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高二物理《动量定理》微课教学设计（最新5篇）高二物理《动量定理》微课教学设计篇一一、设计思想本节课以学生为主体，运用“引导→探究”模式进行教学。
在课堂上鼓励学生主动参与、主动探究、主动思考、主动实践，在教师合理、有效的引导下进行高效率学习，以充分体现探究的过程和实现对学生探究能力培养的过程。
为此本人在下面的三方面进行了尝试。
1．变演示实验为实验设计，培养学生的创新能力。
课堂演示实验一般以教师为主体，学生仅仅是旁观者，没有直接参与，不利于其创新能力的培养。
教材上“鸡蛋落地不破”为课堂演示实验，本人在教学中将其改为探索性实验，让学生在课前设计各种不同的方法举行“鸡蛋落地不破，看谁举得高”设计比赛，在课堂上演示。
让学生充分地动脑、动手、动口，发挥学生的主体作用，从而有利于学生创造性思维的激发。
2．设计探索性实验，培养学生探索知识、发现问题的能力。
传统的--中在讲完“动量定理”时，让学生动手做这样一个小实验，如：课本上提到的“缓冲装置的模拟”，以加深对动量定理的理解。
本人在教学过程的一开始就让同学两人一组做实验：“在课桌边上放一张纸，再在纸上放一块橡皮（或钢笔套），请同学做一个实验，把纸从橡皮（或钢笔套）下拉出，但不能把橡皮（或钢笔套）拉落下。
边做边思考，怎样做才能完成这个实验，谈一谈自己的感受。
”通过实践，充分体验纸对橡皮（或钢笔套）摩擦力的作用时间对其运动状态改变的影响。
3．从学生的生活实际出发，感受和体验动量定理在生活实际中的应用。
充分体现新课程标准中提出的“从生活走向物理，从物理走向社会”的要求。
二、课前准备课前布置思考题：一个质量为60g的鸡蛋，从3高处落到水泥地面上，要求着地后完整无损。
请你设计一种可行的方案，并能演示。
其理论依据是什么？能否根据你所学过的知识加以论证呢？三、教学目标（1）基础知识：理解动量定理的确切含义和表达式，知道动量定理适用于变力；会用动量定理解释现象和处理有关的问题。
1.1质点、参考系和坐标系一、教材分析本节教科书的第一段道出了全章教科书的目标，就是研究“怎样描述物体的机械运动”。
教科书一开始就从参考系中明确地抽象出了坐标系的概念，指导思想是强调一般性的科学方法，即为这样的思想作准备：解决问题时首先把实际问题抽象成物理模型，然后用数学方法描述这个模型，并寻求解决的方法。
要研究物体位置的变化问题，首先必须解决位置确定问题，教科书把“物体和质点”当作一个知识点，说明质点是针对物体而言的，实际的“物体”都“占有一定的空间”，在通常的运动过程中，“不同部位的运动情况是不相同的”，从而“给描述运动带来了困难”，解决问题的关键是“能否用一个点来代替物体”。
二、教学目标1、知道参考系的概念。
知道对同一物体选择不同的参考系时，观察的结果可能不同。
2、理解质点的概念，知道它是一种科学的抽象，知道科学抽象是一种普遍的研究方法。
三、教学重点1、在研究问题时，如何选取参考系。
2、质点概念的理解。
四、教学难点在什么情况下可把物体看出质点五、教学过程(一)预习检查、总结疑惑检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。
（二）情景导入、展示目标。
在研究某一问题时，对影响结果非常小的因素常忽略。
常建立一些物理模型，这是一种科学抽象。
那以前接触过这样的物理模型吗？如：光滑的水平面、轻质弹簧。
这些都是把摩擦、弹簧质量对研究问题影响极小的因素忽略掉了。
今天我们又要建立一种新的物理模型——质点。
质点，并完成下列问题：设计意图：步步导入，吸引学生的注意力，明确学习目标。
（三）合作探究、精讲点拨。
1、物体和质点填写：（1）质点就是没有，没有，只具有物体的点。
（2）能否把物体看作质点，与物体的大小、形状有关吗？（3）研究一辆汽车在平直公路上的运动，能否把汽车看作质点？要研究这辆汽车车轮的转动情况，能否把汽车看作质点？（4）原子核很小，可以把原子核看作质点吗？（5）运动的质点通过的路线，叫质点的运动；是直线，叫直线运动；是曲线，叫。
