相对论简介（之4）（高二、高三）

惯性力惯性质量和引力质量 1.知识内容提要 (1)非惯性系和惯性力 如果在一个参考系中牛顿运动定律能够成立,这个参考系称做惯性参考系.牛顿运动定律不能成立的参考系则是非惯性参考系.相对某惯性参考系以加速度a做加速运动或旋转的系统是非惯性参考系.由于地球自转,地面各点都在做圆周运动,具有向心加速度,所以严格说来地球并不是惯性参考系.     

万有引力与重力的关系

"万有引力定律及其应用"是中学物理的主干知识点,可是中学生往往对万有引力与重力关系中的一些问题感到困惑。本文采用中学物理和大学物理知识,即在惯性参考系和非惯性参考系中对万有引力与重力关系做了仔细分析和深入讨论。把地球当作惯性参考系时,重力为万有引力的分力,向心力只占万有引力的很小一部分。重力和重力加速度随纬度的升高而增加,在南北两极最大,在赤道上最小。重力的竖直方向随纬度的变化而变化,它不是垂直于与地面相切平面的方向。地球在自转,是一个非惯性参考系,在非惯性参考系中,万有引力为重力的分力,在两种参考系中分析出的重力不变。     

质心参考系中动能定理的应用

<正>质心就是质点系统的质量中心,是质点系统中以质量为权重的质量分布的加权平均位置。以系统质心为原点建立起来的参考系称为质心参考系,简称质心系。当质心参考系做加速平动时动能定理具有简洁的表达形式,可以方便地讨论惯性参考系中较为复杂的问题。1.质心参考系中的动能定理1.1 质心参考系是零动量参考系如图1所示,建立固连于地面的惯性参考系S,以系统质心为原点建立质心参考系S′。当质心参考系S′具有平动加速度时,     

浅议惯性参考系

浅议惯性参考系朱玉华（胜利油田师专物理系，山东东营，２５７０９７）一、引言在力学教科书中，往往是从惯性参考系讲起，而且对惯性参考系也大体有如下定义：“能使牛顿第一定律成立的参考系称为惯性参考系，相对于惯性参考系匀速直线运动的参考系也是惯性参考系”．粗...     

力学参考问题初探

为了描述物体的机械运动，我们需要选取参考系，在不同的参考系中，对物体运动的描述也是不同的． 参考系有两种，惯性参考系和非惯性参考系．惯性参考系是牛顿运动定律成立的参考系，非惯性参考系是牛顿运动定律不成立的参考系．在一切彼此做匀速直线运动的惯性系中，描述运动的力学规律完全是等价的．这就是力学的相对性原理．而在非惯性参考系中的描述却是截然不同!     

狭义相对论浅涉

一、狭义相对论的基本假设 1．伽利略的相对性原理 为描述物体的机械运动所取的参考系，根据牛顿运动定律是否适用而分别称作惯性参考系与非惯性参考系；伽利略通过实验指出：在任何一个惯性系内部所做的任何力学实验都无法确定该参考系是静止的还是在做匀速直线运动，一切彼此相对做匀速直线运动的惯性参考系，对于描写运动的力学规律是完全等价的，并不存在某一个比其他惯性系更为优越的惯性系，任何力学实验都不可能确定某个惯性系是否“绝对静止”．     

善于提出质疑,寻求科学论证万有——引力定律推导过程中一个“佯谬”的探讨

本文讨论的是学生在学习万有引力过程中提出的问题:当选择地球为参考系以及选择太阳为参考系的时候,发现两者之间的相互作用力算出来竟然是不-一样的。通过非惯性参考系中处理两体问题的方法,引入惯性力折合质量,解决了此“佯谬”。     

落体偏东的分析与诠释

在北半球对于落体偏东问题讨论，目前的教科书大都讨论非惯性系动力学问题时方才论及，并将其作为一典型例子加以分析。本文则将落体偏东问题分别在非惯性系（地球系）和惯性系（太阳系）中进行讨论，完善对落体偏东问题的讨论。1在非惯性系中对落体偏东的分析解释我们知道，如果质点相对于匀速转动参考系（转动角速度为ω），以一定的速度v运动，那么在非惯性系（转动参考系）中会观察到质点受到惯性力—科氏力的作用，可表示为：f＝2mv×ω在惯性系下，该质点所遵循的方程表示为ma＝F，F是惯性系下物体的真实作用力，如果用Qe、Qc分别表…     

力学参考系问题初探

为了描述物体的机械运动,我们需要选取参考系,在不同的参考系中,对物体运动的描述也是不同的.参考系有两种,惯性参考系和非惯性参考系.惯性参考系是牛顿运动定律成立的参考系,非惯性参考系是牛顿运动定律不成立的参考系.在一切彼此做匀速直线运动的惯性系中,描述运动的力学规律完全是等价的.这就是力学的相对性原理.而在非惯性参考     

浅析非惯性系中的一些物理现象及简单应用

高中《物理》第一册 (试验修订本·必修 )第三章“牛顿运动定律”中讲述了有关惯性系和非惯性系的内容 ,尽管是选学知识 ,但从拓宽学生知识面来说 ,有必要探讨非惯性系中的一些物理现象及简单应用 .首先要明确什么是惯性系和非惯性系 .为确定某物体的位置和描述该物质的运动而选作标准的另一个不变形的物体或相对位置保持不变的物体系叫做参考系 .参考系分为惯性系和非惯性系 ,对牛顿运动定律成立的参考系称为惯性参考系 ,简称惯性系 .相对于惯性系做匀速直线运动的参考系也是惯性系 ,相对于惯性系做加速运动或转动的参考系称为非惯性参考系…     

