内容正文:
第一章 描述运动的基本概念
第1节 参考系 时间 质点
核心素养导学
物理观念
(1)知道参考系的概念,会选取恰当的参考系研究物体的运动。
(2)知道时间和时刻的含义以及它们的区别。
(3)了解质点的含义,知道质点是理想化的物理模型。
科学思维
(1)能灵活运用参考系研究物体的运动。
(2)能用时间轴描述时间和时刻。
(3)能将特定实际情境中的物体抽象成质点。
科学态度与责任
知道物理学研究的很多问题就在身边,对自然界有好奇心。通过相关案例的分析,能关注科学技术的新进展,渗透爱国主义教育。
一、参考系
1.定义:研究物体的运动时,总要选取某一个物体作为参照,这个作为参照的物体叫作参照物,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:描述一个物体的运动时,参考系可以任意选择。
(1)选择不同的参考系来观察同一物体的运动,得到的结果会有所不同。
(2)参考系选取得当,会使问题的研究变得简洁、方便。
(3)通常情况下,在讨论地面上物体的运动时,都以地面作为参考系。
3.静止的相对性:自然界的一切物体都处于永恒的运动中,运动是绝对的,静止是相对的。
(1)由于运动的相对性,凡是提到物体的运动,都应该明确它是相对于哪个参考系而言的。
(2)无论物体原来的运动状态如何,一旦这个物体被选为参考系,就认为它是静止的。
二、时间和时刻
1.时刻:指某一瞬间。在时间轴上,时刻用点表示。
2.时间:指某两个时刻之间的间隔。在时间轴上,用一段长度表示时间(时间间隔)。
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,把物体简化、抽象为一个具有质量的点,称为质点。
2.物体可看成质点的条件:物体的大小和形状对所研究问题的影响可以忽略。
3.物理模型: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。
1.如图所示,一位运动员在水平匀速飞行的飞机上自由掉落,关于其运动情况,飞机上的观察者:“他在沿直线下落呀!”地面上的观察者:“他明明在沿曲线下落嘛。”请问:两位观察者的说法哪个是正确的?为什么?你受到什么启发?
提示:都正确;他们所选择的参考系不同;同一物体的运动描述,选取的参考系不同,观察结果可能不同。
2.李大爷起床后外出晨练,在公园遇到杨阿姨。
李:“您这么早就来啦,这刚6:30。”
杨:“是啊,我6:15就来了, 都锻炼了15分钟了。”
李:“您来的路上用了多长时间?”
杨:“差不多10分钟吧。您什么时间从家里走的?”
李:“大约6点。”
(1)以上对话中,表示时刻的有哪些?
(2)表示时间的有哪些?
提示:(1)其中“6:30”“6:15”“6点”都表示某一瞬时,是时刻。
(2)“15分钟”“10分钟”表示一段时间间隔,是时间。
3.如图所示是某手机地图软件导航图,由图像可知起始小圆点表示导航者此时的位置,而终止小圆点是导航者将要到达的位置。
请对以下结论作出判断:
(1)在研究导航者的运动路径时,可以将导航者看成质点。(√)
(2)在研究导航者的运动时间时,可以将导航者看成质点。(√)
(3)在研究导航者所驾驶轿车轮胎上某点的运动时,可以将轿车看成质点。(×)
新知学习(一)|对参考系的认识
[重点释解]
1.对参考系的理解
(1)参考系是为了描述物体的运动,选来作为标准的物体。
(2)被选择作为参考系的物体都是假定不动的,不能认为只能选择不动的物体作为参考系。
(3)作为参考系的物体可以是运动的,也可以是静止的,任何物体均可以被选作参考系。
(4)在不说明参考系的情况下,通常取地面为参考系。
2.参考系的四个性质
标准性
作为参考系的物体,不论原来的运动情况如何,都假定不动,被研究的物体都是以参考系为标准的
任意性
参考系的选取在原则上是任意的
同一性
比较不同物体的运动应选择同一参考系
相对性
对于同一物体,选择不同的参考系,观察结果可能会有所不同,被研究的物体是运动还是静止,都是相对于参考系而言的
[典例体验]
[典例] 《中国诗词大会》自播出以来始终热度不减,成为备受瞩目的国民性诗词节目,带动全民重温曾经学过的古诗词,分享诗词之美,感受诗词之趣。李白在《望天门山》一诗中写到“两岸青山相对出,孤帆一片日边来”。诗文中的“青山相对出”选择的参考系是( )
A.青山 B.孤帆
C.河岸 D.太阳
[解析] 描述“青山”的运动,不能以“青山”本身为参考系,故A错误;选择“孤帆”为参考系,“青山”和“孤帆”之间的位置发生了变化,故“青