高一物理：1.1《质点 参考系和坐标系》学案（新人教版必修1）

用心 爱心 专心 1 11 1 质点质点 参考系和坐标系参考系和坐标系 班级 姓名 学号 学习目标学习目标 1 理解质点的概念 知道它是一种科学抽象 知道实际物体在什么条件下可看作 质点 知道这种科学抽象是一种常用的研究方法 2 知道参考系的概念和如何选择参考系 学习重点学习重点 质点的概念 学习难点学习难点 主要内容主要内容 一 一 机械运动机械运动 1 定义 物体相对于其他物体的位置变化 叫做机械运动 简称运动 2 运动的绝对性和静止的相对性 宇宙中的一切物体都在不停地运动 无论是 巨大的天体 还是微小的原子 分子 都处在永恒的运动之中 运动是绝对 的 静止是相对的 二 物体和质点二 物体和质点 1 定义 用来代替物体的有质量的点 质点是用来代替物体的具有质量的点 因而其突出特点是 具有质量 和 占有位置 但没有大小 它的质量就是它所代替的物体的质量 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 时都不可简化为质点 质点不一定是很小的物体 很大的物体也可简化为质点 同一个物体有时 可以看作质点 有时又不能看作质点 要具体问题具体分析 2 物体可以看成质点的条件 如果在研究的问题中 物体的形状 大小及物体 上各部分运动的差异是次要或不起作用的因素 就可以把物体看做一个质点 3 突出主要因素 忽略次要因素 将实际问题简化为物理模型 是研究物理学 问题的基本思维方法之一 这种思维方法叫理想化方法 质点就是利用这种 思维方法建立的一个理想化物理模型 例一 下列情况中的物体 哪些可以看成质点 A 研究绕地球飞行时的航天飞机 B 研究汽车后轮上一点的运动情况的车轮 C 研究从北京开往上海的一列火车 D 研究在水平推力作用下沿水平地面运动的木箱 课堂训练 课堂训练 问题 1 能否把物体看作质点 与物体的大小 形状有关吗 2 研究一辆汽车在平直公路上的运动 能否把汽车看作质点 要研究这 辆汽车车轮的转动情况 能否把汽车看作质点 3 原子核很小 可以把原子核看作质点吗 用心 爱心 专心 1 下述情况中的物体 可视为质点的是 A 研究小孩沿滑梯下滑 B 研究地球自转运动的规律 C 研究手榴弹被抛出后的运动轨迹 D 研究人造地球卫星绕地球做圆周运动 2 下列各种情况中 可以所研究对象 加点者 看作质点的是 A 研究小木块的翻倒过程 B 研究从桥上通过的一列队伍 C 研究在水平推力作用下沿水平面运动的木箱 D 汽车后轮 在研究牵引力来源的时 三 参考系三 参考系 1 定义 宇宙中的一切物体都处在永恒的运动之中 在描述一个物体的运动时 必须选择另外的一个物体作为标准 这个被选来作为标准的物体叫做参考系 一个物体一旦被选做参考系就必须认为它是静止的 2 选择不同的参考系来观察同一个运动 得到的结果会有不同 例二 人坐在运动的火车中 以窗外树木为参考系 人是 的 以车厢为 参考系 人是 的 3 参考系的选择 描述一个物体的运动时 参考系可以任意选取 选取参考系 时要考虑研究问题的方便 使之对运动的描述尽可能的简单 在不说明参考 系的情况下 通常应认为是以地面为参考系的 4 绝对参考系和相对参考系 例三 对于参考系 下列说法正确的是 A 参考系必须选择地面 B 研究物体的运动 参考系选择任意物体其运动情况是一样的 C 选择不同的参考系 物体的运动情况可能不同 D 研究物体的运动 必须选定参考系 课堂训练 课堂训练 1 甲物体以乙物体为参考系是静止的 甲物体以丙物体为参考系是运动的 那么 以乙物体为参考系 丙物体是 A 一定是静止的 B 一定是运动的 C 有可能是静止的或运动的 D 无法判断 2 关于机械运动和参照物 以下说法正确的有 A 研究和描述一个物体的运动时 必须选定参照物 B 由于运动是绝对的 描述运动时 无需选定参照物 C 一定要选固定不动的物体为参照物 D 研究地面上物体的运动时 必须选地球为参照物 四 坐标系四 坐标系 例四 例五 用心 爱心 专心 阅读材料阅读材料 理想模型及其在科学研究中的作用理想模型及其在科学研究中的作用 在自然科学的研究中 理想模型 的建立 具有十分重要的意义 第一 引入 理 想模型 的概念 可以使问题的处理大为简化而又不会发生大的偏差 把现实世界中 有 许多实际的事物与这种 理想模型 十分接近 在一定的场合 一定的条件下 作为一种 近似 可以把实际事物当作 理想模型 来处理 即可以将 理想模型 的研究结果直接 地应用于实际事物 例如 在研究地球绕太阳公转的运动的时候 由于地球与太阳的平均 距离 约为 14960 万公里 比地球的半径 约为 6370 公里 大得多 地球上各点相对于太阳的 运动可以看做是相同的 即地球的形状 大小可以忽略不计 在这种场合 就可以直接把 地球当作一个 质点 来处理 在研究炮弹的飞行时 作为第一级近似 可以忽略其转动 性能 把炮弹看成一个 质点 作为第二级近似 可以忽略其弹性性能 把炮弹看成一 个 刚体 在研究一般的真实气体时 在通常的温度和压强范围内 可以把它近似地当 作 理想气体 从而直接地运用 理想气体 的状态方程来处理 第二 对于复杂的对 象和过程 可以先研究其理想模型 然后 将理想模型的研究结果加以种种的修正 使之 与实际的对象相符合 这是自然科学中 经常采用的一种研究方法 例如 理想气体 的状态方程 与实际的气体并不符合 但经过适当修正后的范德瓦尔斯方程 就能够与实 际气体较好地符合了 第三 由于在 理想模型 的抽象过程中 舍去了大量的具体材料 突出了事物的主要特性 这就更便于发挥逻辑思维的力量 从而使得 理想模型 的研究 结果能够超越现有的条件 指示研究的方向 形成科学的预见 例如 在固体物理的理论 研究中 常常以没有 缺陷 的 理想晶体 作为研究对象 但应用量子力学对这种 理 想晶体 进行计算的结果 表明其强度竟比普通金属材料的强度大一千倍 由此 人们想 到 既然 理想晶体 的强度应比实际晶体的强度大一千倍 那就说明常用金属材料的强 度之所以减弱 就是因为材料中有许多 缺陷 的缘故 如果能设法减少这种 缺陷 就可能大大提高金属材料的强度 后来 实践果然证实了这个预言 人们沿着这一思路制 造出了若干极细的