《初中物理的参照物与坐标系》

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　　初中物理的参照物与坐标系

　　高中物理力学部分主要分为这样几块内容，运动学、静力学、动力学等。其中运动学就是研究物体运动的规律。这部分内容的基本思路是这样的，生活中有哪些常见的运动，这些运动有什么样的规律，怎样用学科语言来说明这样规律，如果用这些规律解释或者预测一些运动。

　　研究物体运动规律的时候，有一个很重要的事必须说的清楚才是可以的。当你说一个物体在运动时，你是以哪个物体为参照啊?如果你不指明，那么就容易出现问题。比如说同一大树吧，站在地面上的小朋友甲说大树是不动的，坐在车(车在运动)里的小朋友乙说大树是运动的，这是怎么回事啊?这里有个参照的问题。因此说物体动还是不动，应看相对哪个物体来说。简单点讲，当研究物体运动的时候，应该选定一个大家都能认可的假定不动的物体作为参照，这个假定不动的物体就是我们物理课上经常说的参照物。应该说研究物体运动时必须先选定参照物，否则说物体运动是没有意义的。在通常的情况下，我们都选择地球为参照物。这里有个问题先说明一下啊，有人说我从家里走到了学校，能不能说我不动，是学校走到我这里了哪?其实这样说也没有错误，只不过别扭而已，不符合我们通常选择参照物的方式。

　　中国人研究问题一般都是定性的居多，外国人研究问题定量的居多。例如中国的菜谱外国人是看不懂的。比如说“姜末”少许，外国人就糊涂了，这个少许是多少啊?一两还是一钱啊!呵呵，估计神仙也说不明白。说研究物体的运动要选择参照物，否则就会出现公说公有理婆说婆有理的可能。可是光有参照物还是不行的，假如说我以“大商”为参照物，被研究的小汽车如果相对大商的位置发生了变化，我们就说小汽车相对“大商”做了机械运动，简称运动。但是运动了多远哪?为了准确地说明小汽车距离大商多远，我们还得建立一个坐标系，“大商”在坐标系的原点最好(不在原点也可以的)，那样物体距离“大商”在什么位置就都明确了。其实也不用这样，只要我们知道“大商”在坐标系中的位置，小汽车开始在坐标系中的位置，一段时间以后在该坐标系中的位置，同样能知道小汽车相对“大商”运动了多远。

　　你明白了“参照物”和“坐标系”这两个物理概念了吗?

　　初中物理的参照物与坐标系更多补充

　　1.理想化模型

　　(1)“理想化模型”是为了使研究的问题得以简化或研究问题方便而进行的一种科学的抽象，实际并不存在.

　　(2)“理想化模型”是以研究目的为出发点，突出问题的主要因素，忽略次要因素而建立的“物理模型”.

　　(3)“理想化模型”是在一定程度和范围内对客观存在的复杂事物的一种近似反映，是物理学中经常采用的一种研究方法.

　　2.质点

　　引入质点的意义

　　质点是一个理想化的物理模型，尽管不是实际存在的物体，但它是实际物体的一种近似，是为了研究问题的方便而进行的科学抽象，它突出了事物的主要特征，抓住了主要因素，忽略了次要因素，使所研究的复杂问题得到了简化.

　　3.参考系定义

　　要描述某一个物体的位置及其随时间的变化，首先要选定某个其他物体作为参考，假定这个“其他物体”不动，观察研究对象相对于这个“其他物体”的位置是否随时间变化，这个被用来作参考的物体，叫做参考系.

　　4.引入参考系的意义

　　(1)有了参考系，才能确定物体的位置.

　　(2)选定了参考系后，才能知道和研究物体的运动.试设想，在茫茫的大海里，水天一色，如果没有太阳或星辰作参考，水手根本无法确定自己船舰的位置和航向.

　　5.参考系的选取原则

　　(1)选取参考系一般应根据研究对象和研究对象所在的系统来决定.例如研究火车上物体的运动情况，一般选取火车作为参考系;研究地面上物体的运动时，常选取地面或相对地面静止的物体作为参考系.选择地面为参考系时，参考系常可以略去不提，如“汽车运动了”，就不必说成“汽车相对地面运动了”.

　　(2)参考系的选取可以是任意的.在实际问题中，参考系的选取以研究问题方便、对运动的描述尽可能简单为基本原则.

　　6.参考系对运动的影响

　　对于同一个物体的运动，如果选取不同的物体作参考系，所得到的结果可能不同.例如有一辆载有乘客的客车，在京福高速公路上由北向南行驶，若以客车为参考系，乘客是静止的;若以路边的树木为参考系，乘客向南运动;若以也向南行驶但比客车运动的快的另外一辆轿车为参考系时，客车及乘客又是向北运动的.

　　7.建立坐标系的意义

　　物体做机械运动时，其位置会随时间发生变化，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.

　　8.坐标系的种类及特点

　　(1)直线坐标系：以某一点为原点，规定单位(有时是长度，有时是时间，也可能是其他物理量)、正方向或变化方向的意义.

　　(2)平面坐标系：物体在某一平面内运动时需建立平面坐标系.如图1-1-1所示：在图甲中，a、b、c三点有相同的横坐标，在图乙中，A、B、C三点有相同的纵坐标，由此可以发现：如果仅仅确定某点的横坐标或纵坐标，该点的位置并不能惟一确定，如果同时确定某点的横坐标和纵坐标，则该点的位置惟一确定.

　　(3)多维坐标系(如三维立体空间坐标系)：物体的运动不在同一平面内时，可

　　以建立多维坐标系.

　　3.建立坐标系的原则

　　要能方便简洁地确定物体的位置

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