2.1 质点、参考系、时间和时刻-【走好高中第1步】2020初高中物理教材衔接

|第二篇　知识衔接与拓展|第一单元　机械运动与物理模型 第1节　质点、参考系、时间和时刻 (衔接要求 1．认识建立质点模型的意义和方法，能根据具体情况将物体简化为质点。知道它是一种科学的抽象，知道科学抽象是一种普遍的研究方法。 2．理解参考系的选取在物理中的作用，会根据实际情况选定参考系。 3．知道时间和时刻的区别和联系。 (回顾初中 在初中，我们已经学习了参照物，参照物是为了描述物体的运动而建立的物理概念，要判断物体是运动还是静止，需要选取一个作为标准的物体，这个作为标准的物体称为参照物。选取不同的物体为参照物，物体的运动形式一般不同。 【例1】　下列说法正确的是(　　) A．宋代诗人陈与义“卧看满天云不动，不知云与我俱东”中“云与我俱东”的意思是说诗人和云都向东运动，这是以两岸或两岸的红花或榆树为参考系的 B．唐代诗人李白“朝辞白帝彩云间，千里江陵一日还”的诗句，根据“千里江陵一日还”可计算出诗人李白的平均速度的大小 C．辛弃疾描写月亮的诗句“飞镜无根谁系？嫦娥不嫁谁留？”，是以月亮自身为参考系的 D．毛泽东诗句“坐地日行八万里，巡天遥看一千河”说明地球在公转，可以把地球当成质点来处理 【解析】　诗中“云与我俱东”意思是说诗人和云都向东运动，这是以两岸或两岸的红花、榆树为参考系的，故A正确；平均速度等于位移与时间的比值，“千里江陵一日还”可以求出路程与时间的比值，即可求出平均速率，由于位移无法得出，则无法求出平均速度大小，故B错误；诗句“飞镜无根谁系？嫦娥不嫁谁留？”，是描述月亮相对于地球的运动，是以地球为参考系的，故C错误；诗句“坐地日行八万里，巡天遥看一千河”说明地球在自转，不可以把地球当成质点来处理，否则没有转动，故D错误。 【答案】　A (展望高中 在高中，我们不仅要研究物体的运动，还要研究物体位置的变化，这就要求会确定物体的位置；为了方便研究问题，需要掌握一种科学抽象——忽略次要因素、突出主要因素的处理方法，这种处理方法称为“理想化模型”法。如果物体大小对研究问题没有影响，就可把物体看成“一个有质量的点”，这个点叫质点。 【例2】　质点是物理学中的一种理想化的模型，一个物体能否看成质点是由所要研究的问题决定的。下列在所研究问题中的对象能看成质点的是(　　) A．研究如何踢出“香蕉球”时的足球 B．研究如何发出“上旋球”或“下旋球”时的乒乓球 C．研究如何在翻滚时控制飞行姿态的歼20隐形战机 D．研究如何用北斗系统(COMPASS)卫星精准定位行驶中的汽车 【解析】　研究如何踢出“香蕉球”时的足球，要考虑球的转动，故不能简化为质点，故A错误；研究如何发出“上旋球”或“下旋球”时的乒乓球时，不能把乒乓球看作质点，否则没有乒乓球的转动，故B错误；研究如何在翻滚时控制飞行姿态的歼20隐形战机时，战斗机的大小与形状不能忽略不计，否则没有飞行的姿态，故不可以简化为质点，故C错误；研究如何用北斗系统(COMPASS)卫星精准定位行驶中的汽车时，汽车的大小可以忽略不计，可以把汽车看作质点，故D正确。 【答案】　D 在我们生活的世界里，存在各种形态的运动，有：政治运动——人类社会中，某些利益群体为实现某种利益诉求而进行的政治斗争，如辛亥革命、五四运动；热运动——组成微观世界的粒子的活动；机械运动——物体的空间位置随时间变化的过程；等等。 我国古人早就对机械运动有了很深的认识，曾有位诗人坐船远眺，两岸风光尽收眼底，深有所感，写下了“满眼风波多闪烁，看山恰似走来迎，仔细看山山不动，是船行”的不朽诗篇，这首诗对机械运动的相对性描述得如此准确，实属不易，你是否为诗人的物理学知识感到惊叹？ 其实，机械运动是最基本最简单的运动形态，它所研究的核心问题是物体在何时运动到何位置。 接点一　物体与质点 物体，指自然界客观存在的、既有大小又有质量的一切有形体的个体，物体是由物质构成的。物体在做机械运动时，物体本身各个点的运动情况并不相同而且比较复杂，例如： 你在军训跑步的时候，你的身体是向前运动的，但是手臂可能在前后摆动…… 喜欢打乒乓球的同学肯定清楚，旋转球不好接，因为球在飞行的过程中还会转动…… 地球在绕太阳公转的时候，也在自转…… 运动如此的复杂，如何描述物体的运动呢？ 物理学中，为了突出事物的本质特征，只要抓住主要矛盾，忽略次要的、无关大体的次要因素，将事物理想化，这就是物理学中常用的理想化模型。为了更好地研究物体的运动，可以将次要的因素忽略，只要抓住主要矛盾就可以了。 例如：要研究从南昌开往北京的列车需要用时多长，列车内的部件以及车轮的运动形式显然是不同的。我们关心的是这列列车到达北京的时间，至于车轮和部件如何运动，在我们要研究的问题中，是次要因素，可以不考虑，我们就可以把列车看成一个点，它的形状和大小完全可以不考虑，即可以用一个点代