参考系试题特点的分析及其教学意义
《第一章1质点 参考系》教学设计教学反思-2023-2024学年高中物理人教版2019必修第一册
《质点参考系》教学设计方案（第一课时）高中物理课程《质点参考系》教学设计方案（第一课时）一、教学目标1. 知识与技能：理解质点、参考系的概念及其意义，能够区分物体在具体问题中的运动状态。
2. 过程与方法：通过观察、思考和分析实验现象，掌握相关概念的形成过程。
3. 情感态度价值观：体会物理概念在描述物体运动中的重要性，培养科学思维和观察能力。
二、教学重难点1. 教学重点：质点、参考系的概念及应用。
2. 教学难点：如何选择合适的参考系，理解参考系对物体运动的影响。
三、教学准备1. 准备教学PPT及相关图片、视频素材。
2. 准备实验器材，如小球、挡板、尺子等。
3. 准备实物模型，如火车、轮船等，用于演示参考系的概念。
4. 准备练习题和作业，以巩固所学知识。
四、教学过程：1. 引入：首先，我们可以通过一些有趣的生活或实验场景引入本节课的主题。
比如，播放一段列车进站的视频，然后让学生思考如何描述列车的运动。
通过这种方式，可以引导学生认识到描述物体的运动需要选择合适的参考系。
2. 质点概念：接下来，我们将介绍质点的概念。
首先，我们需要解释什么是质点，并通过一些例子让学生理解为什么我们需要将物体视为质点。
在这个过程中，可以让学生尝试自己解释一些问题，比如如何描述一颗很小的石头的运动。
3. 参考系概念：在质点概念之后，我们将引入参考系的概念。
首先，我们需要解释参考系是什么，以及为什么我们需要选择参考系。
在这个过程中，可以通过一些有趣的实验来帮助学生理解参考系的重要性。
4. 常见参考系：接下来，我们将介绍一些常见的参考系，比如地面、太阳、月球等。
通过这些介绍，学生可以了解到不同的参考系对物体的描述会产生什么样的影响。
5. 实验：为了让学生更好地理解参考系的重要性，我们可以安排一个简单的实验。
比如，我们可以准备两个相同的木块，但是一个较重一个较轻，让两个学生分别站在两个木块上推动另一个同学。
在实验结束后，引导学生讨论选择不同的参考系对实验结果的影响。
高中物理教案：分析利用质点参考系和坐标系解决复杂物理问题的方法
高中物理教案：分析利用质点参考系和坐标系解决复杂物理问题的方法分析利用质点参考系和坐标系解决复杂物理问题的方法在高中物理学习中，质点数目众多，物理问题非常复杂。
如何分析利用质点参考系和坐标系解决复杂物理问题是非常重要的一步。
本文将分析利用质点参考系和坐标系解决复杂物理问题的方法。
一、物理问题的参考系物理学中的参考系是指观察物体或物理现象的位置和时间。
在研究物理问题时，选择适当的参考系对问题的解决有着重要的影响。
1.1 惯性参考系惯性参考系是没有外力作用的参考系，物体在该参考系中满足牛顿惯性定律。
因此，在惯性参考系中的物理现象是最基本的。
1.2 非惯性参考系非惯性参考系则是有外力作用的参考系。
在非惯性参考系中的物体不再满足牛顿惯性定律，物体的运动状态会受到外力的影响。
1.3 同步惯性参考系同步惯性参考系是惯性参考系下相对静止的参考系。
在该参考系中，时间和空间不会受到外力的影响，因此物体在该参考系中的运动状态符合牛顿惯性定律。
二、质点参考系质点参考系是一种特殊的参考系，用于解决多质点物理问题的复杂性。
在该参考系中，多个物体可以看作相互独立，因此问题可以简化为研究单个质点的运动状态。
例如，当多个物体在相互碰撞时，利用质点参考系就可以简化为研究单个物体在碰撞中的运动状态，从而更容易解决问题。
三、坐标系坐标系是描述物体位置的一种方式，通常用指定空间中的基准点和一个或多个轴来定义。
在坐标系中，位置可以表示为一个或多个数值。
由于坐标系可以用于描述物体位置，因此，在物理学中广泛使用。
