内容正文:
第1节 参考系 时间 质点
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.体会构建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。
1.物理观念:理解质点、参考系、时间、时刻的概念,能解决实际问题。
2.科学思维:能掌握建立物理模型的方法,知道质点的简化条件。
3.科学探究:参考系的选取原则、利用坐标轴来表示时间和时刻。
4.科学态度与责任:能利用质点、参考系、时间的相关知识,解决现实中的问题。
参考系
1.参考系:在研究物体的运动时,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。
2.参考系的选取
(1)参考系的选取是任意的,但选取的参考系不同,结论往往不同,通常选地面为参考系。
(2)参考系既可以是静止的物体,也可以是运动的物体。
时间和时刻
1.时刻:指某一瞬间,用时间轴上的点表示。
2.时间(时间间隔):指某两个时刻之间的时间间隔,用时间轴上的一段长度表示,即Δt=t2-t1。
质点
1.机械运动
(1)定义:物体的空间位置随时间变化的过程。
(2)分类
①平动:物体上各点的运动情况都相同的运动称为平动。
②转动:物体的各个部分都绕某轴或某点做圆周运动,各部分的圆周半径各不相同,这种运动称为转动。
2.质点
(1)定义:忽略物体的形状和大小,把物体简化、抽象为一个有质量的点,这样的点称为质点。
(2)一个物体能否看作质点,取决于所研究的问题,而不是单纯看物体实际体积的大小。
(3)理想模型:保留主要因素而忽略次要因素的思维方法通常称为理想化方法,而这种从实际物体中抽象出来的、被理想化了的研究对象称为理想模型。
[课前小练]
1.判断下列说法是否正确。
(1)只有体积很小的物体才可以看作质点,体积较大的物体不能看作质点。(×)
(2)质点是一个理想模型,实际上也是存在的。(×)
(3)参考系可任意选取,对同一运动,选择不同的参考系观察的结果一定相同。(×)
(4)上午第一节课8点10分上课,每节课40分钟,其中8点10分和40分钟均是时刻。(×)
2.(多选)高中生活,必须要有时间观念,你6:20起床,6:30出家门,踩着你的自行车,一路狂蹬,可惜还是迟到了两分钟,下列说法正确的是( )
A.6:20起床指的是时刻
B.明天得提前5分钟起床,这里指的是时间间隔
C.迟到的两分钟等于120 s,所以可分成120个时刻
D.第1秒末与第3秒初之间的时间间隔是1 s
解析:ABD 6:20起床指的是时刻,A正确;提前5分钟起床,这里指的是时间间隔,B正确;时刻是时间轴上的某一个点,120 s内有无数个时刻,C错误;第1秒末与第3秒初之间的时间间隔是1 s,D正确。故选ABD。
对参考系的理解
[思考探究]
中国的动车组列车分为三大级别:高速动车组(标号G,速度250 km/h及其以上,主要对应高速铁路,还没有上限时速)、一般动车组或中速动车组(标号D,速度160 km/h至200 km/h,主要对应快速铁路)、低速动车组(速度140 km/h,以适应城市轻轨)。如图是正高速行驶的动车中站立的“动姐”。
(1)在火车站上的人来看,她们随动车以很大的速度快速运动,那动车上站立的两位“动姐”感觉自己在高速运动吗?
(2)她们若观察窗外的景色,能感觉自己在高速运动吗?
(3)她们为什么会有上述两种不同的感觉呢?
提示:(1)不能 (2)能 (3)选择的参考系不同
[思维深化]
1.选择参考系的意义
要描述一个物体的运动,必须首先选好参考系,只有选定参考系后,才能研究物体做怎样的运动。
2.选取参考系的方法
研究物体的运动时,参考系是可以任意选取的,但一般根据研究问题的方便性来选取。在研究地面上物体的运动时,常选地面或相对于地面静止的物体作为参考系。
3.参考系的四个性质
任意性
参考系可以任意选取,任何物体都可以作为参考系
标准性
用来作为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
下列有关运动的描述中,参考系的选取符合描述的是( )
A.研究在空中运动的物体可以不选择参考系
B.“钱塘观潮时,观众只觉得潮水扑面而来”,是以“潮水”为参考系的
C.在观光大巴观察窗外时看到公路两旁树不断向后移动是以座位为参考系的
D.诗句“卧看满天云不动,不知云与我俱东”,其中“云与我俱东”以船为参考系的
解析:C 研究在空中运动的物体可以选取地面为参考系,研究物体的运动必须选取一定的参考系,A错误;观众感觉潮水扑面而来是以观众为参考系,潮水相对于观众是运动的,