高中物理 第1节 质点参考系和坐标系要点归纳素材 教科版必修1.doc

第1节质点参考系和坐标系.要点一、对理想化物理模型和质点的理解1理想化模型(1)“理想化模型”是为了使研究的问题得以简化或研究问题方便而进行的一种科学的抽象，实际并不存在(2)“理想化模型”是以研究目的为出发点，突出问题的主要因素，忽略次要因素而建立的“物理模型”(3)“理想化模型”是在一定程度和范围内对客观存在的复杂事物的一种近似反映，是物理学中经常采用的一种研究方法2质点引入质点的意义质点是一个理想化的物理模型，尽管不是实际存在的物体，但它是实际物体的一种近似，是为了研究问题的方便而进行的科学抽象，它突出了事物的主要特征，抓住了主要因素，忽略了次要因素，使所研究的复杂问题得到了简化要点二、对参考系的理解1定义要描述某一个物体的位置及其随时间的变化，首先要选定某个其他物体作为参考，假定这个“其他物体”不动，观察研究对象相对于这个“其他物体”的位置是否随时间变化，这个被用来作参考的物体，叫做参考系2引入参考系的意义(1)有了参考系，才能确定物体的位置(2)选定了参考系后，才能知道和研究物体的运动试设想，在茫茫的大海里，水天一色，如果没有太阳或星辰作参考，水手根本无法确定自己船舰的位置和航向3参考系的选取原则(1)选取参考系一般应根据研究对象和研究对象所在的系统来决定例如研究火车上物体的运动情况，一般选取火车作为参考系；研究地面上物体的运动时，常选取地面或相对地面静止的物体作为参考系选择地面为参考系时，参考系常可以略去不提，如“汽车运动了”，就不必说成“汽车相对地面运动了”(2)参考系的选取可以是任意的在实际问题中，参考系的选取以研究问题方便、对运动的描述尽可能简单为基本原则4参考系对运动的影响对于同一个物体的运动，如果选取不同的物体作参考系，所得到的结果可能不同例如有一辆载有乘客的客车，在京福高速公路上由北向南行驶，若以客车为参考系，乘客是静止的；若以路边的树木为参考系，乘客向南运动；若以也向南行驶但比客车运动的快的另外一辆轿车为参考系时，客车及乘客又是向北运动的要点三、建立坐标系的意义和特点1建立坐标系的意义物体做机械运动时，其位置会随时间发生变化，为了定量地描述物体的位置及位置的变化，需要在参考系上建立适当的坐标系2坐标系的种类及特点(1)直线坐标系：以某一点为原点，规定单位(有时是长度，有时是时间，也可能是其他物理量)、正方向或变化方向的意义(2)平面坐标系：物体在某一平面内运动时需建立平面坐标系如图111所示：在图甲中，a、b、c三点有相同的横坐标，在图乙中，a、b、c三点有相同的纵坐标，由此可以发现：如果仅仅确定某点的横坐标或纵坐标，该点的位置并不能惟一确定，如果同时确定某点的横坐标和纵坐标，则该点的位置惟一确定图111(3)多维坐标系(如三维立体空间坐标系)：物体的运动不在同一平面内时，可以建立多维坐标系3建立坐标系的原则要能方便简洁地确定物体的位置.一、对质点的理解例1 下列关于质点的说法中，正确的是()a质点是一个理想化的模型，实际并不存在b因为质点没有大小，所以与几何中的点没有区别c凡是轻小的物体，都可看作质点d如果物体的形状和大小在所研究的问题中属于次要因素，就可以把物体看作质点解析质点是一个理想化的物理模型，实际上不存在物体能否看成质点要满足d项的条件，a、d正确；质点是有质量的，它是人们为了研究问题的方便而抽象出来的点，与物体大小没有直接关系，b、c项错答案ad如果物体的大小和形状对所研究的问题不起主要作用，其影响可以忽略不计，就可把它看成质点. 二、对参考系的理解例2 某校高一的新同学分别乘两辆汽车去市公园游玩当两辆汽车在平直公路上运动时，甲车内一同学看见乙车没有运动，而乙车内一同学看见路旁的树木向西移动如果以地面为参考系，那么，根据上述观察到的现象可说明()a甲车不动，乙车向东运动b乙车不动，甲车向东运动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东运动解析正确分析“乙车内一同学看见路旁的树木向西移动”是解决本题的关键树木相对地面本是静止的，由此判断乙车(相对地面)一定是向东运动“甲车内一同学看见乙车没有运动”则说明甲、乙两车相对静止，速度一定是相同的答案d三、坐标系的应用例3 一质点在x轴上运动，各个时刻的位置坐标如下表：t/s012345x/m054171(1)请在图112中的x轴上标出质点在各时刻的位置图112(2)哪个时刻离开坐标原点最远？有多远？解析(1)以运动路径所在的直线为x轴，标出各时刻质点的位置坐标如下图所示(2)由图可知第4 s末质点离开坐标原点最远，有7 m.答案(1)见解析图(2)4