例如，在研究物体运动时，可以使用x、y和z三维坐标系来描述物体的位置随时间的变化。
四、分析利用质点参考系和坐标系解决复杂物理问题的方法4.1 确定适当的参考系在解决物理问题时，首先需要确定适当的参考系。
这涉及到了对问题本身的理解和物理知识的应用。
例如，当研究多质点碰撞问题时，可以选择质点参考系来简化问题。
4.2 确定适当的坐标系在确定参考系之后，需要选择适当的坐标系。
巧选参考系突破疑难问题
巧选参考系突破疑难问题李睿【摘要】在处理相对运动的问题中,巧选参考系可使物理情景清晰转化为我们熟知的规律,解题过程变得十分简单.本文就巧选参考系,来研究探讨相对运动问题.【期刊名称】《物理教学探讨》【年(卷),期】2016(034)004【总页数】3页(P39-41)【关键词】相对运动;巧选参考系;方法规律;高中物理;高考【作者】李睿【作者单位】安徽省淮北市第一中学,安徽淮北235000【正文语种】中文【中图分类】G633.7在研究物体的运动中必须选择参考系，从道理或原则上讲参考系的选取是任意的，高中阶段选取的惯性参考系多数指以地球表面为参考系，或相对地球表面静止或匀速直线运动的物体。
但对有些问题按上述方法选择参考系时可能使问题复杂化，甚至无法求解。
若选取的参考系恰到好处，常常可使物理情景清晰转化为我们熟知的规律，解题过程变得十分简单。
所以，我们不要受限于默认的参考系即地球或地面，以免束缚了自己的思维和学习能力的提高。
运用相对运动法处理运动学问题时要注意［1］：①位移、速度、加速度都必须是相对所选定的参考系；②相对所选参考系，物体的运动性质、运动规律应是自己所熟悉的，以便用已有知识求解。
下面用一些例子讨论。
例1有人逆水行舟，途中从船上掉下一漂浮物，10分钟后发现，并立即调头追赶，人划船相对静水的速度大小保持不变，则追上漂浮物需多少分钟？解析本题若以河岸为参考系，要考虑水的运动问题，处理起来非常复杂，若取水为参考系，化水动为水静，则漂浮物落水后不再运动，船以v船向上游行驶10分钟后调头再运动到漂浮物落水处，因船的往返速率和路程均相同，故往返时间必相同，即返回时间也为10分钟，就如同人在操场跑道上往返一样。
计算如下，设船的速度为v船，水的速度为v水，船向上游速度为正，取水为参考系，船对水的速度为v船-（-v水），t时间内运动位移为［v船-（-v水）］t=x，返回时相对速度大小为（v船+v水）。
设追上物体所用时间为t'，则（v船+v水）t'= x，所以t'=t。
高一物理参考系教学
高一物理参考系教学一、教学任务及对象1、教学任务本节课的教学任务是以“高一物理参考系”为主题，深化学生对于参考系概念的理解，学会如何选择合适的参考系解决物理问题。
参考系是物理学中的一个基本概念，它关系到物体运动状态的描述，是力学、电磁学等领域不可或缺的要素。
通过本节课的学习，学生能够掌握参考系的定义、分类及其在物理问题中的应用。
2、教学对象本节课的教学对象是高中一年级学生，他们在初中阶段已经对物体运动有了初步的认识，但对于参考系这一概念的了解相对肤浅，缺乏系统性的认识。
此外，学生在数学、物理等学科的基础上，具备了一定的逻辑思维能力和问题解决能力，但还需在具体实践中不断提高。
因此，本节课旨在引导学生在已有知识的基础上，深入探讨参考系的内涵和外延，提高物理素养。
二、教学目标1、知识与技能（1）理解参考系的定义，掌握常用的参考系及其特点；（2）学会在不同情境下选择合适的参考系，能运用参考系解决实际问题；（3）掌握描述物体运动状态的基本物理量，如位移、速度、加速度等，并能在参考系的基础上进行分析；（4）运用数学工具，如向量、坐标系等，描述物体在参考系中的运动状态。
