内容正文:
第一章 运动的描述
人教物理必选第一册
质点 参考系
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2021.07
第一章 运动的描述
在我们周围可以看到各种各样的运动:
雄鹰在飞翔
火箭飞向太空
乌龟在跑
地球在转动
物体的空间位置随时间的变化,是自然界
中最简单、最基本的运动形态,称为机械运动。
有时候我们也把“机械运动”简称为“运动”。
该如何描述物体的运动呢?
在描述物体运动时,困难
和麻烦是由于什么原因造成的?
想一想
鹰拍打翅膀在飞翔,足球在前进的过程中还带旋转,鹰和足球都在做机械运动,我们该如何描述它们身上各点的位置以及各点的位置随时间的变化呢?鹰的身体在向前运动,但是它的翅膀在向前运动的同时还在做上下运动,足球在向前运动的同时还在滚动,所以说要准确地描述物体的运动并非那么容易。想一想问题和困难出在哪里?(这是因为任何物体都有一定的大小和形状,物体各部分的运动情况一般来说并不一样。)
难道我们真的无法准确描述物体的运动吗?
车箱大小、形状颤动我们考虑吗?
我们是否要考虑鹰翅膀的拍动?
我们已经很自然的忽略某些次要因素
(如形状、大小),只关心主要的方面。
例:求鹰从南京飞向北京的速度;
求火车从南京到上海的运行时间。
自然界中的一切物体都有一定的形状和大小,那么难道我们真的无法准确地描述物体的运动了吗?
研究飞机在空中的位置、离开地面的高度、飞行的速度、运动轨道等问题时,需要考虑它本身的大小和形状吗?
??
因为飞机的大小与形状在研究的问题中影响很小,可忽略不计,所以研究飞机在空中的位置、离开地面的高度、飞行的速度、运动轨道等问题时,可以用一个小点代替这个”庞大”的飞机。
一.质点
1.定义:在某些情况下,可以不考虑所研究物体的大小和形状,只考虑质量这一要素,将他简化成一个有质量的点,称为质点。
2.特点
没有大小和形状
具有物体的全部质量
是一种理想化的模型
质点
不存在的
当我们研究飞机的飞行姿态时,能否把飞机看成质点?
质点
火车可不可以看成质点?
质点
地球可不可以看成质点?
质点
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质点
很小
质点
很大
不能看作质点
平动
质点
转动
不能看作质点
质点
1 .物体的大小、形状可以忽略,可以将物体视为质点;
2.平动的物体一般可以看做质点;
3.有转动但转动为次要因素,可以将物体视为质点;
4.一个物体是否能看成质点要根据研究问题而定,即使同一物体在研究不同问题时,有时可看做质点,有时则不可以看做质点。
3.(把物体看做质点的)条件
1.平动的物体一般可以看做质点;
2.有转动但转动为次要因素;
3.物体的形状、大小可忽略;
4.一个物体是否能看成质点要根据研究问题而定,即使同一物体在研究不同问题时,有时可看做质点,有时则不可以看做质点 .
规律总结
在下述问题中,能够把研究对象当做质点的是( )
A.研究地球绕太阳公转一周所需的时间
B.研究地球的自转运动
C.研究在平直公路上飞驰的汽车的速度
D.研究火车通过长江大桥所需的时间
E.正在进行花样溜冰的运动员
F.研究比赛时乒乓球的旋转
AC
典例精析
可以看做质点
不可以看做质点
可以看做质点
火车相对与大桥长度不能忽略
如果把一个人都看做点了动作如何研究呢?
找到
二:参考系
同样的苹果落地,为什么会观察到不同的轨迹呢?
因为观察的角度即所选参考系不同。
子弹飞得那么快(谁是参考系?),为什么没有把他的手打穿?在飞行员看来,描述子弹的运动,选择什么参考系才比较简单?
二.参考系
1.定义:描述物体运动时,用来作参考(假定为不动)的另外的物体。(标准性)
参考系
(2)同一运动,如果选择的参考系不同,运动情况有可能不同。(差异性)
2.理解
(1)参考系的选择是任意的,一般选取地面为参考系。(任意性)
(3)比较不同物体的运动要取同一参考系。(统一性)
宋代诗人陈与义乘着小船,在风和日丽的春日出游时写下《襄色道中》一诗,根据图中的诗句,诗人是如何表达他对运动的相对性的理解的?
以船为参考系的
风吹云与船一起东行
云与船的位置不变
云是静止的
以船为参考系
以地面为参考系
云是运动的
参考系
课堂小结
1.建立质点模型的两个关键点
(1)明确题目中要研究的问题是什么.质点是对实际物体科学地抽象,是研究物体运动时对实际物体进行的近似,质点实际上并不存在.
(2)物体的大小和形状对所研究的问题能忽略不计时,可将物体视为质点,并非依据物体自身大小来判断.。
2.参考系的选取
(1)参考系可以是运动的物体,也可以是静止的物体,但被选为参考系的物体,我们假定