高三物理教案动能定理及其应用（5篇）高三物理教案动能定理及其应用（5篇）作为一位兢兢业业的人民教师，前方等待着我们的是新的机遇和挑战，有必要进行细致的教案准备工作，促进思维能力的发展。
怎样写教学设计才更能起到其作用呢？下面是小编收集整理的教案范文。
欢迎分享！高三物理教案动能定理及其应用（精选篇1）1、研究带电物体在电场中运动的两条主要途径带电物体在电场中的运动,是一个综合力和能量的力学问题,研究的方法与质点动力学相同(仅仅增加了电场力),它同样遵循运动的合成与分解、力的独立作用原理、牛顿运动定律、动能定理、功能原理等力学规律.研究时,主要可以按以下两条途径分析:(1)力和运动的关系--牛顿第二定律根据带电物体受到的电场力和其它力,用牛顿第二定律求出加速度,结合运动学公式确定带电物体的速度、位移等.这条线索通常适用于恒力作用下做匀变速运动的情况.(2)功和能的关系--动能定理根据电场力对带电物体所做的功,引起带电物体的能量发生变化,利用动能定理或从全过程中能量的转化,研究带电物体的速度变化,经历的位移等.这条线索同样也适用于不均匀的电场.2、研究带电物体在电场中运动的两类重要方法(1)类比与等效电场力和重力都是恒力,在电场力作用下的运动可与重力作用下的运动类比.例如,垂直射入平行板电场中的带电物体的运动可类比于平抛,带电单摆在竖直方向匀强电场中的运动可等效于重力场强度g值的变化等.(2)整体法(全过程法)电荷间的相互作用是成对出现的,把电荷系统的整体作为研究对象,就可以不必考虑其间的相互作用.电场力的功与重力的功一样,都只与始末位置有关,与路径无关.它们分别引起电荷电势能的变化和重力势能的变化,从电荷运动的全过程中功能关系出发(尤其从静止出发末速度为零的问题)往往能迅速找到解题切入点或简化计算高三物理教案动能定理及其应用（精选篇2）1、与技能：掌握运用动量守恒定律的一般步骤。
2、过程与：知道运用动量守恒定律解决问题应注意的问题，并知道运用动量守恒定律解决有关问题的优点。
弄清几个与从参考系有关的问题（获得全国二等奖）北京市顺义一中——张福林（101300）参考系是物理学的大舞台，但是在中学物理教学实际中并没有深刻认识到演出与舞台的关系。
本文试图从参考系的角度出发对物理教学中的一些问题做些清理。
1.处理运动学问题和动力学问题时对参考系的要求：一般说来，研究运动学问题时，只要描述方便，参考系可以随便选择。
但考虑到动力学问题时，选择参考系就要慎重了，因为一些动力学规律(如牛顿三定律)只对某些特定的参考系(惯性系)成立。
一般物体的运动速度是与参考系有关的，但是对于光速来讲：在彼此相对作匀速直线运动的任何一个惯性参考系中，所测得的光在真空中的速度都是相同的。
2.惯性概念是力学中的一个重要概念，惯性是指物体保持静止或匀速直线运动的性质。
表面看惯性是物体的性质，但仔细考虑会发现惯性概念是与参考系有关的。
只有在惯性系中物体才有保持静止或匀速直线运动的性质。
在非惯性系中物体没有这样的性质。
3.力的概念与参考系的关系：我们知道，对于力的大小可由F=ma 来定义，而加速度是与参考系有关系的，因此力也是与参考系有关系的。
在非惯性系中的惯性力是与非惯性系的加速度有关的。
在广义相对论中，引力场与非惯性系是等价的。
4．摩擦力方向与参考系的关系：我们知道摩擦力方向与相对运动或相对运动趋势方向相反。
但在这里必须明确，这里的讲相对方向是以施给摩擦力的物体为参考系的。
例:如图1所示，一质量为m =20千克的钢件，架在两根完全相同的、平行的长直圆柱上，钢件的中心与两柱等距。
两柱的轴线在同一水平面内。
圆柱的半径r =0.025米，钢件与圆柱间的摩擦因数为μ=0.20，两圆柱各绕自己的轴线作转向相反的转动，角速度ω=40弧度/秒。
若沿平行于柱轴的方向施力推着钢件作速度为v 0=0.050米/秒的匀速运动，推力是多大？（设钢件左右不发生横向运动。
