《质点-参考系》课件

《质点参考系》机械运动物体的空间位置随时间的变化，叫作机械运动机械运动是自然界中最简单、最基本的运动形态运动无处不在…研究物体做机械运动规律的物理学分支叫作力学新知探究思考：翱翔的雄鹰，飞滚的足球……对于运动的物体，我们如何准确地描述它们的运动呢？雄鹰在空中翱翔身体向前运动、翅膀上下运动准确描述难！足球在绿茵场上滚动时，它在向前运动同时还在转动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。困难和麻烦在哪里？我们有时候关注物体各部分的运动，有时关注物体的整体运动。原来如此！因此如何描述物体的运动要看我们关注的问题是什么！雄鹰在天空中翱翔关注翅膀的运动方式研究雄鹰如何飞行研究雄鹰从哪里移动到哪里可以把雄鹰看成一个点来描述什么样的情况下可以把物体看成一个点来研究呢？思考探究一地球绕太阳公转，同时又在自转。地球到太阳的距离达1.5×108km，而地球的直径只有1.3×104km，在研究地球公转周期或速度的时候，能把地球看做一个点来研究吗？物体的大小和形状对所研究的问题无影响，或者有影响但可以忽略不计思考探究二火车在轨道上行驶，各部分的运动情况相同吗？如果只研究火车整体的情况，如火车从深圳到达广州，能用一个点的运动代替整列车吗？只关注物体整体的运动情况火车的传动机构及车轮的运动很复杂思考探究三一个木块在固定斜面上向下滑动，各部分的运动情况下相同吗？可以用一个点的运动代表整个木块的运动吗？物体上各部分的运动情况完全相同，物体上任何一点的运动都能反映该物体的运动物体与质点1、质点：在某些情况下，可以忽略物体的大小和形状，把物体简化为一个具有质量的点。2、质点的三个特点：没有大小和形状；具有全部质量；是一种理想化的物理模型，实际生活中并不存在。3、把物体看成质点的情况：物体的形状和大小对所研究的问题无影响，或者有影响但可以忽略不计；研究的问题中只关注物体整体的运动情况；物体上各部分的运动情况完全相同，物体上任何一点的运动都能反映该物体的运动课堂练习下列哪些运动的物体可看成质点？A．研究某学生骑车回校的速度B．对某位学生骑车姿势进行生理学分析C．研究火星探测器从地球到火星的飞行轨迹D．研究弧旋球的轨迹弯曲的成因E．研究直升机上正在转动的螺旋桨F．研究乒乓球的接发球技术G．研究百米赛跑的运动员过终点线AC新知探究第一次世界大战期间，一名法国飞行员在高空飞行时，发现旁边有一个小东西，他以为是一只小飞虫，敏捷地把它抓过来，令他吃惊的是，抓到的竟是一颗子弹。为什么飞行员能在空中抓到高速飞行的子弹呢？战斗机的速度和子弹的速度大致相同，飞行员相对于子弹是静止的运动是绝对的，物体是静止还是运动取决于所选的参考系新知探究如图所示，一位运动员在水平匀速飞行的飞机上自由掉落，关于其运动情况，飞机上的观察者：“他在沿直线下落呀！”地面上的观察者：“他明明在沿曲线下落嘛。”请问：两位观察者的说法哪个是正确的？为什么？都正确，物体是静止还是运动取决于所选的参考系，选取的参考系不同，对同一个物体运动的描述也往往不同。描述运动要寻找参考物体参考系参考系：描述物体运动时，用来作为参考的假定不动的物体叫做参考系选取三原则：参考系可以任意选取选取参考系以描述运动尽可能简单为原则一般以地面为参考系，选其他物体作为参考系必须指明课堂练习2、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。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？1、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，分别是说什么物体相对于什么参考系在运动？水相对于河岸地球相对于太阳时针相对于表盘太阳相对于地球云相对于船云和我相对于河岸小结质点参考系质点参考系特点：（1）没有大小和形状；（2）具有全部质量；（3）是一种理想化的物理模型，实际生活中并不存在。物体可看成质点的情况：（1）物体的形状和大小对所研究的问题无影响；（2）研究的问题中只关注物体整体的运动情况；（3）物体上各部分的运动情况完全相同。选取原则：参考系可以任意选取选取参考系以描述运动尽可能简单为原则一般以地面为参考系，选其他物体作为参考系必须指明定义：描述物体运动时，用来作为参考的假定不动的物体问题一对质点与物理模型的理解[情境探究]小明从家到学校参加体操比赛,在研究小明从家到学校所用时间时,能否将小明看作质点?在研究小明做体操的动作时能否将小明看作质点?要点提示

研究小明从家到学校所用时间时,因家到学校的距离远大于小明本身的大小,由小明的大小和形状而引起的小明身上各部分的运动差异就可以忽略不计,此时可将小明小明做体操

看作质点;研究小明做体操的动作时,小明身上各点的运动情况不相同,若将小明看作质点,那么这个质点的运动不能反映小明身上各点的运动情况,也就无法研究小明的动作,此时不能把小明看作质点。[知识点拨]1.质点的特点2.对质点的理解

