1.1 质点 参考系 讲义 -2023-2024学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

§1.1 质点 参考系 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。 2、体会建构物理模型的思维方式，知道质点是一个理想化模型。 3、了解参考系的概念及其对描述物体运动的意义。 新课引入： 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，称为机械运动。研究物体做机械运动规律的物理学分支叫作力学，所以研究力学，就要先研究谁运动？怎样运动？为何会运动？ 过渡：我们的周围，随处可见物体在运动，我们该如何准确去描述它们的运动呢？ 新课教学： 提出问题： ①雷达显示屏上的亮点表示什么？ ②为什么可以用点来表示飞行器呢？ 飞行器的运动比较复杂，在向前飞行的同时，还有可能在振动或者转动，因此要准确地描述它的运动，并非易事。但是在这里，我们通过雷达，只需要知道飞行器的飞行路线就可以了，它的大小、形状等对我们观测飞行器的航线没有影响，这时，把它看成一个点来描述它的运动就显得非常的方便。 一、质点 1、概念：用一个有质量的点来代替物体，这样的点称为质点 问题1：是不是只有小的物体才可以看成质点？比如：新冠病毒非常小，需要借助高倍的显微镜才能看到，它一定能看成质点吗？ 在研究病毒形状的时候，不能看成质点！ 问题2：体积大的物体一定不可以看成质点吗？比如：研究地球绕太阳公转的轨道时，地球能看成质点吗？研究地球自转引起的昼夜交替等现象时，地球还能看成质点吗？ 研究地球公转时可以将地球看成一个质点，研究自转时不可以。 物体能否看成质点，是由所要研究的问题决定的。同一个物体，由于所要研究的问题不同，有时可以看成质点，有时又不能看成质点。 问题3：一列在平直轨道上行驶的火车，它各部分运动的情况相同吗？是否可以用一个点的运动来代替整列火车的运动？ 尽管火车的传动结构、车轮的运动等很复杂，但当我们只关心整列火车的运动时，可以不考虑各部分的运动差异，从而用一个点来代替整列火车。 问题4：沿斜面滑行的物块，它各部分运动的情况相同吗？是否可以用一个点的运动来代替整个物块的运动？ 物体上各点的运动情况完全相同的运动称为平动。 这种情况下，即使不能忽略物体的大小和形状，但从描述运动的角度来看，物体上任一点的运动能完全反映整个物体的运动，这时整个物体也可以简化为一个质点。 问题5：通过上面的分析，你能总结出物体可以看成一个质点的条件吗？ 2、物体可以看成质点的条件： （1）物体的大小、形状、体积等对所研究的问题的影响可以忽略不计时 （2）虽然不能忽略物体的大小和形状，但是可以用其上任意一点的运动来代替整个物体的运动 3、理想化模型：突出问题的主要因素，忽略次要因素 说一说： 足球比赛中，运动员会踢出“香蕉球”——即球的运动轨迹为类似香蕉形的弧线。在研究如何才能踢出“香蕉球”时，能把足球看成质点吗？研究什么问题可以把足球看成质点？ 例1：在考察下列运动员的比赛成绩时，可将运动员看做质点的是(　A　) 过渡：自然界的一切物体都处于永恒的运动中，即运动是绝对的。 问题6：这辆车是运动的还是静止的呢？你的判断依据是什么？ 以路边景物作为参照物，可知车是向前运动的。 描述某个物体的运动时，总是相对其它物体而言的，即运动又是相对的。 二、参考系 1、概念：描述物体运动时，被用来作为参考的物体叫作参考系 2、理解： （1）参考系的选取是任意的 问题7：匀速飞行的飞机上的人和地面上的人看炸弹的运动情况是一样的吗？为什么？ 两个人选择的参考系不同，得到的炸弹的运动情况不一样，飞机上的人选择了飞机为参考系，看到炸弹始终在自己下方，是直线运动；而地面上的人选择了地面为参考系，看到炸弹的轨迹是曲线。 （2）选取不同的参考系，对同一运动的描述可能不同 （3）一般以地面或相对地面静止的物体作为参考系 例2：分别说出下列运动中是什么物体相对什么参考系在运动？ 一江春水向东流 地球的公转 钟表的时针在转动 太阳的东升西落 学科网（北京）股份有限公司 $$