） 分析：由于动摩擦力方向与相对运动方向相反，因此，讨论摩擦力方向时必须以施给摩擦力的物体为参考物，定相对运动方向。
动量守恒定律物理教案优秀5篇1、理解动量守恒定律的确切含义．2、知道动量守恒定律的适用条件和适用范围．二、能力目标1、运用动量定理和牛顿第三定律推导出动量守恒定律．2、能运用动量守恒定律解释现象．3、会应用动量守恒定律分析、计算有关问题（只限于一维运动）．三、情感目标1、培养实事求是的科学态度和严谨的推理方法．2、使学生知道自然科学规律发现的重大现实意义以及对社会发展的巨大推动作用．重点难点：重点：理解和基本掌握动量守恒定律．难点：对动量守恒定律条件的掌握．教学过程：动量定理研究了一个物体受到力的冲量作用后，动量怎样变化，那么两个或两个以上的物体相互作用时，会出现怎样的总结果？这类问题在我们的日常生活中较为常见，例如，两个紧挨着站在冰面上的同学，不论谁推一下谁，他们都会向相反的方向滑开，两个同学的动量都发生了变化，又如火车编组时车厢的对接，飞船在轨道上与另一航天器对接，这些过程中相互作用的物体的动量都有变化，但它们遵循着一条重要的规律．（－）系统为了便于对问题的讨论和分析，我们引入几个概念．1．系统：存在相互作用的几个物体所组成的整体，称为系统，系统可按解决问题的需要灵活选取．2．内力：系统内各个物体间的相互作用力称为内力．3．外力：系统外其他物体作用在系统内任何一个物体上的力，称为外力．内力和外力的区分依赖于系统的选取，只有在确定了系统后，才能确定内力和外力．（二）相互作用的两个物体动量变化之间的关系演示如图所示，气垫导轨上的A、B两滑块在P、Q两处，在A、B间压紧一被压缩的弹簧，中间用细线把A、B拴住，M和N为两个可移动的挡板，通过调节M、N的位置，使烧断细线后A、B两滑块同时撞到相应的挡板上，这样就可以用ＳＡ和ＳＢ分别表示A、B两滑块相互作用后的速度，测出两滑块的质量mＡ＼mＢ和作用后的位移ＳＡ和ＳＢ比较mＡＳＡ和mＢＳＢ．高二物理《动量守恒定律》教案1．实验条件：以A、B为系统，外力很小可忽略不计．2．实验结论：两物体A、B在不受外力作用的条件下，相互作用过程中动量变化大小相等，方向相反，即△pＡ＝－△pＢ或△pＡ＋△pＢ＝０注意因为动量的变化是矢量，所以不能把实验结论理解为A、B两物体的动量变化相同．（三）动量守恒定律1．表述：一个系统不受外力或受外力之和为零，这个系统的总动量保持不变，这个结论叫做动量守恒定律．2．数学表达式：p＝p’，对由A、B两物体组成的系统有：mAvA+mBvB=mAvA’+mBvB’ （1）mA、mB分别是A、B两物体的质量，vA、vB、分别是它们相互作用前的速度，vA’、vB’分别是它们相互作用后的速度．注意式中各速度都应相对同一参考系，一般以地面为参考系．（2）动量守恒定律的表达式是矢量式，解题时选取正方向后用正、负来表示方向，将矢量运算变为代数运算．3．成立条件在满足下列条件之一时，系统的动量守恒（1）不受外力或受外力之和为零，系统的总动量守恒．（2）系统的内力远大于外力，可忽略外力，系统的总动量守恒．（3）系统在某一方向上满足上述（1）或（2），则在该方向上系统的总动量守恒．4．适用范围动量守恒定律是自然界最重要最普遍的规律之一，大到星球的宏观系统，小到基本粒子的微观系统，无论系统内各物体之间相互作用是什么力，只要满足上述条件，动量守恒定律都是适用的．（四）由动量定理和牛顿第三定律可导出动量守恒定律设两个物体m１和m２发生相互作用，物体1对物体2的作用力是Ｆ１２，物体2对物体1的作用力是Ｆ２１，此外两个物体不受其他力作用，在作用时间△Ｖt内，分别对物体1和2用动量定理得：Ｆ２１△Ｖt＝△p１；Ｆ１２△Ｖt＝△p２，由牛顿第三定律得Ｆ２１＝－Ｆ１２，所以△p１＝－△p２，即：△p＝△p１＋△p２＝０或m１v１+m２v２=m１v１’+m２v２’．例1如图所示，气球与绳梯的质量为M，气球的绳梯上站着一个质量为m的人，整个系统保持静止状态，不计空气阻力，则当人沿绳梯向上爬时，对于人和气球（包括绳梯）这一系统来说动量是否守恒？为什么？