1.1质点 参考系 课件-2025-2026学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

1. 质点、参考系 他们的位置发生了变化吗？怎样描述物体的运动？ 1.机械运动 物体空间位置随时间的变化，叫做机械运动，简称运动。 自然界的一切物体都是运动着的，机械运动是自然界中最简单最基本的运动形态。 2.机械运动的形式 物体的运动形式千差万别，但都可以归纳为最基本的运动形式——平动、转动和振动. 例如： 掷出去的手榴弹，手榴弹在空中平动，同时不断绕质心转动. 树枝在风中左右摇摆为振动现象. 雄鹰拍打着翅膀在空中翱翔，足球在绿菌场上飞滚。雄鹰的身体在向前运动，但它的翅膀在向前运动的同时还在上下运动，足球在向前运动的同时还在滚动可见要准确地描述物体的运动，并不是一件容易的事。 想象一下，要是雄鹰、火车没有形状和大小，那该多好啊。 在现在自然界中，根据研究问题的需要，可以忽略物体的大小和形状，而把它看成点. 二、质点 1.定义： 用来代替物体有质量的点叫质点. 即忽略物体的形状、大小而保留其质量的一个点. 2.基本属性： 只占位置而不占空间，具有被代替的物体的全部质量. 3.特点： （1）质点是一种科学抽象，是对实际物体的近似，是一种理想化的物理模型，质点在现实生活中并不存在. （2）质点具有物体的全部质量,没有大小、没有形状. 质点没有体积，因而质点是不可能转动的。任何转动的物体在研究其自转时都不能简化为质点。 为什么要建立质点？ 物体的大小、形状对我们研究的问题几乎没有影响时，可将物体的复杂运动转化为质点的运动，建立理想化的模型，从而使我们对实际物体的研究得到简化. 4.将物体看成质点的条件： 一个物体能否看成质点，关键看其大小、形状及各部分的运动差异对研究问题的影响是否可以忽略不计，而不仅仅是看其自身的大小和形状. 可将物体看成质点的两种情况： （1）在研究的问题中，物体自身的大小远小于其所处的空间,这时通常可将其看成质点； （2）一般情况下，研究平动物体的运动时，可将其看成质点. 思考：研究飞机在空中的位置、离开地面的高度、飞行的速度、运动轨道等问题时，它本身的大小和形状是次要因素可忽略.这时飞机可看成质点. 而当我们研究飞机轮胎的转动时,能否把飞机轮胎看成质点? 不能!因为研究飞机轮胎的转动时,把飞机轮胎的大小与形状在研究的问题中不可忽略. 思考：是不是很小的物体才能看作质点，很大的物体不能看做质点？ 问题一: 地球可不可以看成质点. 研究地球公转时，地球本身的大小和形状是次要因素可忽略.可看成质点. 研究地球自转时，地球本身的大小和形状不可忽略. 不能看成质点. 问题二:乒乓球可不可以看成质点？ 研究乒乓球的运动轨迹时可以看成质点. 在研究上旋球或下旋球对接球的影响时不能看成质点. 物体能否看成质点与物体本身的大小和形状无关 判断物体是否能够看成质点的注意事项： （1）物体能否看成质点不是取决于物体自身的体积大小或者质量大小，不能想当然地认为很小很轻的物体就可以看成质点，很大很重的物体就不能看成质点. 如研究地球公转时，地球的直径相对于太阳和地球之间的距离可以忽略，此时体积庞大的地球可以看成质点； 如比较小的昆虫型机器人，在研究其旋转时，不能将其看成质点. （2）不能说平动的物体一定能看成质点，转动的物体一定不能看成质点. 平动的物体有时不能够看成质点，比如研究火车过山洞的时间时，虽然是平动，但需要考虑火车的长度，不能将其看成质点. 转动的物体有时也能看成质点，如研究运动员踢出的足球运动的速度时，不考虑它在空中的旋转，只考虑它的平动，可将其视为质点. 物理中的“质点”和几何中的点有哪些异同？ 相同点：都是没有形状和大小的点。 