2、过程与方法（1）通过实例分析，培养学生的问题发现和解决能力，提高学生运用物理知识解决实际问题的能力；（2）引导学生运用比较、归纳、演绎等方法，探讨参考系的内涵和外延，培养学生逻辑思维能力；（3）组织学生进行小组讨论，培养学生团队合作精神和沟通能力；（4）指导学生进行实验操作，观察物体在不同参考系下的运动状态，培养学生的实验操作能力和观察能力。
3、情感，态度与价值观（1）激发学生对物理学科的兴趣，培养他们勇于探索、积极进取的科学精神；（2）通过学习参考系，使学生认识到事物运动状态的相对性，培养他们的辩证唯物主义世界观；（3）引导学生关注物理知识在日常生活中的应用，提高学生的应用意识，培养他们将理论知识与实践相结合的能力；（4）培养学生严谨、踏实的学术态度，使他们认识到科学研究的艰辛与乐趣，从而树立正确的价值观。
高一物理参考系讲解
高一物理参考系讲解一、教学任务及对象1、教学任务本节课的教学任务是向高一学生讲解物理中的“参考系”概念。
参考系是物理学中一个基本而重要的概念，它关系到学生对物体运动状态的理解。
通过本节课的教学，使学生能够理解参考系的定义，掌握在不同参考系下观察同一物体运动时，所得到的运动状态可能存在差异。
此外，学生还需学会如何选择合适的参考系解决实际问题。
2、教学对象本节课的教学对象是高中一年级学生。
经过初中物理学习，他们对物体运动有一定的认识，但尚未接触到参考系这一概念。
因此，在教学过程中，需要从学生的实际出发，采用生动形象的事例和案例，帮助他们理解参考系的概念及其在物理研究中的应用。
同时，针对学生可能存在的疑问和难点，设计相应的教学活动，引导他们主动思考、积极参与，提高课堂效果。
二、教学目标1、知识与技能（1）理解参考系的定义，掌握参考系的基本特征和作用；（2）学会在不同参考系下观察物体运动，分析物体运动状态的变化；（3）掌握选择合适参考系解决实际物理问题的方法；（4）能够运用参考系知识，解释生活中的物理现象。
2、过程与方法（1）通过观察、实验、讨论等多种方式，让学生亲身体验在不同参考系下物体运动状态的变化，培养他们的观察力和动手操作能力；（2）引导学生运用比较、分析、归纳等方法，总结参考系的概念及其在物理研究中的应用，提高逻辑思维和解决问题的能力；（3）组织小组合作学习，培养学生团队协作和沟通表达的能力。
3、情感，态度与价值观（1）激发学生对物理学科的兴趣，培养他们探索自然现象的好奇心和求知欲；（2）通过物理教学，使学生认识到科学研究的严谨性和实用性，增强他们学习物理的信心；（3）培养学生尊重事实、敢于质疑、勇于探索的科学态度；（4）让学生了解参考系在科技发展、日常生活等方面的广泛应用，体会物理学的价值，增强社会责任感。
在教学过程中，教师应关注学生的个体差异，充分调动他们的积极性，使他们在掌握参考系知识与技能的同时，培养良好的学习方法和情感态度，为今后的物理学习打下坚实基础。
2022年高考广东物理试题特点分析及备考启示
2022年高考广东物理试题特点分析及备考启示一、物理试题特点分析近几年广东高考物理试题都在努力追求和体现命题立意的创造性、素材信息的时代性、知识应用的实践性、解决问题的探究性、思维方法的多元性、情景过程的综合性、问题设计的开放性、解答问题的多样性。
2022年的物理试题从命题、试题设计、内容取材、题序布局，到落实对考试大纲中所要求的五种能力的考查等方面，都能巧妙地加以整合；考查针对性强、内容布局新颖、题型设计务实、区分度良好。
试卷既显现出与前几年试题的平稳过渡，又反映出诸多方面的突破和创新气息，试题稳而不难、新而不偏、活而不怪，较好地反映了新课程理念，切合广东省的教育教学实际，试卷效度较好。
从整体特征看来，试题凸显出以下一些特点：1．注重基础，突出主干。
今年的物理试题紧扣考纲，着重考查考生对物理基本概念、基本原理和基本规律的理解和运用。
试卷中突出主干知识，物理试题注重涵盖考纲中“II”类要求的考点，主干知识力学和电学的考查比例达到86%，所设置的物理过程和物理情景一般是考生熟悉的。
