物理概念定律定理剖析.doc

物理概念? 定律? 定理 参照物 描写运动物体的位置和位置的变化时，作为参考依据的物体。 说明： 观察者通常是“站”在参照物上来研究物体的运动的，就是说他是与参照物一起运动的，或说观察者与参照物之间无相对运动，所以观察者往往把参照物看成是“静止”不动的。 ? 参考系 参照物与坐标系的总称。有时简单地就把参照物称参考系。 说明： （1）如果相对某一个参考系测定物体的运动，当该物体不受外力或所受合外力为零时，它严格地保持静止或匀速直线运动，则此参考系称为惯性参考系。也就是说牛顿第一运动定律成立的参考系称为惯性参考系，简称惯性系；牛顿第一定律不成立的参考系称为非惯性参考系，简称非惯性系。相对于一个惯性参考系是静止或匀速（直线）运动的参考系也是惯性系。 （2）实验证明：恒星、太阳系（以恒星或太阳中心为坐标原点、以指向任一恒星的直线为坐标轴的参考系）是十分精确的惯性系。地球可以看成近似程度相当好的惯性系，所以研究地面上物体的运动，通常把地球选作惯性参考系。 在处理运动学问题时，参考系的选择带有随意性，即可以视求解问题的方便任意选取。当然，同一物体相对不同的参考系显示为不同的运动。但在求解动力学问题时，必须选择惯性参考系，否则牛顿运动定律将不再成立。 （3）参考系曾作参照系，据“全国自然科学名词审定委员会”1988年公布的《物理学名词（基础物理学部分）》规定参考系不称为参照系。 ? 时间 物理学中的一个基本物理量，反映物质运动过程的持续性和顺序性。 说明： （1）在国际单位制中，时间的主单位是秒。 （2）时间的量度总是以稳定的周期运动为基础，以选为标准的周期运动的周期的若干倍或若干分之一作为时间的单位。长期以来，以地球的自转和公转作为时间计量的基础，依此定出年、月、日、时、分、秒为时间单位。为了克服地球自转与公转的不均匀性，1967年第13届国际计量大会决定采用“原子时”为时间计量标准，规定“秒是铯-133原子基态的两个超精细能级之间跃迁所对应的辐射的9192631770个周期的持续时间”。 （3）时间概念包括时刻与时间间隔两个方面，前者表征事件发生的顺序先后，后者表征物质过程持续的长短。我们常用一根带箭头的无限长直线来表征时间，这一直线称为时间轴。轴上每一点代表一个时刻，两个时刻之间的线段长度代表时间间隔的大小，取定某一点为现在时刻，则从该点出发指向箭头方向的各点代表将来时刻，背向箭头方向的各点代表过去时刻，时间轴可以把时间的延续性、单向性及序列性反映出来。 （4）本世纪初建立的相对论揭示了时间、空间与物质运动的联系，否定了牛顿的绝对时空观，指出两个事件的同时性不是绝对的，而是相对的，与事件所在的参考系有关，非因果事件的时间次序先后亦是相对的，任何物质过程的持续时间的长短亦是相对的，即时间进程的快慢亦是相对的。 ? 机械运动 物体之间或物体各部分之间相对位置随时间的变动。 说明： （1）物体的机械运动，主要包括平动、转动和振动三种基本形式。其他比较复杂的机械运动均可看作是这三种基本运动的复合。 （2）对物体机械运动的描述具有相对性，同一物体的运动对于不同参照物（观测者）可以有不同的表述。 （3）机械运动是物质普遍运动的最简单、最基本的形式。其他各种运动，如热、电等物理运动，物质的化学运动，生物的生命运动都比机械运动复杂。这些运动形式既包含机械运动，又不能完全归结为机械运动，各种不同运动形式内部均具有区别于其他运动形式的特殊性。 ? 平动 机械运动的一种常见形式。一个物体位置移动时，物体上任意两点的连线始终平行的运动。又称“平移”，“平行移动”。 说明： （1）物体平动时，其中任意一点的运动情况（包括速度、加速度及运动轨道的形状等）完全相同，因而物体上任何一点的运动都可代表整个物体的运动。所以，作平动的物体，不论其大小和形状如何，都可以看成为一个质点。 （2）平动物体的运动轨迹可以是直线，也可以是曲线。不能单由物体作直线运动还是曲线运动，来判定物体是否作平动。 （3）严格说物体的平动应当指刚体的平动，即该物体是不会变形的刚体。 ? 转动 一般指刚体的转动，是机械运动的又一基本形式。包括定轴转动（绕一固定直线的转动）和定点转动（绕一固定点的转动）两类。 说明： （1）刚体定轴转动时，其上各点均绕固定轴作圆周运动。即各点的运动轨迹都是圆，且所有圆心均在该固定转轴上，各点所作圆周运动的角速度也相同。值得指出，物体的质心绕固定轴作圆周运动时，物体并不一定作定轴转动，也可以是平动，这时物体上各点所作圆周运动的圆心并不都在固定转轴上。 （2）定点转动的刚体在任一瞬时，亦可看作为绕过定点沿某一方向的转轴之转动，但这一转轴的方位随时间而改变，所以，这时情况比定轴转动要复杂得多，对定点转动的描述亦困难得多。 （3）质点绕一固定点作距离不变的运动