摭探天体运动分析中参考系的选择

许冬保　徐烈剑　欧阳结武

摘 要：高中阶段天体运动往往简化为圆周运动，在天体运动的分析中，传统的思维策略是选择轨道中心或轨道中心的天体为参考系。本文从问题情境构成与知识逻辑结构的视角，将天体运动的问题分为4类基本问题，基于中学生的认知水平，探讨天体运动分析中如何选择参考系来优化思维品质。

关键词：地心参考系；行星参考系；卫星参考系；单星参考系

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2015）11-0038-4

描述物体的运动离不开参考系。在不同的参考系中观察物体的运动，观察结果可能不同。在物理问题的分析中，参考系的选择给定量的分析过程带来的可能是繁琐，也可能是简洁。显然，如果能够选择合适的参考系，往往能避繁从简，化难为易。下面以天体运动为例，探讨天体运动分析中参考系的选择。

1 地球自转模型中，地球参考系转化为地心参考系

地球绕太阳公转，同时又绕地轴自转。因此，地球参考系是非惯性参考系，若不计地球公转因素的影响，以地球为参考系，则需计入惯性离心力。若选择地心（或地轴）为参考系，则问题的求解就变得简单明了。

综上分析，高中阶段所接触到的天体运动，大多为圆周运动，相对直线运动而言，圆周运动中的参考系问题往往未引起师生的关注。灵活地选择合适的参考系来分析问题，能有效地促进思维品质的优化。

参考文献：

[1]教育部考试中心.高考理科试题分析（课程标准实验·2015年版）[M].北京：高等教育出版社，2015：371—373.

[2]郑永令.二体问题与折合质量[J].物理教学，2011，33（1）：5—8.（栏目编辑 罗琬华）