内容正文:
第一章 运动的描述
第一节 质点 参考系
高一物理组
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,能将特定实际情境中的物体抽象成质点。
(2)初步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。
(3)了解参考系的概念。体会运动的相对性和绝对性。
重难点
重点:理解质点的含义和意义,选择参考系描述物体的运动
难点:理解质点是理想化模型;根据实际问题的不同选用合适的参考系。
引入新课
我们如何准确地描述它们的运动呢?
阅读课本P10—P13,时间5分钟
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。
引入新课
准确描述物体运动的困难: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。
准确描述物体运动的解决办法: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。
思考1:研究雄鹰是如何飞行的,雄鹰的大小和形状是否需要关注?
思考2:研究雄鹰从哪里移动到了哪里,雄鹰的大小和形状是否需要关注?
准确描述物体的运动困难和麻烦出在哪里呢?有什么解决办法?
一、物体和质点
1.定义: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,这样的点叫做质点。
2.质点是一种理想化的物理模型
理想化模型:在物理学中,突出主要因素,忽略次要因素,建立理想化的物理模型,并将其作为研究对象,是经常采用的一种科学研究方法。
例:光滑条件,匀速直线运动
注:质点拥有物体的全部质量,没有大小和形状,拥有一定的物理意义,与几何中的“点”有本质区别
实际不存在
3.物体能看成质点的条件
当物体的大小与形状在研究的问题中可忽略不计时,可以把物体看成质点。(重点)
一、物体和质点
【思考与讨论】
当研究地球绕太阳公转时,可否把地球看成质点?
研究地球的自转引起的昼夜交替等现象时,可否把地球看成质点?
(已知地球直径约1.3×107 m,地球与太阳之间的距离约1.5×1011 m)
不可以
可以
下列情况能否将物体看成质点?
一、物体和质点
(1)只要体积很小或质量很小的物体就可以看成质点.( )
(2)只有运动较慢的物体才可以看成质点.( )
(3)在所研究的问题中,物体的形状、大小可以忽略不计时,物体可以看成质点.( )
(4)在任何情况下,物体都可以看成质点.( )
【判断】
×
×
×
√
【思考与讨论】
研究火车从北京到莫斯科用的时间,火车是否可以被看做质点?
研究火车过桥用的时间,
火车是否可以被看做质点?
不可以
可以
下列情况能否将物体看成质点?
一、物体和质点
物体能否看成质点与物体本身的大小和形状无关。
1.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?
2.当涉及问题研究物体自身转动和具体动作时,物体是否可看做质点?
不能,此时物体的运动与本身的大小和形状有关。
不存在,质点是一种科学抽象,是一种理想化的模型。
3.日常生活中是否存在质点?
【思考与讨论】
一、物体和质点
空中加油机给战机加油
问题
1.如图是空中加油机通过油管给战机加油的情景,在空中加油机看来,战机的运动情况是怎样的?
2.从地面上的人看来,空中加油机和战机的运动情况是怎样的?
静止的,加油时需要保持相对静止
高速飞行(运动)
3.要描述战机的运动情况,首先必须选择一个作为参考的物体,这个物体叫做什么?
参照物(参考系)
二、参考系
【思考与讨论】
1.定义:描述物体运动时,用来作为参考的物体
2.选取特性:
1、任意性。原则上参考系可以任意选取。本着观测方便和使运动的描述尽可能简单的原则选取。选取地面或相对于地面静止的物体为参考系。
2、相对性。用来作为参考的物体都是假定不动的,被研究的物体是运动还是静止都是相对参考系而言的
3、统一性。比较两个物体的运动情况,必须选择同一参考系才有意义。
注:研究物体的运动时,一般不选取物体本身作为参考系。
4、差异性。对同一物体,选取参考系的不同,运动可能不同。
二、参考系
【典型例题】
诗句:“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( )
A.船和山 B.山和船
C.地面和山 D.河岸和流水
A
【典型例题】
如图所示,由于风的缘故,河岸上的旗帜向右飘,在河面上的A、B两条船上的旗帜分别向右和向左飘,两条船的运动状态是
A.A船肯定向左运动
B.A船肯定是静止的
C.B船肯定向右运动
D.B船可能是静止的
二、参考系
1、机械运动:
物体的空间位置随时间变化叫机械运动,简称运动。
2、质点:
用来代替物体的有质量的点(忽略物体的大小和形状)。
质点是一种理想化的物理模型(实际不存在)
(关键是要搞清什么时候可以看作质点)。
3、参考系:
描述物体运动时,用来作参考的(假定为静止)另外的物体。
课堂小结
判天地之美
析万物之理
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