高二物理《动量守恒定律》教案解析对于这一系统来说，动量是守恒的，因为当人未沿绳梯向上爬时，系统保持静止状态，说明系统所受的重力（Ｍ＋m）g跟浮力F平衡，那么系统所受的外力之和为零，当人向上爬时，气球同时会向下运动，人与梯间的相互作用力总是等值反向，系统所受的外力之和始终为零，因此系统的动量是守恒的．例2如图所示是A、B两滑块在碰撞前后的闪光照片部分示意图，图中滑块A的质量为0.14kg，滑块B的质量为0.22kg，所用标尺的最小刻度是0.5cm，闪光照相时每秒拍摄10次，试根据图示回答：高二物理《动量守恒定律》教案（1）作用前后滑块A动量的增量为多少？方向如何？（2）碰撞前后A和B的总动量是否守恒？解析从图中A、B两位置的变化可知，作用前B是静止的，作用后B向右运动，A向左运动，它们都是匀速运动．mAvA+mBvB=mAvA’+mBvB’（1）vＡ＝ＳＡ／t＝０.０５／０.１＝０.５（m／s）；vＡ′＝ＳＡ′／t＝－０.００５／０.１＝－０.０５（m／s）△pＡ＝mAvA’－mAvA＝０.１４＊（－０.０５）－０.１４＊０.５＝－０.０７７（kg·m/s），方向向左．（2）碰撞前总动量p＝pＡ＝mAvA＝０.１４__０.５＝０.０７（kg·m/s）碰撞后总动量p’＝mAvA’+mBvB’＝０.１４__（－０.０６）+０.２２__（０.０３５/０.１）＝０.０７（kg·m/s）p＝p’，碰撞前后A、B的总动量守恒．例3一质量mA＝０.２kg，沿光滑水平面以速度vA＝５m/s运动的物体，撞上静止于该水平面上质量mB＝０.５kg的物体B，在下列两种情况下，撞后两物体的速度分别为多大？（1）撞后第1s末两物距0.6m．（2）撞后第1s末两物相距3.4m．解析以A、B两物为一个系统，相互作用中无其他外力，系统的动量守恒．设撞后A、B两物的速度分别为vA’和vB’，以vA的方向为正方向，则有：mAvA＝mAvA’+mBvB’；vB’t－vA’t＝s（1）当s＝０.６m时，解得vA’＝１m／s，vB’＝１.６m／s，A、B同方向运动．（2）当s＝３.４m时，解得vA’＝－１m／s，vB’＝２.４m／s，A、B反方向运动．例4如图所示，A、B、C三木块的质量分别为mA=0.5Kg,mB=0.3Kg,mC=0.2Kg，A和B紧靠着放在光滑的水平面上，C以v0=25m/s的水平初速度沿A的上表面滑行到B的上表面，由于摩擦最终与B木块的共同速度为8m/s，求C刚脱离A时，A的速度和C的速度．高二物理《动量守恒定律》教案解析C在A的上表面滑行时，A和B的速度相同，C在B的上表面滑行时，A和B脱离．A 做匀速运动，对A、B、C三物组成的系统，总动量守恒．动量守恒定律物理教案（精选篇2）三维教学目标1、知识与技能：掌握运用动量守恒定律的一般步骤。
2020下半年教师资格高中物理面试真题及答案【1月9日上午】高中物理《磁通量》一、考题回顾二、考题解析【教学过程】环节一：课堂导入教师通过复习导入，提问：磁感应强度表示的意义。
学生可以回答：磁感应强度描述了磁场中某一点的强弱和方向，磁场越强，磁感线越密，磁感应强度越大。
教师提问：很多时候需要了解磁场中某个面上的总体情况，应该用什么物理量进行表示呢?顺势引出课题《磁通量》。
环节二：新课讲授1.磁通量的定义式教师提问：在研究的过程中，往往我们想要研究某个面内的磁场的变化情况，就需要引入一个新的物理量，这个物理量是如何进行定义的呢?利用多媒体展示图片，并结合图片进行讲解。
2.磁通量的物理意义及一般计算为了更形象地理解磁通量，教师讲解：磁通量表示穿过这个面的磁感线条数，对于同一平面，当它与磁场方向垂直时，磁场越强，穿过它的磁感线条数越多，磁通量越大，当它与磁场方向平行时，没有磁感线穿过它，则磁通量为零。
教师提问：在下面图片中，对于平面跟磁场方向不垂直的情况，如何计算磁通量?教师讲解：因此磁感应强度又被称为磁通密度，用Wb/m2作单位。
环节三：巩固提升教师出示习题：给出磁感应强度和面积大小，计算磁通量。
环节四：小结作业师生共同总结本节内容，课后习题第4题。
