高考物理大一轮复习 1.8思想方法 巧选参考系课件 沪科版.ppt

思想方法 巧选参考系 1 方法指导 2 例证突破 3 方法总结 4 跟踪训练 5 真题演练 第一章运动的描述匀变速直线运动的研究 第一讲运动的描述 一 方法指导 1 方法指导 参考系是物理学的基本概念之一 只有在选定参考系之后 才能确定物体是否在运动或做怎样的运动 1 参考系的选取原则 在不同的参考系中描述同一物体的运动 其繁简 难易程度往往不同 选取参考系时 应以观测方便和使运动的描述尽可能简单为原则 一般应根据研究对象和研究对象所在的系统来决定 比较两个以上物体的运动情况 应选择同一个参考系 2 不特殊说明时 一般以地球为参考系 二 例证突破 2 例证突破 典例1 一船夫驾船沿河道逆水航行 经过一桥时 不慎将心爱的酒葫芦落入水中 被水冲走 但他一直划行至上游某处时才发现 便立即返航 经过1h追上葫芦时 发现葫芦离桥5400m远 若此船向上游和向下游航行时相对水的速率是相等的 试求河水的速度 若以水为参考系 本题又如何分析 本题通常选地面为参考系进行分析 选取不同的参考系 对运动的描述不同 但求解结果是相同的 合理地选取参考系 可以简化问题的解答过程 易错辨析 巧思妙解 以河水作为参考系 船相对于水向上游和向下游的速率相同 而葫芦相对于水静止 其速度与水速相同 因此船返航经过1h追上葫芦 葫芦落水后 船向上游也一定经过1h 可知 葫芦顺流而下走5400m用时2h 故河水的速度v水 5400 2 3600m s 0 75m s 常规解法设船在静水中的速度为v舟 酒葫芦从落水到被发现时间为t1 返航追上葫芦的时间为t2 3600s 以地面为参考系 船逆流而上时相对地面的速度为v舟 v水 顺流而下时相对地面的速度为v舟 v水 则有 v舟 v水 t1 5400m v舟 v水 t2 v水 t1 t2 5400m 以上两式联立可解得 t1 t2 3600s v水 0 75m s 答案0 75m s 典例2 两位杂技演员 甲从高处自由落下的同时乙从蹦床上竖直跳起 结果两人同时落到蹦床上 若以演员自己为参考系 此过程中他们各自看到对方的运动情况是 a 甲看到乙先朝上 再朝下运动b 甲看到乙一直朝上运动c 乙看到甲先朝下 再朝上运动d 甲看到乙一直朝下运动 解析乙上升过程 甲 乙间距越来越小 故甲看到乙向上运动 乙下降过程 因甲的速度大于乙的速度 甲 乙间距仍然变小 故甲看到乙还是向上运动 只有b项正确 答案b 乙演员的竖直上抛运动可看成自由落体运动及向上的匀速直线运动的合运动 以其中一人为参考系 他们的自由落体运动则可抵消 解析显隐 a 三 方法总结 3 方法总结 1 从道理或原则上讲参考系的选取是任意的 但是若选取的参考系不恰当 则可能使问题复杂化 甚或无法求解 若选取的参考系恰到好处 常常可使物理情景清晰 解题过程变得十分简单 2 鉴别所选参考系是否恰当 应以对物体运动的描述是否容易 简单 方便为准绳 绝不要随便选取 也不要受限于物理学默认的参考系即地球或地面 以免束缚了自己的思维品质和学习能力的提高 3 运用相对运动法处理运动学问题时要注意 位移 速度 加速度都必须是相对所选定的参考系的 相对所选参考系运动的物体的运动性质 运动规律应是自己所熟悉的 以便用已有知识求解 四 跟踪训练 4 跟踪训练 跟踪训练 一列长为l的队伍 行进速度为v1 通讯员从队伍尾以速度v2赶到队头 又立即以速度v2返回队尾 求这段时间里队伍前进的距离 解析显隐 分别研究队伍及通讯员的运动时 可以选择不同的参考系 跟踪训练 航空母舰 aircraftcarrier 简称 航母 空母 是一种可以供军用飞机起飞和降落的军舰 蒸汽弹射起飞 就是使用一个长平的甲板作为飞机跑道 起飞时一个蒸汽驱动的弹射装置带动飞机在两秒钟内达到起飞速度 目前只有美国具备生产蒸汽弹射器的成熟技术 某航空母舰上的战斗机 起飞过程中最大加速度a 4 5m s2 飞机要达到速度v0 60m s才能起飞 航空母舰甲板长l 289m 为使飞机安全起飞 航空母舰应以一定速度航行以保证起飞安全 求航空母舰的最小速度v的大小 设飞机起飞对航空母舰的状态没有影响 飞机的运动可以看做匀加速直线运动 解答本题可分别以地面或者航空母舰为参考系进行分析 题中所给a及v值均以地面为参考系 转解析 解析解法一若航空母舰匀速运动 以地面为参考系 设在时间t内航空母舰和飞机的位移分别为x1和x2 航母的最小速度为v 由运动学知识得x1 vt x2 vt at2 2 x2 x1 l v0 v at联立解得v 9m s 转原题 解法二若航空母舰匀速运动 以航空母舰为参考系 则飞机的加速度即为飞机相对航空母舰的加速度 当飞机起飞时甲板的长度l即为两者的相对位