本词条由“科普中国”科学百科词条编写与应用工作项目 审核 。 基本概念 与参考体相固连的整个延伸空间。参考体是用来确定物体的位置和描述它的机械运动而选作标准的另一个物体。为了用数值表达一个物体的位置,可在参考体上设置坐标系,称为参考坐标系。参考系和参考坐标系都可以任意选择,但同一个运动在不同参考系中的表现形式是不同的。通常按照问题的实际情况选取适当的参考体。例如,当火箭从地球表面起飞时,宜用地球做参考体;当航天器成为绕太阳运动的人造行星时,宜用太阳做参考体。由此可见,一切力学现象只能相对于所选定的参考系进行观察,描述和研究。在同一参考系上可有不同的参考坐标系,它们对同一个物体的位置坐标的值虽然不同,但有确定的几何关系联系着。为了能对物体运动作定量描述,常直接引用参考坐标系。 选取原则 参考系的选择是任意的,但应以观察方便和使运动的描述尽可能简单为原则,研究地面上物体的运动常选择地面为参考系。 一般题目未注明,参照系就是地面。 参考系的选择 1.事先假定参考系不动。 2.选择不同的参考系,结果会有所不同。 3.参考系的选取可以是任意的。 4.要在同一参考系中。 四个性质 标准性:用来做参考系的物体都是假定不动的,被研究的物体是运动还是静止,都是相对于参考系而言的。 任意性:参考系的选取具有任意性,但应以观察方便和运动的描述尽可能简单为原则。 统一性:比较不同的运动时,应该选择同一参考系。 差异性:同一运动选择不同的参考系,观察结果一般不同。例如,坐在行驶的车中的乘客,以地面为参考系,乘客是运动的,但如果以车为参考系,则乘客是静止的。 重要性 如果物体相对于参照系的位置在变化,则表明物体相对于该参照系在运动;如果物体相对于参照系的位置不变,则表明物体相对于该参照系是静止的。同一物体相对于不同的参照系,运动状态可以不同。在运动学中,参照系的选择可以是任意的。研究和描述物体运动,只有在选定参照系后才能进行。如何选择参照系,必须从具体情况来考虑。例如,一个星际火箭在刚发射时,主要研究它相对于地面的运动,所以把地球选作参照物。但是,当火箭进入绕太阳运行的轨道时,为研究方便,便将太阳选作参照系。为研究物体在地面上的运动,选地球作参照系最方便,例如,观察坐在飞机里的乘客,若以飞机为参照系来看,乘客是静止的;如以地面为参照系来看,乘客是在运动。因此,选择参照系是研究问题的关键之一。