在不同惯性参考系中物体的机械能问题分析

问题的提出：若运动物体在某个惯性参考系中机械能守恒，那么，在其它惯性参考系中该物体的机械能也都守恒吗？     

动能定理与参考系

高中物理教材对动能定理成立的条件没有作出明确的说明,这为我们讨论问题预留了空间。那么动能定理在参考系内成在的条件是什么呢?下面笔者进行相应求证。仅供参考。1在任何惯性参考系内,动能定理都成立凡牛顿定律成立的参考系,我们称之为惯性参考系。因此,惯性参考系是“静止”的或作“匀速直线运动”的参考系。为了简便,我们仅在一维空间进行求证。设O′为固定参考系,O参考系以v的速度沿x轴作匀速直线运动。一质量为m的物体,相对O参考系运动的初速度为v1,在恒力F的作用下,在运动方向上发生一段位移s,速度增加到v2,如图1所示。1.1动能定…     

相对论简介(之3)(高二、高三)——狭义相对论的其他三个结论

1.内容提要 (1)相对论速度叠加公式设惯性参考系(O'系)相对另一个惯性参考系(O系)以速度v运动.物体沿着v的方向相对O'系以速度u’运动。那么物体相对O系的速度为     

转动参考系下的惯性力

惯性力是由于参考系本身相对于惯性参考系做加速运动所引起的力,惯性力因无施力物体而实际上并不存在,所以可以用是否存在惯性力来区别非惯性参考系和惯性参考系。在非惯性参考系中牛顿运动定律是不成立的,但在引入惯性力后,对非惯性参考系来讲,牛顿运动定律在形式上就"仍然"可以成立。在平面转动参考系中,质点可能受到了三种惯性力。将这三种惯性力引入平面转动非惯性系中,我们可以在平面转动参考系下应用牛顿运动定律来处理相关问题。     

非惯性参考系中的动能定理、机械能转换和守恒定律

在惯性参考系中，我们从牛顿定律出发，导出了质点系的动能定理与机械能守恒定律．那么在非惯性参考系中，动能定理及其机械能转换和守恒定律能否沿用?本就此问题进行讨论．     

对惯性与惯性力的再认识

一、惯性是无处不在的真实现象,而惯性力是人在非惯性系中的一种感觉牛顿第一定律反映了物体不受力时的运动规律,揭示了保持原匀速直线运动或静止状态这一物体本性,牛顿把这种本性叫做惯性,惯性是一切物体固有的保持原运动状态不变的性质,牛顿第一定律又叫惯性定律.能使惯性定律成立的参考系称为惯性参考系(简称惯性系),相对某一惯性系做匀速直线运动的任何参考系都是惯性参考系,相对某一惯性系做加速运动的参考系称为非惯性参考系.惯性力是非惯性参考系中的假想力,例如站在客车车厢里的乘客,当客车突然加速时乘客会感受到一个与车加速运动方向相反的"力",这个"力"试     

浅谈地球上物体的受力

<正>考虑地球自转时,对地球上物体的受力分析成为学习难点。高中阶段非惯性参考系不作要求,因此我们可以选择地轴为参考系,分析物体随着地球一起做匀速圆周运动所需向心力的来源,万有引力与重力的关系,重力与弹力的关系,进而探讨地球上物体的受力情况。一、赤道和两极上物体的受力分析1.赤道上物体的受力分析从动力学角度分析,如图1物体受到万有引力和支持力,根据牛顿第二定律可知,沿半径方向的合外力提供向心力:     

巧选参考系简化解题过程简

在研究物体运动时,参考系的选择很重要,同一物体的运动参考系选择不同,运动状态一般不同。巧选参考系可简化物理情境和解题过程。中学阶段一般应用牛顿运动定律解题,而牛顿定律适用于惯性系。如果我们选择参考系不是惯性系,那么应如何处理呢？为简化问题下面我们只讨论参考系做平动的情况。     

三种“惯性系”下开普勒第三定律的k值比较

本文借助于某学生对开普勒第三定律中k值的疑惑,分别以太阳与行星的共同质心、太阳、行星为惯性参考系或非惯性参考系,对相应的k值进行了研究与计算。结果显示:严格准确的k值与太阳和行星的总质量有关,开普勒第三定律实际上是近似的;在正确地引入惯性力后,所有参考系均能得到k值的准确结果;若以太阳为惯性系,则所得到的k值存在极小量的误差;而若以行星为惯性系,则所得到的k值谬之千里。文章的内容反映出惯性系在日常教学中的重要性,需要引起关注。     

关于物理教学中惯性系与非惯性系的分析

在物理教学中惯性参考系与非惯性参考系是一重要的基本概念,如何正确理解惯性参考系的定义、清楚惯性力的性质和特点、理解惯性力不是物体间的相互作用;如何在解决实际物理问题中正确识别选择参考系,是物理教学中不容忽视的重要问题。根据教学实践,本文就这些问题进行了简单的分析和总结。