【板书设计】【答辩题目解析】1.磁通量是标量还是矢量，正负表示什么意义?【参考答案】磁通量是标量，每个面都有正负两个面，若磁通量为正，表示磁感线从正面穿过;磁通量为负，表示磁感线从反面穿过。
2.采取小组讨论有什么好处?【参考答案】小组讨论法是指通过老师的指导,将班上的学生分成若干小组，成员之间围绕某一学习内容或者某一知识点，进行讨论合作学习的一种教学方法。
通过小组讨论有以下好处：(1)增强学生合作意识，提高学生社交能力;(2)培养团体精神，锻炼心理素质和语言表达能力;(3)唤醒学生的主体意识，提升学习的主动性。
高中物理《机械运动：参考系》一、考题回顾二、考题解析【教学过程】环节一：课堂导入复习回顾质点的定义，并追问：如何描述质点的运动呢?展示古诗词：满眼风光多闪烁，看山恰似走来迎，仔细看山山不动，是船行。
电路分析基础关于电路的参考方向的理解引言物理学里，研究物体运动首先需要选择参考系。
同样的，电学属于物理学的分支，研究电学也是需要选择参考的。
至于选取这个参考有什么好处，我想在研究物体运动时方便了许多，我们可以基于同一参考系来研究不同物体的运动状态。
同理，电学的参考方向也是为了方便研究和计算的，大家要清楚这一点，那么学习起来就不会有那么多的为什么了，也要方便我们更深入的学习。
我想本科老师并不会给我们讲太多关于这些东西，只要要求会做题就行了，其实这就大错特错了。
在电学里，我们的参考系就叫做参考方向，准确的来说是电压或者电流的参考方向。
首先我们要弄清楚在电路中电流I和电压U的实际方向是怎样的，比如电流的方向，实际运动方向就是正电荷运动的方向，或者说是自由电子运动的反方向。
电压的方向就是电势降低的方向，也就是从高电势向底电势方向。
这一点基本理论在我之前的文章中反复强调，并说明理解电荷的本质与电子运动的理论非常重要。
因此，我们要清楚一点就是：参考系可以任意选取，参考方向也可以，只要在研究的时候注明清楚，计算的时候就不会出错。
但是为了方便研究电子学的一些理论，通常我们是要按照一定的标准来进行选取的，这种思想是物理学及电学的基本思想也是很重要的数学思想和哲学思想。
电路的参考方向所谓电路的参考方向，都是Paper Tiger,参考方向只是一种讨论方法，也就是一种认为的定义方法，为了方便分析。
在这种标准下，对同一个问题，所有人的答案都一样，这是其唯一的意义。
但这并不是电路问题的本质，然而这种本质才是最重要的，那就是每个节点的电势，以及每条支路上的实际电流方向，这个研究起来比较深，感兴趣的可以看看之前的文章，讲的是关于电荷的本质问题。
关联和非关联参考方向是任意定的，并没有什么特殊要求，有电压参考方向和电流的参考方向，电压的方向是从高电势到低电势。
如上图所示。
拿一个元件来看，如果电压的参考方向和电流参考方向一致，就是关联参考方向，反之非关联。
对机械能守恒定律的理解和教学建议摘要：本文就机械能守恒定律的教学，从实际出发，客观分析教学中存在的问题，对不同版本、不同时期的教材内容表述进行了分析，从大学物理的角度进行了知识再现，结合教材、教师和学生情况提出教学建议，对中学教师理解与把握教材有帮助作用，对课堂教学有指导作用。
关键词：机械能守恒定律教学【中图分类号】g423【文献标识码】【文章编号】1.问题的提出机械能守恒定律是高中物理力学中的一条重要规律，长期以来广大物理教师年复一年的讲授着这个定律，研究着这个定律。
面对不同的教材、不同的学生、不同的环境与背景，从灌输式到启发式再到探究式，在如何提高学生学习有效性方面做着各种尝试。
在长期的教学实践中我们发现，关于机械能守恒定律的教学困扰中学物理教师的原因主要有以下几方面：一是教材编写的问题，不同时期、不同的教材关于机械能守恒定律的表述不同，让中学老师难以把握；二是在大学物理里面关于机械能守恒定律的描述很清楚，但是不能直接照搬到中学课堂，如何通俗易懂又准确的让中学生理解并会使用这个定律是教学设计的难点；三是我们的高中课本，只讨论一个物体和地球组成的系统的机械能守恒的问题，而不讨论更复杂的情况，可是高考总是涉及到这类问题，这就出现了新课教学与高考复习的不协调问题。