例如：第15题（考查法拉第电磁感应定律、楞次定律），第16题（考查受力分析、力的合成与分解、共点力的平衡），第19题（考查理想变压器、交流电的图象），第20题（考查地球同步卫星、第一宇宙速度）等等。
2．紧扣教材，从中选取素材。
4．加强实验能力考查，突出实践性。
物理实验题注重考查物理实验的操作过程、实验原理和方法，重视实验和探究的实践体验，重视实验方法的迁移。
试题力求达到“只有动手做过实验才能得高分”的实验命题目标。
今年的实验题突出考查学生对实验原理、实验过程及数据处理的理解程度，涉及到许多具体操作细节，学生只有认真做过实验，且有一定的感性认识和实践经验积累，才能正确作答。
考核仍然集中在基本仪器的使用，读数，连线，图象认知等基本能力方面，是非常常规和基础的题目，但实验题也不乏创新，如电学实验的第④小问考核数据处理过程中遇到的问题，情景的设计非常有创新之处。
《第一章1质点 参考系》教学设计教学反思-2023-2024学年高中物理人教版19必修第一册
《质点参考系》教学设计方案（第一课时）高中物理课程《质点参考系》教学设计方案（第一课时）一、教学目标1. 知识与技能：理解质点参考系的定义，明确其意义和重要性。
2. 过程与方法：通过观察和分析实验，了解如何选择参考系。
3. 情感态度价值观：培养对物理学的兴趣和科学态度。
二、教学重难点1. 教学重点：理解参考系的概念，能够正确选择参考系。
2. 教学难点：理解参考系选择对观察结果的影响。
三、教学准备1. 准备教学PPT，包含图片、动画和相关视频。
2. 准备相关实验器材和设备。
3. 准备小组成员讨论所需的学习资料。
4. 设计课堂互动环节，激发学生兴趣。
5. 预备回答一些可能出现的疑难问题。
四、教学过程：1. 导入新课：通过一些实例引导学生认识到描述物体的运动需要选择参考系，并向学生解释参考系的概念。
设计思路：通过生活中的实例，如描述行人的运动、描述车辆的运动等，引导学生认识到描述物体的运动需要选择一个参考系。
通过这些实例，可以让学生更好地理解参考系的概念。
2. 探究质点的概念：通过实验和图片展示，让学生了解质点的概念和意义。
设计思路：通过实验和图片展示，让学生了解质点是一种理想化的物理模型，可以帮助学生更好地理解物体的运动规律。
同时，通过实验和图片展示，可以激发学生的学习兴趣和探究欲望。
3. 讨论参考系的选择：让学生讨论在描述物体的运动时如何选择参考系，并引导学生认识到选择不同的参考系会导致不同的运动描述。
设计思路：通过讨论参考系的选择，可以让学生更好地理解参考系的重要性，并帮助学生掌握如何选择合适的参考系来描述物体的运动。
同时，通过讨论和交流，可以提高学生的思维能力和表达能力。
4. 实践活动：让学生选择不同的参考系来描述同一物体的运动，并与其他同学分享自己的观察结果。
设计思路：通过实践活动，可以让学生亲身体验到选择不同的参考系对运动描述的影响，加深学生对参考系的理解。
同时，通过与其他同学的交流和分享，可以提高学生的合作意识和沟通能力。
2024-2025学年人教版高一物理必修第一册《1.1 质点 参考系》带解析
专题1.1 生活中的立体图形【两大题型】【人教版2019】【题型1 物体视为质点的判断】 (1)【题型2 参考系的选取】 (3)知识点1：质点以及视为质点的条件1.某些情况下，可以忽略物体的大小和形状，把它简化为一个有质量的点，这样的点叫做质点．质点在生活中并不存在，是理想画的物理模型；建立理想化模型的思想是：抓住主要因素，忽略次要因素.质点具有物体的全部质量．2.可视为质点的条件:一个物体能否视为质点由所言研究的问题决定，当物体的形状、大小对所研究的问题无影响或影响可以忽略不计时，即可视为质点，与物体自身的大小、形状、运动状态无关.特殊的：不能忽略物体的大小和形状，但是物体各点的运动情况完全一样，整个物体也可以当做质点处理．【题型1 物体视为质点的判断】【例1】（多选）下列关于质点的说法中正确的是( )A．只要是体积很小的球体就可以视为质点B．研究一辆汽车从北京到南京的运动路线时可以将其视为质点C．引入“质点”从科学方法来说属于建立理想模型的方法D．在研究歼−16百米低空持续大载荷下连续筋斗的高难动作时，可以将歼−16视为质点【变式1-1】（2024浙江卷）杭州亚运会顺利举行，如图所示为运动会中的四个比赛场景。
