叠加问题相对运动趋势 处理相对运动问题的一种简洁办法

戴鹏飞+冯兴华

摘 要：在处理两个或两个物体间运动联系的问题时，适当地改换参考系，调查物体间的相对运动，可使物理进程和物理情形得到简化。可是要让学生能灵敏地将相对运动办法运用起来，就需求学生对相对运动了解到位才行。而本文从教育实践以及学生学习状况介绍一种处理相对运动的简练办法，该法能加强学生对相对运动的了解，能够随意改变参考系得到相应相对物理量，使学生能够改换思想从不同视点去看待剖析处理问题。

要害词：相对运动 参考系 相对速度

相对运动归于运动学中的比较重要的内容，不论从教师的教仍是学生的学方面都是一个难点。绝大部分教育研讨都会集在怎么运用相对运动办法处理两个及两个以上物体的相对运动问题[1-5]上，或许介绍相对运动在处理这些问题的时分是怎么地简略便利，但大都疏忽掉一个最要害的问题，那就是假如学生底子就了解不了相对运动，谈何运用。相对运动问题一般是很笼统的，需求很强的空间想象力去了解，而教师在教育上也主要是让学生加强对笼统概念和公式的了解，实践状况却是大部分学生依然停留在概念和公式的死记硬背水平上，了解不了就不能灵敏运用。怎么将笼统的概念和公式愈加形象地表达出来，让学生更好地了解相对运动，那么针对相对运动的教育办法上的改善就成了现在最必要的办法。[1]

一、相对运动是什么样的

自然界的全部物体都在运动，咱们在研讨物体的运动时，有必要挑选一个假定不动的物体作为规范，这个被选定为规范的物体就叫做参考系。在有些状况下，特别是在处理两个或两个物体间运动联系的问题时，适当地改换参考系，调查物体间的相对运动，转化视点看问题的，可使物理进程和物理情形得到简化，然后便利于问题的处理。但有的学生会了解不了，为什么改换参考系得到的相对位移、相对速度以及相对加速度还契合运动学公式，这儿就要做出相应解说以免除他们的疑问，扫清后续学习的妨碍。[2]

停止是相对的，运动是必定的。人们对地球上的大山，树木，修建的直观感觉都是停止的，这是因为人生活在地球上，跟着地球运动而运动，默许将地球假定为不动了，以地球为参考系看待周围事物。实践上地球有自转和公转运动，地球上的大山，树木，修建都是相对地球停止的，相对速度为零，而运动着的物体速度是默许以地球为参考系的速度，它本质上也是相对速度，所以改换参考系之后，得到的相对位移，相对速度，相对加速度依然契合运动学公式。[3]

二、怎么了解相对运动

咱们都知道，在处理相对运动问题时都需求挑选好参考系，那么这个参考系是假定不动的物体，又怎么把这个假定不动在书面上也形象的表达出来以便于了解呢？那么下面介绍一种能直观便利地了解相对运动以及随意改换参考系得到相对速度的办法，此法可免除对公式和相关概念的依靠。[4]

例，在一条垂直的路上，有三个运动者的物体A、B、C，A以5m/s的速度向东行进，B以10m/s的速度向东行进，C以5m/s的速度向西行进，那么以A为参考系，B、C的速度别离是多少？以B为参考系，A、C的相对速度别离是多少？以C为参考系，A、B的相对速度别离是多少？

在此例中，A、B、C的速度都是以地上为参考系的速度值，以向东方向为正方向，首先将A、B、C三个目标在图纸上作速度示意图，如图1所示

以地上为参考系，假定地上不动，那么地上速度v地=0m/s

1.现在以A为参考系，假定A不动，就要将A的速度设定为0m/s，那么处理办法是在A的西方向作一条射线，设定速度巨细为5m/s 因为东西方向速度都为5m/s，此刻A的速度即为0m/s；

2.因为三个物体和地上是归于同一体系，在对A的西方向施加了一个5m/s的速度，相同要在B、C以及地上的西方向施加一个5m/s的速度；

3.依据矢量组成办法别离核算得到三个物体以及地上的速度。

如图2所示，此刻，以A为参考系时，vB=5m/s，vC=-10m/s，v地=-5m/s；以B为参考系时，依照上面的办法作相同处理，会得到vA=-5m/s，vC=-15m/s，v地=-10m/s；以C为参考系时，会得到vA=10m/s，vB=15m/s，v地=5m/s。

如此，就能够随意改换参考系得到各物体的相对速度，防止对公式和概念的依靠，得到的成果一望而知，结合作图让学生思想更明晰，在运用相对运动办法时更称心如意，一起此法还能够运用到其他的运动学物理量上面，比方位移和加速度，得到相应的相对位移以及相对加速度。[5]

三、拓宽运用

假如速度方向不在同一直线上能够运用上述办法求得相对速度么，答案是必定的，只不过会运用到平行四边形法则进行矢量组成。在此相同举一个简略的比如：在一个十字路口，物体A向东运动的速度为3m/s，物体B向北的运动速度为4m/s，那么，以A为参考系，B的相对速度巨细为多少，方向怎么？

在图纸上作示意图，如图3，然后在A、B的西方向同時施加一个巨细为3m/s的速度，对B上的两个速度进行矢量组成，得到终究的速度巨细为5m/s，方向为向北偏西37°。

相对运动办法剖析处理问题有其独到之处，但要求解相关物理参量，就要看物体运动的进程及阶段剖析相对物理量，此刻假如能够运用上述简练办法随意改变参考系得到相应相对物理量，能够让学生轻松了解相关内容，增加了学习爱好，使学生能够改换思想从不同视点去看待剖析处理问题，然后到达顺畅解题的意图。

参考文献

[1]何军. “相对运动”思想在高中物理中的运用[J]. 中学物理：高中版， 2015， 33（1）：84-85.

[2]郑小小， 陈艺斌. 活用相对运动常识妙解高中物理标题[J]. 新课程·下旬， 2016（10）.

[3]李文胜， 孙建美. 处理相对运动的一种简练办法[J]. 物理通报， 2011， 40（8）：94-95.

[4]赵永柱. 高中物理相对运动办法解题之我见[J]. 物理教师， 2014， 35（8）：90-90.

[5]沈秋发. 相对运动在解题中的运用[J]. 物理教师， 2008， 29（5）：63-66.