在实际教学中老师们普遍感觉教材的表述比较简单，但教师的教学设计和学生对定律的理解与应用并不容易。
在教学中还存在照本宣科现象，让学生死记硬背守恒条件现象，遇到多体、多过程的情况，学生无从下手的现象…如何正确理解机械能守恒定律并有效组织教学呢？围绕这一问题我们开展了同课异构活动，并进行了课后反思，提出教学建议。
2.关于机械能守恒定律的不同表述形式北京地区在课改前一直使用人教版教材，课改后增加了教材的可选择性，东部地区使用教科版教材，西部地区使用人教版教材。
不论哪个版本哪个时期，教材对这部分教学内容都非常重视。
但是教科书对机械能守恒定律的表述却是不尽相同的。
初二应用题的解法【知识点归纳】应用题的解法（含初中所有问题的解法）：1，一般的应用题可从问题入手，问题问什么就设什么为未知数。
2，对于复杂的题目可多设几个未知数，然后写出其对应关系式，通常有几个未知数就列几条式，然后通过联立方程组即可求解。
3，有时候设出来的未知数只起到中介的作用，不必求解，熟悉运用初中代数的处理技巧即可求得最终结果。
（哪一个量未知就设哪个量为未知数，不必顾虑太多，因为只要方程是合理的，必定能求得最终结果！） 4，若所列的方程计算过程复杂，且不易看出等量关系的，极有可能是选取的参考对象不正确所致，此时应主动放弃，然后进行重新思考。
【典型例题讲解】类型一：设而不求例1、王华、毛平两学生从实验学校去书城，走这段路王华用30分钟，毛平用20分钟，如果王华比毛平早5分钟出发，问毛平多少分钟可追上王华？解析：本题如只设一个直接未知数，毛平x 分钟可追上王华，则不易找到问题中的数量关系。
然而增设一个辅助未知数，学校到书城的距离为y 米，那么可便于两人速度的表示：v y v y 王华毛平，==3020，从而根据追及问题可列方程如下：y x y x 30520()+=· 去分母，得253y x xy ()+=去括号，得2103xy y xy += 移项、合并同类项，得xy yy x =≠∴=101010答：毛平经过10分钟可追上王华。
练习：仿上述例题的做法解出以下的题目：1， 在环保知识竞赛中，某校代表队的队员平均分是88分，其中女生的平均成绩比男生平均成绩高10%，而男生人数比女生人数多10%，则男、女生的平均成绩各是多少？2， 甲、乙两人分别从A 、B 两地同时相向匀速前进，第一次相遇在距A 点700米处，然后继续前进，甲到B 地、乙到A 地后都立即返回，第二次相遇在距B 点400米处。
求A 、B 两地间的路程是多少米？3， 某初一（1）班同学星期日去公园春游，去时乘公共汽车，回来时步行。
弄清几个与从参考系有关的问题（获得全国二等奖）北京市顺义一中——张福林（101300）参考系是物理学的大舞台，但是在中学物理教学实际中并没有深刻认识到演出与舞台的关系。
本文试图从参考系的角度出发对物理教学中的一些问题做些清理。
1.处理运动学问题和动力学问题时对参考系的要求：一般说来，研究运动学问题时，只要描述方便，参考系可以随便选择。
但考虑到动力学问题时，选择参考系就要慎重了，因为一些动力学规律(如牛顿三定律)只对某些特定的参考系(惯性系)成立。
一般物体的运动速度是与参考系有关的，但是对于光速来讲：在彼此相对作匀速直线运动的任何一个惯性参考系中，所测得的光在真空中的速度都是相同的。
2.惯性概念是力学中的一个重要概念，惯性是指物体保持静止或匀速直线运动的性质。
表面看惯性是物体的性质，但仔细考虑会发现惯性概念是与参考系有关的。
只有在惯性系中物体才有保持静止或匀速直线运动的性质。
在非惯性系中物体没有这样的性质。
3.力的概念与参考系的关系：我们知道，对于力的大小可由F=ma 来定义，而加速度是与参考系有关系的，因此力也是与参考系有关系的。
在非惯性系中的惯性力是与非惯性系的加速度有关的。
在广义相对论中，引力场与非惯性系是等价的。
4．摩擦力方向与参考系的关系：我们知道摩擦力方向与相对运动或相对运动趋势方向相反。
但在这里必须明确，这里的讲相对方向是以施给摩擦力的物体为参考系的。
