内容正文:
不了解运动,就不了解自然——亚里士多德
1.1 质点 参考系
一、物体和质点
质点:用来代替物体的有质量的点.
1.质点是一种科学抽象,是一种 模型.
2.质点是对实际物体的近似,这也是物理学中常用的一种重要的研究方法.
3.一个物体能否看成质点,取决于 ,而跟自身体积的大小、质量的多少和运动速度的大小无关.
4.一个物体能否被看作质点,取决于所研究问题的性质.即使是同一个物体,在研究的问题不同时,有的情况下可以看作质点,而有的情况可能不可以看作质点.
(课堂探究) 想一想,书本在下列情景中能否被看成质点.
1.沿一个方向推动桌面上的书本,如果测量书本移动的距离,是否可以将书本视为质点,为什么?
2.如果测定书本经过桌面上方某一定点所需要的时间,是否可以将书本视为质点,为什么?
3.如果书本绕书本上的某一点转动,是否可以将书本视为质点?
说明:将物体看作质点的条件:
(1)平动的物体可以看作质点,一般研究物体的转动时不能把物体看作质点.所谓平动,就是物体上任意点的运动情况都相同.
(2)物体有转动,但物体的转动不是我们所要研究的主要问题时,物体本身的形状和大小已变成了次要因素.如汽车在运行时,虽然车轮有转动,但我们关心的是车辆整体的运动的快慢,故汽车可以看成质点。
(3)物体的大小、形状对所研究问题的影响可以忽略时,可视物体为质点。如地球是够大的,但地球绕太阳公转时,地球的大小就变成次要因素,我们完全可以把地球当作质点看待。当然,在研究地球自转时,就不能把地球看成质点了。又如看一个同学的跑动速度时,可以把人看成质点,但观察他做广播操时,就不能看成质点了。
二、参考系
参考系:任何运动都是相对于某个参照物而言的,这个选来作标准的参照物称为参考系.
选择不同的参考系来观察同一个物体的运动,观察得到的结果会有不同。比如:坐在行驶的火车中的乘客,如果以地面做参考系,他是随车厢一起运动的;如果以车厢做参考系,他是静止的。
(课堂探究) 一跳伞运动员在下落过程中,看到身旁的直升机在向上运动,则直升机相对于地面的运动情况是怎样的?
通过实例让学生体会并小结:
(1) 性,运动和静止都是相对于参考系的.
(2) 性,参考系的选取是任意的.选择参考系时,应使物体运动的描述尽可能简单、方便.
(3) 性,选择不同的参考系,观察的结果可能不一样,也可能一样.
(4) 性,比较两个物体的运动情况,必须选择同一参考系才有意义.
(5)通常情况下,讨论地面上的物体运动时,都以 为参考系。
随堂练习
1.下列关于质点的说法中正确的是( )
A.体积很小的物体都可看成质点
B.质量很小的物体都可看成质点
C.不论物体的质量多大,只要物体的尺寸跟物体间距离相比甚小,对研究问题无影响或可以忽略不计时,就可以看成质点。
D.只有低速运动的物体才可看成质点,高速运动的物体不可看做质点。
2.在以下的哪些情况中可将物体看成质点( )
A. 研究某学生骑车回校的速度
B. 对学生骑车姿势进行生理学分析
C. 研究火星探测器从地球到火星的飞行轨迹
D. 研究火星探测器降落火星后如何探测火星的表面
E.研究一端可绕另一端转动的木杆的运动时,此杆可作为质点来处理
F.在大海中航行的船要确定它在大海中的位置,可以把它当做质点来处理
G.研究杂技演员在走钢丝的表演时,杂技演员可以当作质点来处理
H.研究地球绕太阳公转时,地球可以当作质点来处理。
I. 研究长为L的火车过长为d的隧道所用的时间时的火车
3.描述一个物体的运动时,参考系:_________
A.可以任意选取 B.是一定的
4.选择不同的参考系来观察同一个物体的运动时,其结果:_______
A.一定不同 B.可能不同 C.一定相同
5.描述物体的运动,必须选择参考系,关于参考系,下列说法中正确地是( )
A.早晨太阳从东方升起,参考系是地面
B.地球绕太阳近似做圆周运动,参考系是太阳
C.研究地面上物体的运动只能取地面为参考系
D.在不同参考系中描述物体的运动,简繁程度可能会不同
6.第一次世界大战期间,一名法国飞行员在2000 m高空飞行时,发现脸旁有一个小东西,他以为是一只小昆虫,敏捷地把它一把抓过来,令他吃惊的是,抓到的竟是一颗子弹。飞行员能抓到子弹,是因为( )
A.飞行员的反应快 B.子弹相对于飞行员是静止的
C.子弹已经飞得没有劲了,快要落在地上了 D.飞行员的手有劲
7.两辆汽车在平直公路上行驶,甲车内的人看见窗外树木向东移动,乙车内的人发现甲车没有运动.如果以大地为参考系,上述事实说明( )
A.甲车向西运动,乙车不动
B.乙车向西运动,甲车不动
C.甲车向西运动,乙车向东运动
D.甲、乙两车以相同的速度都向西运动
8.指出以下所描述的各运动的参考系是什么?
(1) 太阳从东方升起,西方落下;
(2) 月亮在云中穿行;
(3) 汽车外的树木向后倒退。
答案:
1、 理想化,物体的大小形状对研究的问题有无影响。
2、 相对性,任意性,差异性,同一性,大地
随堂练习:1C、2ACFH、3A、4B、5ABD、6B、7D、8大地、云、汽车
无论从逻辑上还是从历史上讲,力学都是物理学的基础,也是物理学及其它科学的典范。。。。。。力学之于物理学就如同骨骼之于人体。。。。。。。霍尔顿
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