大学物理相对运动
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质点的运动轨迹与所选取的参考系有关。
本节讨论在两个以恒定速度作相对运动的坐标系中,质点的位移、速度与坐标系的关系。
一、时间与空间在牛顿力学范围内,时间与空间的测量与参考系的选取无关,这就是时间的绝对性和空间的绝对性。
1.时间的绝对性在两个作相对直线运动的参考系中,时间的测量与参考系无关。
2.空间的绝对性在两个作相对直线运动的参考系中,长度的测量与参考系无关。
3.经典力学的时空观1)绝对空间:空间两点之间的距离不管从哪个坐标系测量,结果都是相同的;2)绝对时间:同一运动所经历的时间在不同的坐标系中测量都是相同的。
经典力学的时空观是和大量日常生活经验相符合的。
二、相对运动1. 描述运动的相对性在牛顿力学范围内,运动质点的位移、速度和运动轨迹则与参考系的选取有关,即运动的描述具有相对性。
例子:图1 不同的观察者观察的结果不同2. 速度关系1)位移的关系:设有两个参考系,S 系(O xy 坐标系),静止不动;S'系(O'x'y '坐标系),以速度u 相对于S 系匀速运动。
在Δt 时间内,S'(动系)沿x 轴相对于S (静)系的位移为t u r ∆∆ =0;假设质点在S 系中,位移为r ∆,质点在S'系中,位移为r '∆ ,二者关系为 0r r r ∆∆∆+'=或 tu r r ∆+'∆=∆ (2)速速速速速tr t r t r ∆∆∆∆∆∆0 +'=速速速速 u v v +'=——Galileo 速速速速速速速速v 速速速速速速速速速速速S 速速速速速v’速速速速速速速速速速速S'速速速速速u 速速速速速速S'速速速速S 速速速速速图2相对运动的研究。
教案:大学物理——相对运动一、教学目标1. 让学生理解相对运动的定义及其在物理学中的应用。
2. 培养学生运用相对运动原理分析实际问题的能力。
3. 引导学生掌握相对运动的数学表达方法。
二、教学内容1. 相对运动的定义2. 相对运动的应用3. 相对运动的数学表达三、教学重点与难点1. 重点:相对运动的定义及其应用。
2. 难点:相对运动的数学表达及其推导。
四、教学方法1. 讲授法:讲解相对运动的定义、原理及其应用。
2. 案例分析法:分析实际问题,引导学生运用相对运动原理解决问题。
3. 讨论法:分组讨论,分享各自对相对运动的理解和应用。
4. 练习法:课后作业,巩固所学知识。
五、教学过程1. 导入:通过一个简单的例子引入相对运动的概念,如两个人在相对运动的小船上交谈,他们各自的参考系不同,但都能描述对方的运动。
2. 讲解相对运动的定义:讲解相对运动的定义,强调参考系的重要性,解释相对运动与绝对运动的关系。
3. 相对运动的应用:举例说明相对运动在实际问题中的应用,如航空、航海、车辆行驶等。
引导学生运用相对运动原理分析问题。
4. 相对运动的数学表达:讲解相对运动的数学表达方法,如速度、加速度的相对性。
推导相对运动的速度、加速度公式,并解释其物理意义。
5. 案例分析:分组讨论给出的案例,让学生运用相对运动原理解决问题,如飞机罗盘、汽车大雨行驶等。
6. 课堂练习:布置一些有关相对运动的练习题,让学生课后巩固所学知识。
7. 总结:总结本节课的主要内容,强调相对运动在物理学中的重要性。
六、课后作业1. 复习本节课的内容,整理笔记。
2. 完成课后练习题,加深对相对运动的理解。
3. 思考生活中的一些相对运动现象,尝试用相对运动原理进行分析。
七、教学反思本节课结束后,教师应认真反思教学效果,针对学生的掌握情况,调整教学策略,以提高教学效果。
同时,关注学生在课堂上的参与度,激发学生的学习兴趣,培养学生的物理思维。
什么是相对运动和相对静止什么是相对运动和相对静止很多考生在学习物理时,会对一些概念产生疑惑,那么物理学中的相对运动是什么意思呢?下面是小编为大家整理的什么是相对运动和相对静止,仅供参考,欢迎阅读。
一、相对运动简介某一物体对另—物体而言的相对位置的连续变动,即此物体相对于固定在第二物体上的参考系的运动。
牛顿运动定律只适用于惯性参考系。
研究相对于非惯性参考系的运动,通常采用两种方法:1、通过坐标变换,把相对于惯性坐标系的已知运动规律变换成相对于非惯性坐标系的.运动规律;2、直接写出相对于所考察的非惯性坐标系的运动微分方程,然后求积分。
这时如果希望利用牛顿第二定律的形式,就必须对作用于质点的力附加惯性力。
二、相对静止简介没有任何方法可以证实一个物体是在绝对静止之中。
绝对静止的物体是不存在的。
静止只是一个物体对于它周围的另一个参照物保持位置不变,所以也只能是相对运动和相对静止,运动和静止是相对的。
没有发生质变。
即从事物本身来看,事物仍然保持着自己的性质,仍然处于不显著的量变阶段而没有变成别的事物,暂时显现为静止状态。
但是,即使在这种情况下,物体也进行着运动和变化,并迟早要失去原有的性质而变成别的事物。
三、哲学与相对运动因此辩证唯物主义认为绝对运动和相对静止是辩证统一的。
一方面,运动是绝对的,静止是相对的;另一方面,绝对运动中存在着相对静止,相对静止中存在着绝对运动,即动中有静,静中有动。
不承认静止中有运动,否认运动的绝对性,把事物看作是僵死不变的,就会走向形而上学;相反,不承认运动中有静止,否认相对静止的作用,把事物看作是瞬息万变,不可捉摸的,就会滑向相对主义和诡辩论。
§1.8 相对运动
1. 运动描述的相对性
研究力学问题时,往往需从不同的参考系来描述同一物体的运动.但对于不同的参考系,同一质点的位移,速度和加速度都可能不同,即运动的描述具有相对性.