例:如图1所示，一质量为m =20千克的钢件，架在两根完全相同的、平行的长直圆柱上，钢件的中心与两柱等距。
两柱的轴线在同一水平面内。
圆柱的半径r =0.025米，钢件与圆柱间的摩擦因数为μ=0.20，两圆柱各绕自己的轴线作转向相反的转动，角速度ω=40弧度/秒。
若沿平行于柱轴的方向施力推着钢件作速度为v 0=0.050米/秒的匀速运动，推力是多大？（设钢件左右不发生横向运动。
）分析：由于动摩擦力方向与相对运动方向相反，因此，讨论摩擦力方向时必须以施给摩擦力的物体为参考物，定相对运动方向。
对于此问题圆柱转与不转，摩擦力的方向是不同的。
解：对于一边，摩擦力方向如图2，大小为f 1，则有：21mg f μ=，0tan v r ωθ=，θcos 21f F =，三式联立得N 0.2)(12=+=v rmg F ωμ相对f 图25．功的概念与参考系的关系：在功的定义式W =Fs cos α中，位移s 与参照系有关，所以功是相对量与参考系有关,通常是以地面为参照系。
例：小物块位于光滑的斜面上，斜面位于光滑的水平地面上，如图3所示。
从地面上看，在小物块沿斜面下滑的过程中，斜面对小物块的作用力A ．垂直于接触面，做功为零B ．垂直于接触面，做功不为零C ．不垂直于接触面，做功为零D ．不垂直于接触面，做功不为零分析：题目中讲到“从地面上看，在小物块沿斜面下滑的过程中，斜面对小物块的作用力的功”，这就要求物体的位移必须是相对地面的。
由于斜面对小物块的作用力N 垂直于斜面。
而斜面向右运动，造成小物块对地的位移S 不沿斜面（如图中虚线所示），因而支持力N 与小物块对地的位移S 的夹角大于900，故支持力N 对小物块做负功，所以B 选项正确。
6．作用力和反作用力的功与参考系的关系：一对作用力和反作用力的功的绝对值不一定相同（因为两物体的位移不一定相同），一对作用力和反作用力的功的代数和可正、可负、可零。
一对作用力和反作用力的功的代数和取决于力及相对位移，与参照系的选取无关，证明如下：121221)()('对Fs s s F Fs Fs W W =-=-+=+7．摩擦力功与参考系的关系：由于物体间的相对摩擦方向与物体的运动方向可能是针对不同参考系而言的，又由于功与参考系有关，所以，就某个摩擦力的功来讲，其值可正、可负、可能为零。
但是，一对静摩擦力的总功一定为零；一对滑动摩擦力的总功一定为负，其绝对值等于摩擦力f 与相对滑动路程s 的乘积，也等于在此过程中产生的热量，即fs =Q 热。
8．向心加速度公式a =v 2/r 中的速度v 是相对圆心的。
由于平时所讲的速度都是以地面为参考系的，因此在应用向心加速度公式a =v 2/r 时并没有注意到公式中的速度v 是相对圆心的，因此在应用向心加速度公式a =v 2/r 处理圆心相对地面也在运动的问题时要特别注意,否则会出现问题。
例：如图4，在水平轨道上以速度v 0匀速向右运动的列车的地板上，固定一半径为R 的半球形碗，现有一质量为m 的小滑块在碗中滑动，当滑块相对于碗由左向右滑到最低点时，相对碗的速度为u ，问此时碗对球的支持力N 怎样求？分析：在轨道最低点时,圆心的加速度为零,滑块对圆心的速度为u ，对小滑块所列的向心力图4方程是R u m m g N 2=-,而不是Rv u m mg N 20)(+=-9．第一宇宙速度v 1是相对的哪个参考的?在高中物理教科书中，讲到了第一宇宙速度，是卫星绕地球表面做圆周运动的速度，大小可用R v m RMm G 212=，求得R GMv =1=7.9km/s ，但是并没有明确第一宇宙速度是相对哪个参考系的，第一宇宙速度是相对地面参考系的？还是相对地心参考系的？应当明确，在求第一宇宙速度时，采用的是向心力方程，所以，第一宇宙速度是相对地心参考系(地心参考系是随地球公转,但不随其自转的参考系,其坐标原点为地心,坐标轴指向是相对远处恒星而言)的，而非相对地面参考系。
10．动量守恒定律与参考系的关系：动量是与参考系有关的，对于动量守恒定律，要求各物体的动量（或速度）必须相对同一惯性系。
