1.1质点 参考系（课件）-【高效课堂】2024-2025学年高中物理同步精品备课一体化资源（人教版2019必修第一册）

1.1质点 参考系 第一章 运动的描述 人教版高中物理 必修一 在我们周围，到处可以看到物体在运动：汽车在公路上行驶，巨轮在海上航行，飞机在天空中飞行，树叶在摇动，鸟儿在飞翔……就连我们脚下的地球，也在不停地自转、公转。 物体的空间位置随时间的变化，是自然界中最简单、最基本的运动形态，叫作机械运动（mechanical motion）。在物理学中，研究物体做机械运动规律的分支叫作力学（mechanics）。人们在力学的研究中，不仅认识了物体做机械运动的规律，而且还创立了科学研究的基本方法。 这一章，我们学习机械运动的描述。 学习目标 1.了解质点的含义,知道将物体抽象为质点的条件。(物理观念) 2.理解参考系的概念,知道物体的运动具有相对性。（物理观念) 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。(科学思维) 导入新课 生活中随处可见运动的物体，例如玩耍的孩童、行驶的汽车、翱翔的雄鹰……对于这些运动的物体，我们如何准确地描述它们的运动呢？ 一、物体和质点 1.机械运动 （1）定义:物体的空间位置随 的变化,是自然界中最简单、最基本的运动形态,叫作 。 （2）常见运动形式: 和 。 ①平动:平动过程中,物体各部分的运动特点完全相同。例如木块在水平桌面上滑动。 平动 时间 转动 机械运动 一、物体和质点 ②转动:物体的各部分绕某一点(或轴)做圆周运动,例如高速转动的砂轮。 一、物体和质点 实际上,许多物体往往平动的同时也转动。 例如直升机飞行时螺旋桨的运动、做翻腾动作的跳水运动员的运动、正在行驶的汽车的车轮上各点的运动等都属于这种情况。 一、物体和质点 2.物体和质点 雄鹰拍打着翅膀在空中翱翔时，身体在向前运动，但它的翅膀在向前运动的同时还在上下运动；足球在绿茵场上滚动时，它在向前运动的同时还在转动……可见，要准确地描述物体的运动，并不是一件容易的事。 一、物体和质点 困难和麻烦出在哪里？ 稍加分析就可以知道，这是因为任何物体都有一定的大小和形状，物体各部分的运动情况一般说来并不一样。 一、物体和质点 不过，我们有时关注物体各部分的运动，有时关注物体整体的运动。 所以，如何描述物体的运动要看我们关注的问题是什么。 例如，要研究雄鹰是如何飞行的，它的翅膀的运动方式很重要； 但是，如果我们只关注雄鹰从哪里移动到了哪里，就不必太在意它的形状，把它看成一个点来描述它的运动就容易了。 一、物体和质点 下面我们来分析一些具体的实例，看看什么样的问题可以把物体看成一个点，什么样的问题不能把物体看成一个点。 一、物体和质点 人类居住的地球在绕太阳公转，同时又在自转。因此，地球各部分离太阳的距离不断变化。但是，如果考虑到地球的直径（约1.3× km）还不到地日距离（约1.5× km）的万分之一，在研究地球公转引起的位置变化问题时，由地球的大小引起的运动差异很小，因此，可以忽略地球的大小和形状而把它视为点。 一、物体和质点 有些物体上各点的运动差异虽然不小，但如果我们不研究各点的运动差异，而只关注物体整体的运动时，同样可以把物体看作一个点。 例如，一列火车在平直轨道上行驶（图1.1-1），尽管它的传动机构及车轮的运动很复杂，但是，当我们只关心火车整体的运动情况时，就可以不考虑上述各部分的运动差异，而用一个点的运动代替整列火车的运动。 一、物体和质点 看来，在某些情况下，确实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，这样的点叫作 。 （1）质点的概念： （2）质点的基本属性： 质点 用来代替物体的，有质量的点。 没有形状，没有大小，只占位置而不占空间，具有被替代物体的全部质量。 理想化模型是为了简化问题以方便研究而进行的一种科学抽象,实际上并不存在。 一、物体和质点 （3）将物体看成质点的条件： 如果物体的大小和形状在研究问题的过程中可以忽略不记，就可以把物体看作质点。 物体可以视为质点的情况有以下几种： ①物体上个点的运动情况完全相同，物体上任意一点的运动完全能反映整体的运动。 一、物体和质点 例如:沿斜面下滑的木块，研究其下滑的快慢时，可以将其视为质点。 一、物体和质点 ②物体上各点有较大的运动差异，但我们不研究各点的运动差异，而只关注整体差异时。 例如:高铁在行驶时，虽然车轮在转动，但研究整体运动的快慢时，可将其视为质点。 一、物体和质点 ③问题涉及的空间尺度远大于物体自身的大小时，物体自身的大小可以忽略不记，可视为质点。 例如:电子绕原子核转动时。 一、物体和质点 注意： 同一个物体，由于要研究的问题不同，有时可以看作是质点，但是有时却不能看作是质点。 很小的物体不一定能看作是质点，很大的物体也不一定不能看作是质点