内容正文:
1 质点 参考系
[学习目标] 1.知道质点的概念,知道质点是一种理想化物理模型.2.知道把物体看作质点的条件.3.理解参考系的概念,知道物体运动具有相对性.
一、物体和质点
1.定义:忽略物体的大小和形状,把物体简化为一个具有质量的点.
2.物体看作质点的条件:一个物体能否看成质点是由所要研究的问题决定的.当物体的大小和形状对研究问题影响较小时,可把物体看作质点.
3.理想化模型:在物理学中,突出问题的主要因素,忽略次要因素,建立理想化的物理模型,并将其作为研究对象,是经常采用的一种科学研究方法.质点这一理想化模型就是这种方法的具体应用.
二、参考系
1.运动与静止
(1)自然界的一切物体都处于永恒的运动中,运动是绝对的.
(2)描述某个物体的位置随时间的变化,总是相对于其他物体而言的,这便是运动的相对性.
2.参考系:要描述一个物体的运动,首先要选定某个其他物体作为参考,这种用来作为参考的物体叫作参考系.
3.参考系的选择是任意(填“任意”或“唯一”)的.
4.选择不同的参考系来观察同一个物体的运动,其结果往往会有所不同(填“会有所不同”或“一定相同”).
1.判断下列说法的正误.
(1)只有体积很小的物体才可以看成质点,体积较大的物体不能看成质点.( × )
(2)质点是一个理想化模型,实际上也是存在的.( × )
(3)参考系必须选取地面或相对于地面静止的其他物体.( × )
(4)描述同一物体的运动时,不论选取怎样的参考系,其结论是相同的.( × )
(5)参考系可任意选取,通常情况下,在讨论地面上物体的运动时(如汽车的运动),都以地面为参考系.( √ )
2.《敦煌曲子词集》中有这样的词句:“满眼风波多闪烁,看山恰似走来迎,仔细看山山不动,是船行.”其中“看山恰似走来迎”所选的参考系是 ,“是船行”所选的参考系是 .
答案 船 山
一、质点
导学探究 如图1所示,雄鹰拍打着翅膀在空中翱翔,如果我们研究雄鹰从北方飞到南方的位置变化情况,雄鹰的大小和形状对所研究的问题有影响吗?能否把雄鹰当成质点?研究雄鹰的翅膀是如何拍打时,能把雄鹰当成质点吗?
图1
答案 无影响 能 不能
知识深化
1.对质点的理解
(1)质点是用来代替物体的有质量的点,只占有位置而不占有空间,具有被代替物体的全部质量.
(2)质点是一种“理想化模型”,它是对实际物体的一种科学抽象.
2.物体能看成质点的条件
(1)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,则可将物体看成质点.
(2)当物体上各部分的运动情况完全相同时,物体上任何一点的运动情况都能反映该物体的运动,一般可看成质点.
(3)物体有转动,但相对于平动而言可以忽略其转动时,可把物体看成质点.
3.对理想化模型的理解
理想化模型是为了研究问题的方便而对实际问题的科学抽象,实际中并不存在.
[深度思考]
1.体积大的物体是否一定不能看成质点?体积小的物体是否一定能看成质点?
答案 物体能否被视为质点,不是取决于物体的大小,而是看物体的形状和大小对所研究问题的影响是否可忽略.体积大的物体在有的问题中可以看成质点,体积小的物体在有的问题中不能看成质点.
2.同一物体根据不同的情景,有时能看成质点,有时不能看成质点,请举例说明.
答案 研究地球绕太阳公转时,可以把地球看成质点,研究地球的自转时,不能把地球看成质点;研究火车从北京开往上海的时间时,可以把火车看成质点,研究火车过铁路桥时不可以把火车看成质点.
(多选)关于质点,下列说法中正确的是( )
A.只要体积小就可以视为质点
B.物体的大小和形状对于所研究的问题属于无关或次要因素时,可把物体看作质点
C.质点是一个理想化模型,实际上并不存在
D.因为质点没有大小,所以与几何中的点是一样的
答案 BC
在研究下列四种情况中所提出的问题时,所涉及的对象能看作质点的是( )
答案 A
解析 地球绕太阳公转时,地球的大小远小于地球到太阳的距离,研究地球绕太阳公转的周期时,地球能看成质点;火车进站所用的时间是从车头进站开始到车尾进站为止,不能将火车看成质点;花样滑冰运动员的比赛比的是身体各部分的动作及协调性等方面,不能将运动员看成质点;要研究运动员跨栏的姿势(即身体各部分的位置及协调性),不能将运动员视为质点,只有选项A正确.
针对训练 (2021·无锡市江阴一中高一期中)研究下列问题时,可以把乒乓球或战斗机看成质点的是( )
A.打乒乓球时,研究如何打出弧旋球
B.打乒乓球时,观察弧旋球运动的轨迹
C.研究歼-20隐形战斗机的飞行姿态
D.给歼-20隐形战斗机加油
答案 B
解析 研究如何打出弧旋球时,乒乓球的大小和形状不能忽略,不能把乒乓球看成质点,故A错误;观察弧旋球运动的轨迹时,运动的轨迹