内容正文:
1.参考系 时间 质点
课程标准
核心素养
1.经历质点模型的建构过程,了解质点的含义
2.知道将物体抽象为质点的条件
3.研究物体运动时,会选合适的参考系
物理观念:质点、时间、时刻、参考系等概念
科学思维:建立物理模型的方法
科学探究:物体看作质点的条件、参考系选取原则
科学态度与责任:能根据实际情况选定参考系
一、参考系
1.定义:研究物体的运动时,总要选取某个物体作为参照,这个物体叫作参照物,它以及与它保持相对静止的物体组成一个系统,叫作参考系。
2.选取原则与结果
参考系的选择原则上是任意的,只是选择不同的参考系,物体的运动情况可能会有所不同。
二、时间和时刻
1.定义:在物理学中,可以用时间坐标定量描述,即用时间轴上的点表示时刻,用时间轴上的一段长度表示时间(时间间隔)。
2.生活中的“时间”
日常生活中的“时间”,有时指“时刻”,有时指“时间间隔”,应根据具体情况判定。如“什么时间出发”指的是时刻,“出发多长时间了”指的是时间间隔。
三、质点
1.定义:在满足一定条件时,可以把物体简化、抽象为一个具有质量的点,称为质点。
2.物体看作质点的条件:物体的大小和形状在研究的问题中可以忽略不计。
1.关于参考系,下列说法正确的是( )
A.参考系必须是静止不动的物体
B.参考系必须是静止不动或正在做直线运动的物体
C.研究物体的运动,可选择不同的参考系,但选择不同的参考系观察结果是一样的
D.研究物体的运动,可选择不同的参考系,但选择不同的参考系对于研究同一物体的运动而言,一般会出现不同的结果
D [参考系不一定是静止不动的物体,运动的物体也可以做参考系,并且不一定是做直线运动的物体,选项A、B错误;研究物体的运动,可选择不同的参考系,但选择不同的参考系观察的结果一般是不一样的,例如一列高速行驶的动车,对地面观察者来说动车是运动的,但是对动车上的观察者来说则动车是静止的,选项C错误,D正确。]
2.在图中所示的时间轴上标出的是下列哪些时间或时刻?( )
A.第4 s初 B.第6 s末
C.第3 s D.前3 s
D [时间是指时间的长度,在时间轴上对应一段线段,时刻是指时间点,在时间轴上对应的是一个点。从时间轴上来看表示的是从0到3的一段时间,表示的是时间间隔,即前3 s的时间,所以D正确,选项A、B、C错误。]
3.判断正误
(1)质点是一种对实际物体的科学抽象,是一种理想化的物理模型。 (√)
(2)很小的物体一定能看成质点。(×)
(3)做直线运动的物体一定能看成质点。(×)
知识点一 参考系的选取及应用
观察下面的漫画,图中司机对乘车人说:“你没动。”而路上的小女孩说:“真快!”关于司机和小女孩对乘车人运动状态的描述,为什么会出现这两种不同的现象呢?
提示: 乘车人和车具有相同的速度,保持相对静止,司机以汽车为参考系,认为乘车人是静止的;相对地面来说,汽车在运动,小女孩以地面为参考系,看到的乘车人是运动的。
1.参考系的理解
(1)选取参考系一般应根据研究对象和研究对象所在的系统来决定。研究地面上物体的运动时,常选取地面或相对地面静止的物体作为参考系。
(2)参考系的选取可以是任意的。在实际问题中,参考系的选取以研究问题方便、对运动的描述尽可能简单为原则。
2.参考系的四个性质
任意性
参考系可以任意选取
标准性
用来作参考系的物体都是假定不动的,被研究的物体是运动还是静止,都是相对于参考系而言的
差异性
选择不同的参考系,同一运动的观察结果可能不同
统一性
比较不同物体的运动时,应该选择同一参考系
如图所示为反映“小小竹排江中游,巍巍青山两岸走”的山水画,以下有关参考系的判断正确的是( )
A.“竹排江中游”,以竹排上的人为参考系
B.“竹排江中游”,以竹排为参考系
C.“青山两岸走”,以竹排上的人为参考系
D.“青山两岸走”,以江岸上的树为参考系
C [“竹排江中游”是竹排相对青山(或江岸上的树)在运动,因此是以青山(或江岸上的树)为参考系的,以竹排上的人为参考系,竹排是静止的,选项A错误;研究竹排的运动,不能以竹排为参考系,B错误;“青山两岸走”是青山相对竹排(或竹排上的人)在运动,因此是以竹排(或竹排上的人)为参考系的,若以江岸上的树为参考系,青山是静止的,选项C正确,D错误。]
针对练1:中国是掌握空中加油技术的少数国家之一。如图所示是我国自行研制的第五代战斗机“歼20”在空中加油的情景,以下列的哪个物体为参考系时加油机是运动的( )
A.“歼20”战斗机
B.加油机中的飞行员
C.地面上的房屋
D.“歼20”战斗机里的飞行员
C [以地面上的房屋或者与大地相对静止的物体为参考系,加油机是运动的;以“歼20”战斗机、加油机中的飞行员、“