内容正文:
1.1 质点 参考系
学习目标
【将理解】质点是一种理想化的模型,物体能否视为质点与研究问题有关。
【将知道】质点,参考系的概念
【将能够】初步体会物理模型在探索自然规律中的应用;根据实际问题判断物体是否能视为质点
新知导入
世界万物都在运动,古希腊杰出的哲学家、科学家,形式逻辑学的创始人亚里士多德说过:不了解运动,就不了解自然。
新知讲解
一、了解运动
一个物体相对于另一个物体的空间位置随时间发生改变的过程,我们称之为机械运动,简称运动。
机械运动
新知讲解
二、物体和质点
要准确地描述物体每个部分的运动情况,并不是一件容易的事。
老鹰、地球每个部分的运动情况一样吗?
新知讲解
研究老鹰飞翔姿态
研究老鹰从合肥飞到北京的轨迹
新知讲解
1、质点(mass point)
(1)定义:代替物体只有质量,没有形状和大小的点。
(2)质点不同于几何“点”:质点是实际物体的抽象,具有一定的物理内涵,其特点是具有质量。几何中的“点” 没有质量,表示空间位置。
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探究
在什么情况下列车可以看做一个质点?
假如一辆列车长300m,速度为50m/s,分别求出列车在考虑车长与不考虑车长的情况下经过下列区域所需的时间。
单位 s 路标 大桥1000米 合肥到北京1018公里
考虑车长
看成质点
6
20360
20
0
20366
26
新知讲解
综上所述
质点
物体
(3)对研究问题而言物体的大小、形状可忽略
(4)质点是一种理想化的“物理模型”
思考讨论
体积非常非常非常大的物体不能看作质点
体积很很很很很小的物体都能看作质点
物体能否能看作质点与物体的体积无关。
课堂练习
研究飞机在空中的位置、离开地面的高度。
研究地球公转
研究地球自转
观察图片中物体的运动说说在什么情况下可以看做质点?
课堂练习
观看体操运动员比赛
研究火车从上海到南京通过的路程
典型例题
例1:研究以下运动时,物体不可以当作质点的是( )
A.自转的地球
B.研究体操运动员在平衡木上的动作时
C.直升机飞行时螺旋桨的转动
D.从高处自由下落的石头
ABC
新知讲解
?
?
思考与讨论: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?
新知讲解
思考讨论:我们的地球在怎么动?
三、参考系
?
?
新知讲解
2、参考系
(1)定义: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,观察物体的位置相对于这个“其他物体”是否随着时间变化,以及怎样变化。这种用来作为参考的物体叫作参考系。简易理解为:在描述一个物体的运动时,选来作为标准的另外的物体叫作参考系。
“小小竹排江中游,巍巍青山两岸走“中,前句是以————————为参考系,后句是以————————为参考系。
巍巍青山
小小竹排
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新知讲解
(2)参考系的选取是任意的,一般视研究的问题而定,原则是尽可能使运动的描述简单、直观。没有特别指明时,通常是以地面或者相对于地面静止或匀速直线运动的物体为参考系。
例如:研究自行车的运动,一般会选择地面或相对于地面不动的物体(树木)等为参考系。
新知讲解
(3)同一个运动,如果选不同的参考系,结果可能不相同。
(4)比较两个物体的运动,必须选择同一参考系才有意义。
以加油机为参考系,加油机的飞行员认为受油机是—————的;以地面为参考系,受油机是————的。
静止
运动
飞机空中加油
课堂总结
1、质点:用来代替物体的有质量的点;是一种理想化的模型。
条件:物体形状和大小是研究问题中的次要因素
2、参考系:
(1)为了确定物体的位置和描述物体的运动而被选作参考的物体或物体系。
(2)运动和静止都是相对于参考系的,参考系的选取是任意的。
(3)选择不同的参考系,观察的结果可能不同。
2、宋代诗人陈与义乘小船出游,曾写下诗句“卧看满天云不动,不知云与我俱东”。诗中描述“云不动”是以——————为参考系,“云与我俱东”是以————为参考系。
课堂练习
1、机械运动中,物体位置的变化是指研究的物体与———————之间的位置变化。
参考系
小船
河岸
课堂练习
3.在飞驰的高铁列车上,乘客看到窗外电线杆向后运动。在描述“电线杆向后运动”时,所选的参考系是( )
A.乘客乘座的高铁列车
B.路旁的树木
C.高铁站的站台
D.铁路的路基
A
拓展提高
一只小船在静水中的速度为V,小船在水流速度为V1河水中逆流而上,经过一座桥时,船上的一只小球落入水中并浮在水面沿水流运动,船上的人5min后发现并立刻掉头追赶,求从发现小球落水到追上共用了多长时间?(设水流速度恒定,掉转船头的时间不计)
作业布