内容正文:
第一章 运动的描述
第1节 质点 参考系(强基课—逐点理清物理观念)
课标要求
层级达标
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,能将特定实际情境中的物体抽象成质点。
3.体会建构物理模型的思维方式,认识物理模型在探索自然规律中的作用。
学考层级
1.形成初步的质点、参考系的概念,能利用它们解释一些自然现象,解决生活中的一些实际问题。
2.体会建构物理模型的思维方式,认识物理模型在探索自然规律中的作用。
选考层级
能将复杂的实际问题转换成质点模型,并恰当选取参考系研究质点的运动规律。
逐点清(一) 物体和质点
[多维度理解]
1.物质与物体:我们生活的客观世界是物质的,物质由分子、原子等组成,物体是物质的聚集状态。
2.质点:在某些情况下,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。
3.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。
4.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.物理模型作为一种理想化模型,是为了研究问题方便而对实际问题的科学抽象,实际中并不存在。
2.质点不同于几何“点”,质点是用来代替物体的有质量的点,其特点是具有质量,没有大小、体积、形状,它与几何中的“点”有本质的区别。
[全方位练明]
1.判断下列说法是否正确。
(1)质量很大的物体一定可以视为质点。(×)
(2)体积很大的物体不能视为质点。(×)
(3)研究轿车通过某大桥的时间时,可以将该轿车视为质点。(√)
(4)研究百米赛跑运动员最后冲线的动作时可以把运动员看成质点。(×)
2.用高速摄影机拍摄的四张照片如图所示,下列说法正确的是( )
A.研究甲图中猫在地板上行走的速度时,猫可视为质点
B.研究乙图中水珠形状形成的原因时,旋转球可视为质点
C.研究丙图中飞翔鸟儿能否停在树桩上时,鸟儿可视为质点
D.研究丁图中马术运动员和马能否跨越障碍物时,马可视为质点
解析:选A 研究题图甲中猫在地板上行走的速度时,猫的大小可忽略不计,可将猫看作质点,选项A正确;研究题图乙中水珠形状形成的原因时,旋转球的大小和形状不能忽略,旋转球不能看作质点,选项B错误;研究题图丙中飞翔鸟儿能否停在树桩上时,鸟儿的大小不能忽略,不能将鸟儿看作质点,选项C错误;研究题图丁中马术运动员和马能否跨越障碍物时,马的大小不能忽略不计,不能把马看作质点,选项D错误。
3.(选自沪科版教材“思考与讨论”)地球是一个庞然大物,直径约为12 800 km,与太阳相距1.5×108 km。研究地球绕太阳的公转时,能不能把地球看成质点?研究地面上各处季节变化时(如图),能不能把地球看成质点?
提示:研究地球绕太阳公转时,地球的形状、大小可以忽略,可以把地球看成质点;当研究地面上各处季节的变化时,地球的形状、大小不可以忽略,故不能把地球看成质点。
逐点清(二) 参考系
[多维度理解]
1.定义:在描述一个物体的运动时,被选定用来作为参考、假定不动的某个其他物体叫作参考系。
2.选取原则:在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。
[全方位练明]
1.判断下列说法是否正确。
(1)参考系必须是静止不动的物体。(×)
(2)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。(×)
(3)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.(2023·浙江1月选考)“神舟十五号”飞船和空间站“天和”核心舱成功对接后,在轨运行如图所示,则( )
A.选地球为参考系,“天和”是静止的
B.选地球为参考系,“神舟十五号”是静止的
C.选“天和”为参考系,“神舟十五号”是静止的
D.选“神舟十五号”为参考系,“天和”是运动的
解析:选C 以地球为参考系,“天和”和“神舟十五号”都是运动的,故A、B错误;由于“神舟十五号”和“天和”核心舱成功对接,二者是相对静止的,因此选“天和”为参考系,“神舟十五号”是静止的,同理选“神舟十五号”为参考系,“天和”也是静止的,故C正确,D错误。
3.(2023·无锡