1.1质点 参考系-2022-2023学年高一物理精品课件（2019人教版必修第一册）

这一章，我们学习机械运动的描述。 第一章 运动的描述 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，叫作机械运动。 第一章 运动的描述 1.1质点 参考系 晓峰物理 生活中随处可见运动的物体，例如玩耍的孩童、行驶的汽车、翱翔的雄鹰......对于这些运动的物体，我们如何准确地描述它们的运动呢？ 情景引入 一、物体和质点 足球在绿茵场上滚动时，它在向前运动的同时还在转动。 雄鹰拍打着翅膀在空中翱翔时，身体在向前运动，但它的翅膀在向前运动的同时还在上下运动。 1、要准确地描述物体的运动，并不是一件容易的事。 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说来并不一样。 一、物体和质点 只有关注物体整体运动的意义 关注物体整体运动的同时还在同时关注各部分的运动 2、如何描述物体的运动要看我们关注的问题是什么。 整个物体可以看成一个点 一、物体和质点 3、什么样的问题可以把物体看成一个 点 探究一 地球绕太阳公转，同时又在自转。地球到太阳的距离达1.5×108km，而地球的直径只有1.3×104km，在研究地球公转周期或速度的时候，能把地球看做一个点来研究吗？ 地球的直径还不到地日距离的万分之一，在研究地球公转引起的位置变化问题时，由地球的大小引起的运动差异很小，因此，可以忽略地球的大小和形状而把地球视为点。 一、物体和质点 3、什么样的问题可以把物体看成一个 点 探究二 如果只研究火车整体的情况，如火车从苏州到北京运动的时间，能把列车看成一个点吗？ 火车行驶时，尽管它的传动机构及车轮的运动很复杂，但是，当我们只关心火车整体的运动情况时，就可以不考虑上述各部分的运动差异，而用一个点的运动代替整列火车的运动。 物体的大小和形状对所研究的问题无影响，或者有影响但可以忽略不计。 一、物体和质点 4、质点： 质点的三个特点： 没有大小和形状； 具有物体全部质量； 是一种理想化的物理模型，实际生活中并不存在。 在某些情况下，可以忽略物体的大小和形状，把物体简化为一个具有质量的点。 理想化模型：突出主要因素，忽略次要因素，建立起理想化模型。 ——模型是重要的抽象方法之一。 ——模型是物理概念和物理理论赖以建立的基础。 一、物体和质点 探究 一个木块沿着固定斜面向下滑动，可以把木块看成质点吗？ 木块上各部分的运动情况完全相同，木块上任何一点的运动都能反映木块的运动，可以用木块上任意一点的运动代替木块的运动。 是不是把木块看成了一个质点？ 整个木块的运动简化为一个点的运动，把木块的质量赋予这个点，它也就成了一个质点。 平动的物体可以取它上面任意一个点当做质点来代替整个物体。 运动员踢足球的不同部位，会使球产生不同的运动。足球运动中常说的“香蕉球”是球在空中旋转、整体运动径迹为类似香蕉型弧线的一种运动。在研究如何才能踢出香蕉球时，能把足球看作质点吗？研究什么样的问题可以把足球看作质点？ 研究足球的运动轨迹时，不需要考虑球的大小和形状对研究问题的影响，可以把足球看成质点。 研究如何才能踢出香蕉球时，要研究足球的旋转情况，必须考虑球的大小和形状，不能把足球看成质点。 思考与讨论 【例题1】一列长2km的火车，正通过一长10km的高架桥。一个今年考取北大的学生丁北清座在这列火车上。如果此时火车距离北京有1800km，火车一直以360hm/h的速度匀速运动。试问： ⑴如果要你求这列火车还要多长时间到达北京，可不可以把火车看成质点？ ⑵如果要你求这列火车通过这座高架桥的时间，可不可以把火车看成质点？ 解析： 列车行驶时尽管它的传动机构及车轮的运动很复杂，但我们只关心列车整体的运动情况时，就可以不考虑各部分的运动差异。 ⑴因为火车距离北京有1800km，这一距离远远大于火车的长度，可以忽略火车的形状和大小，把火车看成一个质点。 ⑵火车通过高架桥的运动可以看成是平动，取火车上任意一个点当做质点，用质点的运动来代替火车的运动。不可以把火车看成质点。 典例解析 质点 只有质量，没有形状和大小的用来代替物体的点叫作质点。 情形1：忽略物体的大小和形状，突出“物体具有质量”这个要素，把物体简化为一个有质量的点—质点。 情形2：平动物体的大小和形状不能忽略，但是可以用其上任意一点的运动来代替整个物体的运动，于是整个物体的运动也可就简化为一个点的运动，把物体的质量赋于这个点，这个点也就成了一个质点。 把物体看成质点的两种情形： 质点是一个理想物理模型，是实际物体的一种抽象。它抓住了事物的主要因素，忽略了次要因素，是对客观复杂事物理性的反映。 随堂小结 二、参考系 飞花两岸照船红， 百里榆堤半日风。 卧看满天云不动， 不知云与我俱东。 诗境中的运动 要描述一个物体的运动