内容正文:
第一节 质点 参考系 时间
核心素养要求
核心素养呈现
1.知道质点的概念,知道质点是一种理想化物理模型.
2.知道把物体看作质点的条件.
3.理解参考系的概念,知道物体运动具有相对性.
4.知道时刻和时间的区别和联系.
质点
1.机械运动:物体相对于其他物体在空间位置上随时间的变化,叫作机械运动,简称运动.
2.质点:在研究物体的运动时,如果物体各点的运动情况相同(填“相同”或“不相同”),或者它的大小和形状在所研究的问题中可以忽略,这时我们就可以把物体简化为一个有质量的点.用来代替物体的有质量的点叫作质点.
3.理想化模型:根据问题的内容和性质,抓住问题中的主要因素,忽略次要因素,建立一个与实际情况差距不大的理想化模型,是一种重要的科学研究方法.质点是(填“是”或“不是”)一个理想化模型.
(1)在马拉松比赛中运动员可以视为质点.(√)
(2)裁判给跳水运动员打分时运动员可视为质点.(×)
(3)击剑比赛、体操比赛中运动员可视为质点.(×)
(4)研究地球的公转及自转时,地球都可视为质点.(×)
参考系
1.参考系:研究一个物体运动时,选来作为参考的物体.
2.同一物体的运动,所选参考系不同,对物体运动的描述就会不同(填“就会不同”或“一定相同”).
3.参考系的选择是任意(填“任意”或“唯一”)的.
4.坐标系:为了定量描述物体的位置及位置的变化,需要在参考系上建立适当的坐标系.如果物体沿直线运动,建立直线坐标系.
坐在车上的人感觉自己是静止的,站在地面上的人认为车上的人是运动的,对于车上的人,为什么会有不同的运动形式?怎么确定车上的人是静止的还是运动的?
提示:车上的人以车为参考系,相对位置未变,以地面为参考系,相对位置发生变化.
时间与时刻
1.时刻:钟表指针指示的一个示数对应着某一瞬间,也就是时刻.
2.时间:两个时刻之间的间隔称为时间.
3.在时间轴上的表示:时间轴上的一个点表示的是某一时刻,时间轴上的一条线段表示的是一段时间(均选填“一个点”或“一条线段”).
4.时间与时刻的关系:两个时刻之间的时间Δt=t2-t1(用t1、t2表示,t1、t2分别表示先后两个时刻).
(1)2021年1月1日早晨7时36分,天安门广场上五星红旗冉冉升起,7时36分指时刻.(√)
(2)小明同学每天早上6:00起床,上学路上需要10分钟,6:00和10分钟都是指时间间隔.(×)
对质点模型的理解
[思考探究]
研究列车从北京开往上海所用的时间时能否把列车看成质点?
研究列车通过一条隧道所用的时间时能否把列车看作质点?
提示:能 不能
[思维深化]
1.对质点的理解
(1)质点是用来代替物体的有质量的点,只占有位置而不占有空间,具有被代替物体的全部质量.
(2)质点是一种“理想化模型”,它是对实际物体的一种科学抽象.
2.物体能看成质点的条件
(1)物体的大小、形状对研究结果没有影响或影响可以忽略时.
(2)平动的物体.
(3)当所研究物体的运动涉及的空间远大于物体的尺寸时.
注意:物体能否被看成质点,与物体本身的形状、大小和质量大小无关.
观察下面所示四幅图,对图中各运动物体的描述正确的是( )
A.图①中研究投出的篮球运动路径时不能将篮球看成质点
B.图②中观众欣赏体操表演时不能将运动员看成质点
C.图③中研究地球绕太阳公转时不能将地球看成质点
D.图④中研究子弹射穿苹果的时间时可将子弹看成质点
解析:B 在研究篮球的运动路径以及地球绕太阳公转时,篮球和地球的大小、形状可以忽略,可以将它们看成质点;观众在欣赏体操表演以及研究子弹射穿苹果的时间时,运动员和子弹的大小、形状不能被忽略,不能将他们看成质点,综上所述应选B.
物理学研究方法——建立理想化物理模型
(1)“理想化模型”是为了使研究的问题得以简化或方便研究而进行的一种科学抽象,实际上并不存在.
(2)在“理想化模型”的抽象过程中,应以研究目的为出发点,突出问题的主要因素,忽略次要因素,从而建立理想化物理模型.
[针对训练]
1.(多选)为了提高枪械射击时的准确率,制造时会在枪膛上刻上螺旋形的槽.这样,当子弹在枪管中运动时,会按照旋转的方式前进.离开枪管后,子弹的高速旋转会降低空气密度、侧风等外部环境对子弹的影响,从而提高子弹飞行的稳定性.下列关于子弹运动的说法正确的是( )
A.当研究子弹的旋转对子弹飞行的影响时可以把子弹看作质点
B.当研究子弹射击百米外的靶子所用的时间时可以把子弹看作质点
C.无论研究什么问题都可以把子弹看作质点
D.能否将子弹看作质点,取决于我们所研究的问题
解析:BD 在研究子弹的旋转对飞行的影响时不能忽略子弹的大小和形状,因此不可以把子弹看作质点,选项A错误;研究子弹射击百米外的靶子所用的时间时,其大小和形状