内容正文:
粤教版 必修第一册
第一章 运动的描述
1.1 质点 参考系 时间
宇宙中的一切,大到星系、星系团,小到微观世界的分子、原子,都处在永恒的运动中。
运动是宇宙中的普遍现象。
河水在奔流
车辆在行驶
太阳的自转和行星的公转
机械运动
定义:我们把物体相对于其他物体在空间位置上随时间的变化,叫机械运动(mechanical moion),简称运动。
质点
教师演示
羽毛在下落的过程中有什么特点?
手持式小风扇的运动又有什么特点?
自然界物体的运动是多种多样的,要想详细而准确地描述物体上各部分的运动,是一件十分困难的事。
问题思考 描述物体运动的困难和麻烦出在哪里?能不能克服这些麻烦呢?
详细描述的困难就在于物体有自己的大小和形状,物体各部分的运动情况有可能不一样。
问题思考 是不是我们研究的所有问题,物体的大小和形状都起关键作用而不可忽略呢?
实例①:高速动车从广州开往上海,如果要研究这列动车的运行时间,什么情况下可以不考虑动车的长度,什么情况下动车的长度不能忽略?
如果要研究这列动车从广州到上海的运行时间时,动车的长度与广州到上海的距离相比要小得多,就能不考虑动车的长度,这时可以把动车看成一个“点”,用一个“点”的运动代替整列动车的运动。
但如果讨论的是这列动车通过隧道或道口的时间,动车的长度就不能忽略,也就不可以把动车看成一个“点”了。
实例②:我们生活的地球在绕太阳公转,同时又在自转,什么情况下可以不考虑地球的大小,什么情况下地球的大小不能忽略?(地球的直径是1.3×10 4 km,地球到太阳的距离约为1.5×10 8 km)
地球的直径相比地球到太阳的距离远远小得多,如果研究地球绕太阳公转,由地球的大小而引起的地球上各部分的运动差异就可以忽略不计,可以把地球看成一个“点”去研究;
但如果研究一架飞机从南京飞向北京的情况,这时候就不能忽略地球的大小,不可以把地球看成一个“点”去研究了。
我们有时候关注物体各部分的运动,有时关注物体的整体运动,因此如何描述物体的运动要看我们关注的问题是什么。
当物体的大小与形状在研究的问题中影响很小,可忽略不计时,我们就可以把物体看成一个“点”。
定义:物理学中,我们把用来代替物体的有质量的点,叫做质点(mass point)。
这样对实际物体运动的描述,就简化成对质点运动的描述。
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