科学抽象质点是对实际物体的科学抽象,是一种理想化的模型,真正的质点是不存在的可看作质点的条件一个物体能否被看作质点,要看物体的大小、形状在所讨论的问题中是主要因素还是次要因素。若是次要因素,即使物体很大,也能被看作质点;若是主要因素,即使物体很小,也不能被看作质点质点与几何中的“点”的区别质点是对实际物体进行科学抽象的模型,有质量,只是忽略了物体的大小和形状;几何中的“点”仅仅表示空间中的某一位置3.实际物体视为质点的常见情况

4.对物理模型的理解(1)物理模型是在物理研究中,突出问题的主要因素,忽略次要因素而建立的,建构物理模型是经常采用的一种科学研究方法。(2)物理模型作为一种理想化模型,是为了研究问题的方便而对实际问题的科学抽象,实际中并不存在。要点笔记

物体能否被视为质点,不是取决于物体的大小,而是看物体的形状和大小对研究问题的影响是否可忽略。同一物体在不同的问题情境中有的可视为质点,有的则不能视为质点。[实例引导]例1(2021湖南岳阳平江一中高一月考)下列情况所研究对象能被看作质点的是(

)A.研究跳水运动员的动作B.研究地球的自转C.研究高铁列车过桥的时间D.研究月球探测器奔月的轨迹解析

研究跳水运动员的动作时,不能把运动员看作质点,否则就没动作可言了,选项A错误;研究地球的自转时,不能把地球看作质点,否则无法观察到自转,选项B错误;研究高铁列车过桥的时间时,高铁的长度不能忽略,不能把列车看作质点,选项C错误;研究月球探测器奔月的轨迹时,探测器的大小可忽略不计,可以被看作质点,选项D正确。答案

D规律方法

假设法判断物体能否被看作质点(1)确定问题的性质,即研究目的、观察的重点是什么。(2)假设物体的形状、大小被忽略,成了一个有质量的“点”。(3)思考所要研究的问题,所进行的观察是否受影响。若受影响,物体不能被当作质点;若不受影响,物体就能被当作质点。变式训练1(2021江苏南通高一期末)2021年1月20日开通的南通到北京的高铁,使旅客从南通到北京的出行时间由原来的13h缩短为6h。下列说法正确的是(

)A.列车体积太大,不能将其看成质点,乘客可被看成质点,因为乘客体积小B.列车运行时,任何情况下都不能将其看成质点,因为车轮在转动C.计算列车通过某一隧道的时间时,可将它看成质点D.计算列车从南通站到北京站的运行时间时,可将它看成质点解析

物体是否能被看成质点取决于物体的大小在所研究的问题中是否可以忽略不计,与物体的大小、运动状态无关,A、B错误;计算列车通过某一隧道的时间时,列车的大小不可以忽略,因此不可将它看成质点,C错误;计算列车从南通站到北京站的运行时间时,列车的大小可以忽略,因此可将它看成质点,D正确。答案

D问题二对参考系的理解[情境探究]如图所示,坐在火车里的乘客为什么说火车没有动呢?站在站台上的小朋友为什么说火车运动快呢?怎样描述物体的运动情况呢?要点提示

火车相对于乘客没有发生位置的变动,所以乘客以自己为参考说火车没有动;火车相对于站台及站台上的小朋友的位置在快速变化,所以小朋友以站台为参考说火车运动快。由上面的分析可知,要描述一个物体的运动情况,需要先选择某个其他物体作为参考,观察物体的位置相对于选定的“其他物体”是否随时间变化,以及怎样变化。[知识点拨][实例引导]例2(多选)下列说法中正确的是(

)A.平常所说的运动和静止都是相对于参考系来说的B.选取不同的参考系来描述同一物体的运动,其结果一定是相同的C.研究物体运动,选择地面做参考系最适宜,因为地面是真正不动的物体D.所谓参考系就是我们假设不动的物体,以它作为参考研究其他物体的运动解析

宇宙中的一切物体都在运动着,绝对静止的物体是没有的,我们平常所说的运动和静止都是相对的,都是相对于某个物体而言的,选项A正确;对于同一个物体,若选择不同的物体作参考系来研究它的运动情况,得到的结论可能是不同的,选项B错误;地球也处于运动中,选项C错误;所谓参考系就是我们假设不动的物体,以它作为参考研究其他物体的运动,不事先选择参考系就无法判定物体是否在运动,选项D正确。答案

AD规律方法

判定参考系的两种方法(1)静物法:明确观察到的现象中,什么物体是运动的,什么物体是静止的,静止的物体可能就是参考系。(2)假设法:假设以某物体为参考系,看对物体运动的描述是否与观察到的结果一致。若一致,该物体可能就是参考系。变式训练2(2021山东淄博淄川区月考)两辆汽车在平直公路上行驶,甲车上的人看