例：有一个m =50千克的人，站在质量为M =200千克的船上，人和船以速度V 0=0.5米/秒一起向前运动，如果人相对于船以u =4米/秒的速度从船头向前方水平跳出，求人跳出后，船的速度V ？解：系统（船+人），两态如图5，以船原来的运动方向为正，以岸为参考系。
设船对岸后来的速度为V （假设向前运动） （m+M ）V 0=MV 船对地+mV 人对地 （m+M ）V 0=MV +m （V+u ） 即：（200+50）0.5=200×V+50(V +4)V =－0.3m/s ——负号表示与原来运动方向相反.11.动能与参考系的关系：我们知道动能221mv E =，速度v 与参考系有关，所以动能也与参考系有关。
例：如图6所示的上水管，上口距水面h ，要使水从上口流出，管向左运动的速度至少为多大？解:设管向左运动的速度大小为v 0,以管为参考系,水具有的初速度大小为v 0,水上升到上口的过程中动能转化为重力势能,由能量守恒得:mgh mv =221 所以gh v 20=12．动能定理与参考系的关系：我们知道，功是与参考系有关的，动能也是与参考系有关的，因此动能定理也是与参考系有关的。
动能定理要求计算功时所用的位移与计算动能时所用的速度必须相对于同一参考系。
正方向 图5图6例：一木块静止放在光滑水平面上，一颗子弹沿水平方向射入木块，若子弹进入木块的最大深度为s 1，与此同时木块沿水平面移动了距离s 2，设子弹在木块中受到的阻力f 大小不变，则在子弹进入木块的过程中，子弹损失的动能与木块获得的动能之比为多大？分析：以地面为参考系，子弹对地的位移为（s 1+s 2），木块对地的位移为s 2，由动能定理得子弹损失的动能为f （s 1+s 2），木块获得的动能为fs 2，由此可得子弹损失的动能与木块获得的动能之比为（s 1+s 2）：s 213．势能的相对性：势能取决于系统中的物体间的保守力和物体间的相对位置。
势能的大小与势能零点的选取有关系，重力势能公式E=mgh 的h 是物体相对零势能面的竖直高；引力势能公式rMmG E -=对应的是势能零点是无限远处，而r 是质点到与地心间的相对距离。
14.在一个惯性参考系中机械能守恒，在另一个惯性参考系中机械能是否守恒？ 如图7所示，在车厢里光滑桌面上弹簧拉着一个物体m 作简谐振动，车箱以速度V 前进。
选弹簧和物体m 作为系统，厢壁在C 点拉弹簧的力f 是外力。
以地面为参考系，△A 外=fV d t ≠0，从而系统的机械能E =E K +E P ≠常量。
换到车厢为参考系，弹簧与厢壁的连接点C 没有位移，外力f 不做功，△A ’外=0, 系统的机械能E =E K +E P =常量.由此可见，在一个参考系中机械能守恒，在另一个参考系机械能不一定守恒。
参考文献：赵凯华 罗蔚茵 《新概念物理教程——力学》高等教育出版社V图7另外在相对论中, F=ma 一般不成立,因为ma tm v t v m t m v t mv t p F +=+===d d d d d d d )(d d d ,而0d d ≠t m 。
只有在c v <<时，0d d =tm，F=ma 才成立。
在光滑水平面上有一质量为M 的小车，车上装有一个半径为R 的光滑圆环。
一个质量为m 的小滑块从跟车面等高的平台上以速度v 0滑入圆环。
问：小滑块的初速度v 0满足什么条件才能使它运动到环顶时恰好对环顶无压力？解:当小滑块滑到最高点时,滑块对圆心的速率为v ,此时车对地的速度为V 、车及圆心对地的加速度为0对滑块:Rv m mg 2=,所以Rg v =设滑块对地的速度为u ,则v V u -= 由动量守恒有:)(0v V m MV mv -+= 所以,mM Rg M v m V +-=)(0由机械能守恒定律:R mg mu MV mv 2212121222++= 所以,MRgm M v )45(0+=15.在气体分子动理论中所讲的气体分子做无规则运动的速率是以谁为参考系?如果气体被封闭在一个容器中,则气体分子做无规则运动的速率是相对容器而言的.图4。
