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      摭探天體運動分析中參考系的選擇

      2015-12-10 16:55:09許冬保徐烈劍歐陽結(jié)武
      物理教學(xué)探討 2015年11期
      關(guān)鍵詞:參考系天體慣性

      許冬?!⌒炝覄ΑW陽結(jié)武

      摘 要:高中階段天體運動往往簡化為圓周運動,在天體運動的分析中,傳統(tǒng)的思維策略是選擇軌道中心或軌道中心的天體為參考系。本文從問題情境構(gòu)成與知識邏輯結(jié)構(gòu)的視角,將天體運動的問題分為4類基本問題,基于中學(xué)生的認知水平,探討天體運動分析中如何選擇參考系來優(yōu)化思維品質(zhì)。

      關(guān)鍵詞:地心參考系;行星參考系;衛(wèi)星參考系;單星參考系

      中圖分類號:G633.7 文獻標識碼:A 文章編號:1003-6148(2015)11-0038-4

      描述物體的運動離不開參考系。在不同的參考系中觀察物體的運動,觀察結(jié)果可能不同。在物理問題的分析中,參考系的選擇給定量的分析過程帶來的可能是繁瑣,也可能是簡潔。顯然,如果能夠選擇合適的參考系,往往能避繁從簡,化難為易。下面以天體運動為例,探討天體運動分析中參考系的選擇。

      1 地球自轉(zhuǎn)模型中,地球參考系轉(zhuǎn)化為地心參考系

      地球繞太陽公轉(zhuǎn),同時又繞地軸自轉(zhuǎn)。因此,地球參考系是非慣性參考系,若不計地球公轉(zhuǎn)因素的影響,以地球為參考系,則需計入慣性離心力。若選擇地心(或地軸)為參考系,則問題的求解就變得簡單明了。

      綜上分析,高中階段所接觸到的天體運動,大多為圓周運動,相對直線運動而言,圓周運動中的參考系問題往往未引起師生的關(guān)注。靈活地選擇合適的參考系來分析問題,能有效地促進思維品質(zhì)的優(yōu)化。

      參考文獻:

      [1]教育部考試中心.高考理科試題分析(課程標準實驗·2015年版)[M].北京:高等教育出版社,2015:371—373.

      [2]鄭永令.二體問題與折合質(zhì)量[J].物理教學(xué),2011,33(1):5—8.(欄目編輯 羅琬華)

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