不同点：质点是实际物体的抽象表示，它具有一定的物理内涵，不仅具有物体的全部质量，而且是一个相对的物理概念；几何中的点没有质量，仅表示位置，而且应该绝对的小。 例题：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、物体的大小和形状在所研究的问题中起的作用很小，可以忽略不计时，我们就可以把物体看成质点 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成质点 C 判断： 研究火车从温州开到上海的时间 研究王励勤发球的旋转情况 研究王励勤拉弧圈球的轨迹 研究郭晶晶 在空中做翻滚动作 只能是很小的物体才可以看成质点 同一物体在同一过程中，由于研究的问题不一样，物体不一定能看成质点 × × × √ √ √ 物体 数据 研究问题 能否看成质点 天空一号 长10.4m，最大直径3.35m，活动空间15m3重8.5吨 与神八的对接过程 绕地球一周的时间 动车组 CRH2-300 总长度201.4m，宽3.38m，高3.7m，重56吨 经过一电线杆的时间 从上海到北京的时间 电子 体积非常小，质量9.1×10-31kg 电子的自旋 绕原子核旋转的周期 否 能 否 能 否 能 22 第一次世界大战期间，一名法国飞行员在2000米的高空飞行时，发现旁边有一个小东西，他以为是一只小飞虫，敏捷地把它抓过来，令他吃惊的是，抓到的竟是一颗子弹。 甲同学和乙同学第一次乘火车，他们坐在火车站的未开动火车上。突然甲同学看着车窗外另一列火车叫起来：“我们的车开动了！”乙同学盯着车窗外的柱子说：“你看错了，我们的车还没开动。”你认为甲乙同学的说法谁对谁错？ 要描述一个物体的运动，首先要选定某个其他物体做参考，观察物体相对于这个“其他物体”的位置是否随时间变化，以及怎样变化。这种用来做参考的物体称为参考系。 参考系是研究机械运动的标准。 1.参考系的定义： 三、参考系 2.参考系的选择 ①参考系的选择是任意的(任意性)，应以观测方便和使物体的运动尽可能简单为原则。一般选择地球和相对于地球静止的物体。描述地面上物体运动时，通常选地面或相对于地面静止不动的其他物体作为参考系。 ②一个物体一旦被选为参考系，就认为它是静止的，假定参考系不动。 ③比较两个物体的运动应选同一参考系(同一性)。 ④选择不同的参考系来观察同一个物体的运动，观察的结果可能会不同 (差异性)。 由于运动描述的相对性，凡是提到物体的运动，都应该明确它是相对哪个参考系而言(相对性)． 注意：通常默认为地面或相对地面静止的物体为参考系。 飞花两岸照船红， 百里榆堤半日风。 卧看满天云不动， 不知云与我俱东。 诗境中的相对运动 1. “小小竹排江中游，巍巍青山两岸走”分别描述了两种运动情景，分别是以什么为参考系？ 2. “月亮在莲花般的云朵里穿行” 3. “坐地日行八万里，巡天遥看一千河”，我们感觉是静止不动的。这与诗句里的描述是否矛盾？ 4. “满眼风波多闪烁，看山恰似走来迎，仔细看山山不动，是船行”其中“看山恰似走来迎”和“是船行”所选的参考系分别是什么？ 河岸、竹排 云朵 不矛盾 人、 山（地面） 自然界的一切物体都处于永恒的运动中，绝对静止的物体是不存在的。就此意义而言，我们说运动是绝对的。但是，描述某一个物体的位置及其随时间的变化，却又总是相对于其他物体而言的，这便是运动的相对性。 3.运动的相对性 1、关于参考系的选取，下列说法正确的是（ ） A、参考系必须选取静止不动的物体 B、参考系必须是和地面联系在一起的 C、在空中运动的物体不能作为参考系 D、任何物体都可以作为参考系 D 2、以下说法正确的是（ ） A、参考系就是不动的物体 B、任何情况下，只有地球才是最理想的参考系 C、不选定参考系，就无法研究某一个物体是怎么运动的 D、同一物体的运动，对不同的参考系可能有不同的观察结果 CD $$