第一节 质点 物理模型（教学课件）物理沪科版2020必修第一册

第一章 运动的描述 主讲教师：XXX 第一节 质点 物理模型 3 目录 01 质点 02 物理模型 1 运动之美——机械运动 你知道什么是机械运动吗？ 问题 生活中，随时随地可见物体的运动：雄鹰在天空中翱翔；车辆在道路上飞驰；运动员 在赛场上奔跑；一阵风吹过，树叶、飞花相继飘落……即使是看起来静止的学校教学楼， 也在随地球的自转和公转不停地运动。 机械运动是自然界中最基本的运动形态。 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，叫做机械运动。 什么是机械运动？ 我们如何准确描述运动呢？ 同样是火车的运动时间问题，在地图上，我们不需要考虑火车的长短对时间的影响，但是在考虑火车过桥所用的时间时，我们就需要考虑火车的长短了。 我们需要按照实际情况对物体的运动情况加以简化。 2 理想模型——质点 忽略某些次要因素（如形状、大小），只关心主要的方面（如：一具有质量的物体从某处运动到另一处） 把物体看成一个点 这个点我们称之为质点。 1.质点 在某些情况下，确实可以忽略物体的大小和形状，把它简化为一个具有质量的点，这样的点叫作质点。 --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。 --模型是物理规律和物理理论赖以建立的基础。 研究物体运动时，能将物体看成一个质点的条件是什么？ 我们在研究列车整体运动时，可以不考虑各部分的运动差异，可以将列车看成一个点。 条件1：当物体上各点的运动情况完全相同时，整个物体的运动可以简化成为一个点的运动。 当物体的大小、形状对研究的问题没有影响或者影响微小时，可以忽略大小、形状而把它看成一个点。 试一试：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？ 有转动、但相对平动而言可以忽略时，也可以把物体视为质点。 试一试：空中护旗队的直升机在什么情况下可以看成质点，什么情况下不可以看成质点？ 试一试：阅兵方阵在什么情况下可以看成质点，什么情况下不可以看成质点？ 试一试：阅兵方阵中的每一名战士是静止的还是运动？空中护旗队直升机是静止的还是运动的？ 2 物理模型 在物理学中，通过突出事物的主要因素，忽略次要因素而建立起来的理想化“模型”，称为“物理模型”。除了物理模型，科学研究中还有很多模型，如化学键模型、DNA 分子双螺旋结构模型等。真实的现象往往纷繁庞杂，在研究问题时首先要在分析研究大量现象的基础上把实际的问题抽象为模型。通过把复杂问题简单化，再把简单问题模型化，可以更好地研究事物，抓住问题的本质，发现规律 物体能否抽象为质点，取决于在研究的问题中，物体的大小和形状能否忽略不计。 所谓没有大小和形状、只有质量的点实际是不存在的。质点是我们在研究实际物体的运动时，为了突出影响物体运动的主要因素，从实际物体抽象出来的物理模型。 典型例题 例题1、判断下列问题中能否将物体看成质点： ①研究火车过电线杆的时间； ②研究火车从上海到北京的时间； ③电子的体积非常小，研究电子自旋； ④研究电子绕原子核一周的时间； ⑤研究体积非常小的原子结构 ； 否 能 否 能 否 变式训练1．下列情况中把物体可以看作质点的是（　　） A．自转的地球 B．在表演的体操运动员 C．绕地球公转的月球 D．在通过一个电线杆旁的火车 【答案】C A．对于自转的地球，地球的大小和形状不能忽略，不能看成质点，A错误B．对于在表演的体操运动员，体操运动员的形状不可忽略，不能看成质点，B错误；C．对于绕地球公转的月球，月球的大小和形状可以忽略，可以看成质点，C正确；D．对于在通过一个电线杆旁的火车，火车的长度不可忽略，不能看成质点，D错误。故选C。 例题2：下列关于质点的说法中，正确的是（ ） A、体积很小的物体都可看成质点 B、质量很小的物体都可看成质点 C、物体的大小和形状在所研究的问题中起的作用很小，可以忽略不计时，我们就可以把物体看成质点 D、只有低速运动的物体才可看成质点，高速运动的物体不可看成质点 C 例题3：下列情况不能看成质点的是（ ） A、研究绕地球飞行时航天飞机的轨道 B、研究飞行中的直升机上的螺旋桨的转动情况 C、计算从北京开往汕头的一列火车的运行时间 D、计算火车通过路口所用的时间 思考：各部分运动状态完全一致的物体一定可看作质点吗？ BD 仓颉之初作书盖依类象形故谓之文其形声相益即谓之字文者物象之本字者言孳乳而浸多也著于竹帛谓之仓颉之初作书盖