内容正文:
第一节 质点 参考系
新知导入
世界万物都在运动,古希腊杰出的哲学家、科学家,形式逻辑学的创始人亚里士多德说过:不了解运动,就不了解自然。
那么科学家怎样描述物体的运动呢?
亚里士多德
新知导入
著名德国物理学家海森伯曾说过:“为了理解现象,首要条件就是引入适当的概念。只有借助于正确的概念,我们才能真正知道观察到了什么。”
海森伯
今天我们通过引入质点 参考系这两个重要概念来准确描述复杂的大自然的运动。
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一、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。
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在地球绕太阳转动中,地球在绕太阳公转的同时又在自转,并且地球上每个点运动情况也各不相同,所以地球的各部分离太阳的远近在不断变化。
可见要准确地描述物体的运动,并不是一件容易的事。
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思考讨论:很难准确地描述一个物体的具体运动的困难和麻烦出在哪里?怎样解决这一问题?
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一、质点
1、定义:用来代替物体具有 的点叫作质点。
质量
7
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研究地球公转
研究地球自转
观察思考:观察图片中物体的运动说说在什么情况下可以看做质点?
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研究火车从上海到
南京通过的路程
研究火车通过一座桥所用时间
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总结:物体是否能看成质点是有条件的,它由所研究问题的性质来决定,同一个物体,由于所要研究的问题不同,有时可以看成质点,有时不能看成质点,具体问题具体分析。
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2、可以把物体视为质点条件:在某些情况下,物体的 和 在所研究问题中的影响忽略不计,可以把物体看作质点。
还有一种情况:物体上各点的运动情况完全相同,物体上任意一点运动完全能反应整个物体的运动,可以把物体上的某点看作质点。
形状
大小
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3、质点是一种 物理模型,实际上并不存在。
在物理学中,突出问题的主要因素,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。质点这一理想化模型就是这种方法的具体应用。
理想化
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?
?
思考与讨论:运动员踢足球的不同部位,会使球产生不同的运动足球运动中常说的“香蕉球”是球在空中旋转、整体运动径迹为类似香蕉型弧线的一种运动。
在研究如何才能踢出香蕉球时,能把足球看作质点吗?研究什么样的问题可以把足球看作质点?
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二、参考系
1、定义:描述一个物体的运动时,作为参考的物体叫作参考系。
2、参考系的选取的原则:参考系的选取是任意的,原则是尽可能 使运动的描述简单、直观。在没有特别指明参考系时,通常是以地面为参考系。
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3、同一个运动,如果选不同的参考系,结果可能 。
4、比较不同物体的运动情况时,必须选择 参考系才有意义。
不同
同一个
练习与应用
1.两个运动的物体:一个是被球拍击出的乒乓球,另一个是正在飞行的歼-20隐形战斗机。
请你为乒乓球和战斗机各创设两个问题一个问题中可以把它(乒乓球或战斗机)看成质点;另一个问题中不能把它看成质点。
乒乓球可看做质点:
乒乓球不可看做质点:
战斗机可看做质点:
战斗机不可看做质点:
研究乒乓球击出时的运动轨迹;
研究乒乓球的旋转方向。
研究战斗机从北京飞到广州的运动轨迹;
研究战斗机的翻滚动作。
练习与应用
2.平常说的“一江春水向东流”“地球的公转”“钟表的时针在转动”“太阳东升西落”等等,分别是说什么物体相对参考系在运动?
“钟表的时针在转动”以表盘为参考系;
答:分别是地面、太阳、表盘和地球.
地球绕太阳的公转”以太阳为参考系;
“一江春水向东流”是以地面为参考系得出的;
“太阳东升西落”是太阳相对地球的运动,以地球为参考系
3.将近1000年前,宋代诗人陈与义乘着小船在风和日丽的春日出游时曾经作了一首诗: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(如图)。诗人艺术性地表达了他对运动相对性的理解。诗中描述了什么物体的运动?它们分别是以什么物体为参考系的?你对诗人关于“榆堤”“云”“我”的运动与静止的说法有没有不同的认识?
诗中描述了“飞花”、“榆堤”、“云”、“我”的运动;
其中“飞花”是以船为参考系的,“云与我俱东”是以两岸的“红花”或“榆堤”为参考系的;
研究物体的运动情况时,需要先选取一个标准做为参考系,物体与参照物的位置发生了变化,物体就是运动的,物体与参考系的位置没有发生变化,物体就是静止的,如果选择不同的参考系,得出的结论可以不同,但都是正确的结论。
谢 谢
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