在下列研究中可将运动员视为质点的是（）A．研究甲图运动员的入水动作B．研究乙图运动员的空中转体姿态C．研究丙图运动员在百米比赛中的平均速度D．研究丁图运动员通过某个攀岩支点的动作【变式1-2】（2021浙江卷）用高速摄影机拍摄的四张照片如图所示，下列说法正确的是（）A. 研究甲图中猫在地板上行走的速度时，猫可视为质点B. 研究乙图中水珠形状形成的原因时，旋转球可视为质点C. 研究丙图中飞翔鸟儿能否停在树桩上时，鸟儿可视为质点D. 研究丁图中马术运动员和马能否跨越障碍物时，马可视为质点【变式1-3】(2023信阳一模)2023年2月10日0时16分，经过约7小时的出舱活动，神舟十五号航天员费俊龙、邓清明、张陆密切协同，圆满完成出舱活动全部既定任务。
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参考系试题特点的分析及其教学意义*沈文炳 俞贤德(湖北省鄂南高级中学 湖北咸宁 437100)(收稿日期:20160415)摘要:从概念㊁分类㊁选择㊁坐标系和发展角度总结参考系的知识,运用S O L O 分类理论分析近3年高考中关于参考系试题的特点,并尝试从物理学科素养的角度阐释参考系教学的意义.关键词:S O L O 参考系 学科素养参考系在高中物理教材中多有描述,在物理考试说明中属于一级要求.本文对参考系进行总结,从S O L O 分类理论角度分析了近3年高考试题中参考系的考查特点,并尝试阐述参考系教学对学生物理学科素养培养的作用.1 参考系教学的分析1.1 教材中参考系的解读与总结教材中不同位置都有关于参考系的描述,现归纳起来,如表1所示.表1 教材中参考系的描述位置页码内容必修1第10~12页参考系㊁坐标系必修1第57页相对运动及趋势必修1第70页惯性系㊁非惯性系必修2第16~46页圆周及天体运动必修2第49页经典力学的局限性必修2第65页重力势能的相对性选修32第18页电势零点选修32第9~16页楞次定律及E =B L v 选修33第14页分子动能㊁势能选修34第2页简谐运动的位移选修34第36页多普勒效应选修35第95页相对论简介选修35第23页火箭选修35第51页原子的核式结构通过仔细解读,总结高中教材中关于参考系的理解有如下几点:(1)参考系的概念.教材定义参考系为 用来做参考的物体 .(2)参考系的分类.教材把参考系分为惯性系和非惯性系. 在有些参考系中,不受力的物体会保持静止或匀速直线运动的状态,这样的参考系叫做惯性参考系,简称惯性系.以加速运动的火车为参考系,牛顿第一定律并不成立,这样的参考系叫做非惯性系.牛顿运动定律在惯性系中的表达式很简单,高中阶段主要选择惯性系来研究物体的运动.(3)参考系的选择. 描述一个物体的运动时,参考系可以任意选择 如果选取得当,会使问题的研究变得简洁㊁方便. 在高中阶段,大多数直线运动问题都是以地面作为参考系;圆周运动都以圆心作为参考系,比如天体的匀速圆周运动㊁电子绕原子核的匀速圆周运动;相对运动(速度)指运动的两个物体中以其中的一个为参考系,比如物块在木板上滑动㊁多普勒效应.楞次定律(右手定则)㊁电磁感应定律(B L v )中的速度v 是以磁场为参考系的.大量分子无规则运动的速度主要是以质心为参考系.(4)参考系中的坐标系. 