2. 伽利略(Gaileo)变换
从图中的矢量关系可知:
VE SV SE r r r ∆+∆=∆
由此可得:
VE SV SE V V V ∆+∆=∆
伽利略速度变换式:
u v v +='
伽利略加速度变换式:
0'a a a += 如00=a
, 则有:'a a
= 即在相对做匀速运动的参照系中观察同一质点的运动时,所测得的加
速度是相同的.
3. 伽利略(Gaileo)变换的局限性
伽利略变换隐含的前提条件:
(1). 't t ∆=∆,即在地面与车上所测的同样两事件的时间间隔是相等的. 时间测量的绝对性.
(2). SV r ∆的测量要求无论是在车辆中测量还是在地面上测量,其结果是相同的. 空间测量的绝对性.
因此伽利略变换自然地包含着一个绝对的时间与空间,即绝对的时空观.
伽利略变换只在低速下(V<<C)下才近似成立.
4. 速度的合成与变换的区别
速度合成: 某一固定参考系中同一质点的速度和它的分速度的关系. 速度变换: 涉及到有相对运动的多个参照系.
速度变换普遍公式:
B C C A B A v v v →→→+=。
大学物理相对运动教案高中适用年级:高中教学目标:1. 了解相对运动的概念和基本原理。
2. 掌握相对运动中的相对速度和相对位移的计算方法。
3. 能够运用相对运动的知识解决实际问题。
教学内容:1. 相对运动的概念及基本原理。
2. 相对速度和相对位移的计算方法。
3. 相对运动的实际应用。
教学重点:1. 相对运动的概念和基本原理的理解。
2. 相对速度和相对位移的计算方法的掌握。
教学难点:1. 如何应用相对运动的知识解决实际问题。
教学准备:1. 教学课件或幻灯片。
2. 教学实验器材和实验记录表。
3. 相关教学参考资料。
教学过程:一、导入(5分钟)教师引导学生回顾速度、位移、加速度等基本物理概念,然后引出相对运动的概念。
二、讲解和示范(15分钟)1. 讲解相对运动的概念和基本原理。
2. 示范相对运动中相对速度和相对位移的计算方法。
3. 通过例题演示相对运动的实际应用。
三、练习和讨论(20分钟)1. 学生进行相对运动的练习题,巩固理论知识。
2. 学生讨论解题思路和答案,相互交流。
四、实验操作(20分钟)教师组织学生进行相对运动的实验,观察和记录实验结果,讨论实验现象和结论。
五、总结与拓展(10分钟)教师总结本节课的教学内容,强调相对运动的重要性和应用价值,鼓励学生积极探索拓展相对运动的更多知识和应用。
六、作业布置(5分钟)布置相对运动的作业,要求学生认真复习巩固本节课所学内容。
教学反思:通过本节课的教学,学生应该能够全面了解相对运动的概念和基本原理,掌握相对速度和相对位移的计算方法,并能够应用相对运动的知识解决实际问题。
同时,教师应该注重培养学生的实验操作能力和问题解决能力,引导学生主动参与学习,提高学生的学习积极性和创造力。
课时:2课时教学目标:1. 让学生理解相对运动的概念,掌握相对速度、相对加速度的计算方法。
2. 通过实例分析,使学生学会运用相对运动的知识解决实际问题。
3. 培养学生的分析问题和解决问题的能力,提高学生的物理思维水平。
教学重点:1. 相对运动的概念2. 相对速度、相对加速度的计算方法教学难点:1. 相对速度、相对加速度的计算2. 运用相对运动的知识解决实际问题教学准备:1. 多媒体课件2. 教学挂图3. 例题教学过程:第一课时一、导入新课1. 回顾运动学的基本概念,如速度、加速度等。
2. 引入相对运动的概念,提出本节课的学习目标。
二、讲授新课1. 相对运动的概念:物体相对于另一个物体的运动。
2. 相对速度:两个物体相对运动的速度。
3. 相对加速度:两个物体相对运动的加速度。
4. 相对速度、相对加速度的计算方法:(1)当两个物体沿同一直线运动时,相对速度、相对加速度的计算公式为:v 相对 = v1 - v2,a相对 = a1 - a2。
(2)当两个物体沿不同直线运动时,相对速度、相对加速度的计算公式为:v 相对 = v1 - v2,a相对 = a1 - a2。
5. 例题分析:通过例题讲解相对速度、相对加速度的计算方法。
三、课堂练习1. 学生独立完成课堂练习题,巩固所学知识。
2. 教师巡视指导,解答学生疑问。
第二课时一、复习导入1. 复习上一节课所学内容,回顾相对运动的概念和计算方法。
2. 引出本节课的学习目标。
二、讲授新课1. 相对运动的实例分析:(1)例题1:飞机与风速的关系,求飞机相对于地面的速度。
(2)例题2:汽车与雨滴的关系,求雨滴下落的速度。
(3)例题3:自行车与风的关系,求风相对于地面的速度。
2. 分析例题,总结相对运动在实际问题中的应用。
三、课堂练习1. 学生独立完成课堂练习题,巩固所学知识。
2. 教师巡视指导,解答学生疑问。
四、课堂小结1. 回顾本节课所学内容,强调相对运动的概念和计算方法。