牛顿三定律和参照系

在中学物理力学教学中,一般选取地球作参照系。因此,在教学过程中往往忽略了参照系的作用,在讨论牛顿定律时,经常出现混淆不清和难以理解的问题。甚至在有的科技丛书中由于选取参照系的原因,竟出现科学性的错误。本文力求通过简单明瞭的实例说明参照系和牛顿定律的关系,帮助读者正确理解参照系在经典力学中的作用。     

关于大学物理中三类参照系选取的教学实践

在大学物理教学中,惯性参照系、非惯性参照系与质心参照系的灵活选取,既能简化问题,也可从不同角度增进学生对知识的理解,培养创新思维能力。     

论刚体运动学中的“角速度”

刚体和参照系的概念在牛顿物理学中是如此深地纠缠在一起，以致于不可能清晰地把它们区分开．事实上，一个参照系是一个刚体，该刚体被取作观测的基础．因此，所谓的“角速度”可被理解为一个联系两个任意参照系的量．但在刚体运动学中它又是作为一个典型的概念出现的．我们认为这两方面在大多数力学教科书中是含糊的，且被误导入歧途．本文试图用转动的四元数公式替代教学上通常的矩阵描述将它们予以澄清．     

浅谈理论力学解题中参照系的变换

研究理论力学问题，先要选取参照系，建立坐标系．在分析解决问题时，通过参照系的变换，可以简化解题步骤，培养学生的发散思维能力，收到事半功倍的效果．     

声波多普勒效应的相对性

讨论了物理学教学中有关声波多普勒效应的相对性问题，按照相对运动的原理，对于不同参照系的声波多普勒效应，其产生过程的解释也不相同。与光波的多普勒效应作了初步比较。     

动能与惯性系

运动是相对的，由运动状态所决定的物体的动能也是相对的．通过典型例子论证了动能的数值因惯性参照系的选取不同而不同，但在所有的惯性参照系中的动能定理和功能原理的表述形式都是相同的．     

物理教学中的哲学思考

本论文研究和探讨的是物理学的发展与哲学的关系。站在历史的角度,选取第一次物理学革命中伟大的物理学家作为代表,论述他们的科学成就和他们的哲学思想以及他们与哲学之间的关系。物理学离不开哲学,哲学同样也离不开物理学。教学中适当介绍哲学的与物理学的关系对于教学不无益处。     

静电场与恒稳磁场的相互联系

本文从教学的角度,应用狭义相对论原理推早、证明静电场与恒稳磁场的相互联系,深刻揭示了静电场与恒稳磁场都是电磁场在不同参照系中的不同表现形式而己。另外,在叙述方法上突破了现行教材的传统方法,而是用近代物理学的观点来叙述电磁场。从而,既对电磁场加深了理解,又对相对论的领会更加具体。     

关于牛顿运动定律在非惯性系中适用性的几点讨论

本文对牛顿运动定律的三个定律在非惯性系中的适用性进行了讨论,通过一个例子验证了文献[3]中牛顿第三定律的应用与参照系的选取无关的结论。     

相对论力学中的矛盾

揭示了相对论力学中存在的矛盾.对于一个在S参照纱中静止的孤立体系发生的动力学过程,在与S参照系相对运动的S'参照系中检验时,无论是在S参照系中的同一时刻,还是在S'参照系中的同一时刻,这个过程的动力学结果都不满足动量守恒定律的要求.     

在相对论电动力学中相对性原理的有效性探讨

揭示了相对论电动力学中存在的矛盾。对于一个在S参照系中静止的电偶板子,在与S参照系相对运动的S’参照系中进行受力分析时,得到了与s参照系全完不同的结果,引发了一个严重的谬误。研究表明,一些电磁学定律在络伦兹变换下并不满足相对性原理的要求。     

力学相对性原理在中学物理解题中的应用

力学相对性原理告诉我们,对于一个相对于惯性参照系作匀速直线运动的参考系,它的内部所发生的一切力学过程,都不受参照系本身匀速直线运动的影响,也就是说,不能借助任何力学试验来判断这样的参考系是静止还是作匀速直线运动.可见,在所有的惯性参照系中,力学规律都是相同的.     

平行电子束间相互作用的另一种分析方法

本文根据电磁作用的相对论协变性,分析计算了在实验室参照系和电子参照系中两平行电子束之间的相互作用力。     

对参照系与惯性力中一些问题的分析

本讨论了惯性参照系与非惯性参照，分析了在不同的惯性参照系中做功和机械能守恒问题。     

非惯性参照系中质点组的动量定理

应用非惯性参照系中质点牛顿第二定律，推导出一般非惯性参照系中质点组的动量定理。其特殊情形即是惯性系中质点组的动量定理。运用非惯性参照系中质点组的动量定理可以方便处理非惯性参照系中的一些复杂问题。     

两体问题的功能关系及其应用

两体系统的功能原理与机械能守恒是正确理解和解决某些实际力学问题的基础.文中分析了惯性参照系、质心参照系及相对参照系中两体系统的功能原理与机械能守恒,并结合具体的应用给出结论.     

在两个参照系中测量同一线圈中的感应电动势数值是否相同?

法拉第定律指出,只要穿过闭合电路的磁通有变化就有感应电动势。根据引起磁通变化的原因,可将感应电动势分为动生电动势和感生电动势两种。而运动是相对于参照系而言的,同一问题对不同的参照系来说可能会得出不同的结论。本文就是从相对论出发,分三种情况讨论同一问题对不同的参照系会得出什么结论,即讨论在两个不同的参照系中测量同一线圈中的感应电动势数值是否相同?     

微元法在求刚体转动惯量中的应用举例

微元法是数学分析中较重要的方法,本文通过它在物理学的应用之一:转动惯量的求法,引导学生正确选取积分微元,简化计算过程。     

用坐标变换讨论质点的运动轨迹

在普通物理教材中，有关坐标变换在质点运动学中的应用未作深入的讨论。本文利用坐标变换的方法分别讨论了运动质点在平动参照系和转动参照系的运动轨迹情况     

转动坐标系内运动的分析

本文从运动学和动力学两个角度对转动参照系内质点运动的力学规律进行了较深入的讨论,揭示了由于参照系的转动所引起的各种效应,并以地球参照系为例,对这些效应进行了有力的验证