为了定量地描述物体的位置及位置的变化,需要在参考系上建立适当的坐标系. 坐标系的应用主要在曲线运动中,比如平抛运动㊁带电粒子在匀强磁场中的偏转.在简谐运动中主要是以平衡位置为坐标原点.坐标系的拓展问题主要是零势点的确定,比如重力势能零点主要是选地面为主,电势零点一般选择接地或无穷远处,分63 *初高中衔接教学研究H B W L X J 14043 和 生成性教学研究H B W L S C 14085课题的阶段性成果之一.子势能主要是取分子间距离为无穷大时为零势点.(5)参考系的发展.高中教材主要是从经典力学和相对论角度来阐述参考系的.在高中阶段主要考查经典力学的问题,相对论很少涉及.1.2基于S O L O的高考试题分析B i g g s和C o l l i s提出了一种以等级描述为基本特征的质性评价方法,简称S O L O(s t r u c t u r eo f t h e o b e r v e d l e a r n i n g o u t c o m e).该理论将学生的学习结果按照思维从低到高分为5个不同层次[1]:前结构水平㊁单一结构水平㊁多元结构水平㊁关联结构水平㊁拓展抽象水平.结合高考物理考试说明,S O L O分类理论中关于参考系考查的能力层次理解如下:处于单点结构能力层次的学生能简单地理解参考系中的简单问题,比如 一江春水向东流 是选择河岸为参考系;处于多点结构能力层次的学生能根据物体不同的运动选择参考系,使问题的理解变得更简单,比如相对运动是以两个物体中的一个为参考系,人造地球卫星的运动是以地心为参考系,导体棒在磁场中切割磁感线是以磁场为参考系;处于关联结构能力层次的学生能在复杂的运动中选择参考系,使复杂的运动过程变得简洁,比如在追及问题中选择被追及的物体为参考系来研究追及和相遇问题;处于拓展抽象能力层次的学生能灵活选择惯性系和非惯性系解决复杂的相对运动问题,比如复杂的追及相遇问题和 滑块+木板 模型.统计2013~2015年全国各地与参考系相关的高考试题如表2所示,试题有如下特点.表2近3年与参考系相关的试题试题及内容层次2013年江苏12C(2)参考系单点结构2013年浙江25相对速度2014年浙江24相对速度2015年天津4参考系多点结构2015年福建21相对运动关联结构2013年江苏14相对运动2013年新课标Ⅱ25相对运动2014年江苏8,15相对运动2015年新课标Ⅰ,Ⅱ25相对运动拓展抽象(1)考查参考系的试题要求不高,一般都属于单点结构和多点结构.在考试说明中,参考系属于Ⅰ级要求,属于了解层面.近3年关于参考系的考查都很简单,与考试说明一致.关于参考系的选择,有的直接说明,属于单点结构,比如2013年江苏卷第12C(2)说明两宇航员的速度是相对空间站的;有的需要学生判断,属于多点结构,比如2013年浙江卷第25题中给出 海水在出口处相对于推进器的速度 ,需要学生推理㊁判断,得出该部分海水相对静止海面的速度.(2)相对运动的考查是高考的热点,但是考查的重点不是参考系. 物块+木板 模型涉及多运动过程关联㊁摩擦力大小和方向变化㊁加速度大小和方向变化㊁物理规律选择灵活等特点,是考查的难点,属于关联结构和拓展抽象能力层次,但主要选择地面为参考系.2基于学科素养的参考系教学通过参考系的教学,可以培养学生的物理学科素养.物理学科素养指物理学科思维㊁方法和精神,包涵着对知识本质的理解㊁内化和激活,理解科学知识的本质㊁内涵是科学素养的重要表现.2.1参考系的选择体现转换思想转换思想是指解决问题时策略㊁方法㊁指导思想的跳跃性变化,能跳出现有领域的局限,联系相关领域,并用相关领域的思维方式来解决现有领域内的问题.参考系不同,物体的运动不同,适用的物理规律不同.学生只有对物体不同运动的本质了然于胸,才能灵活地选择参考系.在惯性系中牛顿运动定律的形式没有改变,加速度不改变,改变的是物体的速度.