识与技能：1．知道伽利略的理想实验及其主要推理过程和推论，知道理想实验是科学研究的重要方法．2．理解牛顿第一定律的内容及意义．3．知道什么是惯性，会正确地解释有关惯性的现象．2、过程与方法：1．观察生活中的惯性现象，了解力和运动的关系．力是物体运动变化的原因，也说明了物体的平衡和它的基底的关系。小学生科技小报内容 力学之父——牛顿 n17世纪英国科学家牛顿（1642-1727）创立了力学.牛顿本人作为力学之父,是世界历史上对人类文明做出划时代贡献的少数科学家之一. n在牛顿之前,人们普遍认为天上物体的运动规律和地上物体的运动规律是不同的,一个做圆运动,一个做直线运动.但是牛顿证明,不论天上还是地上的物体,都要遵循惯性定律、质点运动定律和作用与反作用定律,即所谓的“牛顿三定律”运动.他还明确指出,推动行星绕日运动的是天体之间存在的万有引力.牛顿还最早提出了发射人造卫星的设想,他还和莱布尼兹同时发明了微积分. n牛顿还发现了白色光线实际上是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种不同颜色的光线混合而成的.但是他总是谦逊地说,我的成就是因为我站在“巨人肩膀上”的结果.。

质点的机械运动表现为质点的位置随时间变化。质点的位置是相对于一定的参考系说的，参考系是指选来作为研究物体运动依据的一个三维的、不变形的物体（刚体）或一组物体为参考体，在参考体上选取不共面的三条相交线作为标架，再加上与参考体固连的时钟。即参考系包括参考体、标架和时钟，习惯上我们把参考体简称为参考系。为了定量地描述物体的运动，我们在参考系上还要建立坐标系，直角坐标和极坐标是最常用的两种坐标形式。

牛顿把作匀速直线运动的参考系叫做惯性参考系。1905年，爱因斯坦在他的论文中提出，所有的惯性参考系都是等价的，也就是说，一切物理定律在惯性参考系中都同样适用，具有相同的形式。爱因斯坦的观点是正确的，因为人们不能在任何一个惯性参考系内部(也就是说，不参照这个参考系外部的物体)用任何物理定律去发现这个参考系与静止的参考系有什么差别。正是在这种认识的基础上，爱因斯坦建立了狭义相对论。

那么，如果我们处在一个非惯性参考系中，又如何呢?非惯性参考系的运动具有一定的加速度，可是，这种加速度可以被看作是一种重力(又可称为万有引力)。例如，我们在电梯中参照物是什么，当电梯加速下降或者减速上升时，我们会感到身体有些轻飘飘的，重量似乎减小了。我们在电梯中不看外面的参照物，并不知道电梯在加速还是减速，只感到重力在变化。

按牛顿的观点，绝对运动是相对于绝对静止参考系而言的。这就是说，自然界中存在一绝对静止的空间，即绝对空间。根据近代的观点，绝对空间并无客观意义。19世纪的物理学家为了解释J．C．麦克斯韦的电磁理论与牛顿力学中相对性原理的矛盾，曾假设空间充满一种没有质量且不流动的弹性介质“以太”(ether)，电磁波被看成“以太”的振动。相对于“以太”静止的参考系就代表绝对静止的参考系。在此参考系中的电磁现象具有特殊性质，从而导致惯性坐标系对于描述电磁现象是不均等的论点。1887年A．A．迈克耳孙和E．W．莫雷发表的著名的实验结果，表明“以太”效应是不能检测到的。此后其他一些实验也表明不能找到静止参考系。因此，A．爱因斯坦指出，绝对静止是根本没有的。

爱因斯坦在1905年发表的著名论文《论动体的电动力学》中提出了狭义相对论两条基本假设，即相对性原理和光速不变性。这两条假设是狭义相对论的基础，许多牛顿力学所不能解释的现象，可用狭义相对论精确地描述。爱因斯坦的相对性原理指出：包括力学、电动力学、光学等在内的物理学各定律，在所有惯性参考系中都是相同的。即惯性坐标系对描述物理现象是平等的，没有特殊的绝对静止的参考系，绝对空间是无意义的。

惯性参考系

对惯性定律成立的参考系，简称惯性系。经典力学的相对性原理指出，一切力学规律在相互作匀速运动而无转动的参考系中都是相同的。在—个作匀速直线运动的密封座舱中的观察者，无法通过内部的力学实验来判断座舱相对于恒星是静止的还是在作匀速运动的，他只有朝窗外看才能知道，但仍然无法判断究竟是座舱还是恒星在运动。另一方面，参考系在力学上的这种等效，并非对任意运动的参考系都成立。在颠簸运行的火车里和在作匀速运动的火车里，力学运动并不服从同样的定律。在精确地写相对于地球的运动方程时，必须考虑地球的转动。一个参考系，如果自由质点在其中作非加速运动，就称为惯性参考系或伽利略参考系，所有相互作非加速运动而无转动的参考系都是惯性参考系。