灵活地选择惯性系,有利于把属于拓展抽象层次能力的问题转化为关联结构层次能力的问题,有利于培养学生思维的灵活性.ʌ例1ɔ在公交车驾驶中,公交车司机能从车旁的后视镜内看清离车头s0=20m范围内的物体,若该公交车由静止开始以a=1.0m/s2的加速度做匀加速直线运动,与此同时,在距车头s=32m远的地方有一乘客正以速度v匀速追赶该公交车.乘客在73后视镜内的像保留时间t 0不少于2.0s 时,司机才能从后视镜内看清该乘客,并迅速制动,停车让乘客上车,则该乘客追赶公交车的最小速度应为多少?该问题如果以地面为参考系,一般学生是很难理解运动过程的,而且求解也很复杂.若以乘客为参考系,问题就变得非常简单.如图1所示,乘客处于D 点,以乘客为参考系,公交车从A 点向左先做匀减速直线运动,初速度大小为v ,加速度大小为a ,到C点速度为零;然后向右做加速度为a 的匀加速直线运动.公交车在C B 间运动时间恰好为1.0s 时速度v 最小,此时C B 间距离为s 1.很容易求解s 1=0.5m ,由运动学公式有v 2=2a (s -s 0+s 1),得v =5m /s.图1 以乘客为参考系分析公交车的运动过程2.2 零势点的选取体现类比思想类比是把不同的两个对象进行比较,根据两个对象在一系列属性上的相似,而且已知其中一个对象还具有其他的属性,由此推出另一个对象也具有相似的其他属性的结论.在科学探究㊁科学实验㊁理论解释中类比思想是不可缺少的.重力势能㊁弹性势能零点的选择是坐标系的原点问题,零电势点的选择与理解与重力势能零点可以类比.通过类比,可以把属于关联结构能力的问题转化为多点结构能力的问题.ʌ例2ɔ一平行金属板电容器,充电后与电源断开,正极板接地,在两极间有一个正电荷固定在P 点,如图2所示.以E 表示两极板间的电场强度大小,U 表示两极板间的电压,E p 表示电荷在P 点的电势能.若保持负极板不动,将正极板移到图中虚线所示位置,则( )A .U 变小,E 不变B .U 变小,E p 不变C .E 变大,E p 变大D .E 不变,E p 变小在试题中,部分学生认为正电荷的电势能E p 不变,理由是正电荷固定在P 点不动,位移s =0,根据功的定义W =F s ,电场力对正电荷做功为零,电势能E p 不变.该问题的回答可以通过与重力势能的类比理解.在重力场中质量为m 的物体的重力势能E p 和将物体移到零势点过程中重力做的功m gh 相等.在电场中电荷的电势能E p 和将电荷移到零势点过程中电场力做的功相等.图2中正极板向下移,相当于零势点向下移,P 点到零势点(正极板)间的距离变小,克服电场力做功变小,电势能E p 变大.也可以从相对运动角度来类比理解.零电势点向下移动,相当于P 点相对零电势点靠近,正电荷克服电场力做功,电势能增大.图2 平行金属板电容器2.3 参考系的发展体现辩证思想由于高考指挥棒的影响,学生主要是应用物理规律解决问题,逐渐形成物理规律是一成不变的规律,容易形成僵化的思想,不利于培养学生的质疑精神和创新意识.教材从牛顿运动定律的适用条件谈惯性系和非惯性系,又从狭义相对论和广义相对论的角度谈惯性系和非惯性系.这对学生理解物理规律的适用条件以及物理规律对参考系的一致性方面有了深入的理解,知道物理规律和一般事物一样始终处于发展中,不可能一成不变.这有利于培养学生辩证地对待事物及其规律的发展,有利于形成创新的意识.3 结束语教材主要从参考系的概念㊁分类㊁选择㊁坐标系和发展角度进行阐释.近3年的高考试题中直接涉及参考系的主要属于单点结构和多点结构能力层次,涉及相对运动的问题主要属于关联结构和拓展抽象能力层次.通过参考系的教学可以培养学生物理学科素养,提高学生创新意识.参考文献1 蔡永红.S O L O 分类理论及其在教学中的应用.教师教育研究,2005,18(1):34~4083。