判断一个特定参考系是不是惯性系，取决于能以多大的精确度去测出这个参考系的微小加速度效应。在地面上的一般工程动力学中，由于地球的自转角速度较小，地面上一点的向心加逮度很小，可取与地球固连的坐标系作为惯性参考系。在一些必须把地球自转计算在内的问题中，例如研究陀螺仪表的漂移时，可采用地球中心坐标系作为近似的惯性参考系，其原点与地球中心重合，轴指向所认定的恒星。天文学中则采用黄道坐标系或银道坐标系作为惯性参考系。地球表面赤道上一点的向心加速度为3.4厘米/秒2，地球绕太阳公转的向心加速度为0.6厘米/秒2，太阳绕银河系中心转动的向心加速度约为3×10-8厘米/秒2。从以上数据可看出所选取的惯性参考系的近似程度。

非惯性各考系

对惯性参考系作加速运动或转动的参考系，简称非惯性系。

对惯性系以不变的加速度α在运动的非惯性系，称为加速运动参考系。在此参考系中静止的物体必有力F=mα作用着。在引力场中，物体都受引力作用，因此对引力场中惯性系静止的物体也受引力作用。若另有一非惯性系，它对惯性系的加速度和这引力产生的加速度相同，则在此非惯性系中的观察者并不觉得有引力场，也不知自己有加速运动，这就是爱因斯坦的“升降机”，说明引力场和非惯性系是等效的。

对惯性参考系转动的参考系称为转动参考系。假定惯性系静止，则与转动参考系固连的刚体运动，就是转动参考系对惯性系的运动。 [1]

参考系和等效原理

惯性质量与引力质量的相等一般称为等效原理。这个原理导致一个结沦：一个存在着引力场的惯性参考系和另一个作加速运动的非惯性参考系是等效的，即内部的物理实验不能区分这两种参考系，这就是爱因斯坦等效原理。以爱因斯坦“升降机”为例[2]，若升降机在1g的均匀引力场中静止，另外，又在自由空间中以9.81米/秒2的加速度向上作匀加速运动，由于惯性质量和引力质量相等，在上述两种情况中所作的同样的内部物理实验结果相同。里面的观察者既可认为升降机静止，且机厢内存在引力场；又可认为机厢内不存在引力场，只是升降机以9.81米/秒2的加速度向上运动。

惯性质量和引力质量的等效导致另一种情况。若一物体在均匀引力场中自由下落，其中的质点，由于惯性质量和引力质量相等，共惯性力和引力平衡。因此，同均匀引力场中自由降落的物体相固结的非旋转参考系和自由空间的惯性参考系是等效的。在环绕地球飞行的宇宙飞船中，“失重”现象就是由于引力和离心惯性力平衡所引起的。

但是几乎所有这些都是在弱引力场下，检验爱因斯坦引力和牛顿引力的微小差别。为了能用一个公式计算，一般把旋转质量惯性力偶矩在数值上等效转换为平移质量惯性力。spwm原理基于脉冲作用于时间函数器件的等效原理：如果脉冲作用于时间函数器件，峰值与作用时间的乘积相等，可近似这些脉冲等效。

人类从经验中发现，总可以找到这样的参考系：其时间是均匀流逝的，空间是均匀和各向同性的；在这样的参考系内，描述运动的方程有着最简单的形式。这样的参考系就是惯性系。所有的惯性参照系都是等效的。人们无法用力学实验来确定他所在的惯性参照系是否在作匀速直线运动。

凡是对惯性参照系作加速运动的参照系都是非惯性参考系。

参照物的不同，速度是不一样的。以地面为参照物所测量的速度，称为绝对速度；以非地面参照系为参照物（例如空气）所测量的速度，称为相对速度。如甲、乙两列车以相同的速度同向行驶，则甲车相对于乙车的速度和乙车相对于甲车的速度都等于零；若反向行驶，则相对速度都等于二倍车速。

在同一惯性参考系中，假设有某一粒子速度为u1，另一粒子速度为u2。则相对速度为u2-u1。相对速度不随惯性参考系的选取而改变，即在伽利略变换中，相对速度是一个不变的矢量，所以相对速度也有方向，方向为绝对值大的方向。

参考资料