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2012高一物理学案:1.1 认识运动(粤教版必修1)


1.1 认识运动 学案(粤教版必修 1)

1.物体在空间的位置随时间的变化,称为机械运动. 2.在描述物体的运动时,要选定某个其他物体做参考,观察物体相对于它的位置是否 随时间变化,以及怎样变化,这种用来做参考的物体称为参考系.为了定量地描述物体的位 置及位置变化,需要在参考系上建立适当的坐标系.参考系的选取原则上是任意的,但在实 际问题中,以研究问题方便、

对运动的描述尽可能简单为原则;研究地面上运动的物体,一 般选取地面为参考系. 3.选择不同的参考系描述同一物体的运动,其结果会有所不同. 4.我们在研究物体的运动时,在某些特定情况下,可以不考虑物体的形状和大小,把 它简化为一个有质量的点,称为质点,质点是一个理想化的物理模型. 5.研究地球的自转时不能看做质点,研究地球的公转时可以看做质点.

一、参考系 [问题情境] 1.当我们坐在“和谐号”动车组里从北京到上海看世博会时,会看到窗外的树木和高 山飞速向后奔去, 但是我们看车厢的时候, 车厢并未动, 为什么会出现这样两种不同现象呢? 2. 在我国东南部的一个大城市, 某天下午, 天空飘着朵朵白云, 中心广场上人来人往. 当 一大片白云飘至一座高楼上方时,突然听到有人大喊:“大楼要倒了!”其他人猛然抬头观 看,也发现大楼正在慢慢倾倒,便纷纷狂奔逃生,造成交通堵塞等混乱局面.但过了好久, 高楼并没有倒塌,再仔细观望,大楼依然矗立.请你探究这一现象背后的原因是什么? [要点提炼] 1.研究物体的运动时假定不动的那个物体,叫参考系.同一个运动物体由于选择的参 考系不同,观察的结果常常是不同的. 2.在处理实际问题中,如果题目不做特殊说明,都是选地面为参考系对物体的运动进 行描述的. 3.参考系的选取原则是:使物体运动的描述以及问题的研究简洁、方便. [问题延伸] 在发生重大自然灾害时经常用飞机空投物资. 地面上的人看到从匀速飞行的飞机上空投 的物资做曲线运动,而飞行员却看到物资始终在飞机下方.为什么会出现两种不同的结果 呢? 二、质点 [问题情境] ①研究一只雄鹰拍打着翅膀在空中翱翔的高度时;②研究 2010 年温哥华冬奥会我国优 秀运动员夫妻搭档申雪、 赵宏博在双人滑中的溜冰动作时; ③研究“嫦娥二号”近月卫星绕 月球转动一圈的时间时. 1.以上问题中哪些可以看做质点?
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2.把物体看做质点的条件是什么? [要点提炼] 1.看成质点的条件: 一个物体能否看成质点, 取决于它的形状和大小在所研究问题中是否可以忽略不计, 而 跟自身体积、质量和运动速度的大小无关.即使是同一个物体,在研究的问题不同时,有的 情况下可以看做质点,而有的情况下不可以看做质点. 2.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抽 象,实际不存在. (2)质点是一种“理想化模型”. [问题延伸] 我们是否可以这样认为: 很大的物体不能看成质点, 很小的物体一定可以看成质点呢?

例 1 甲、乙、丙三架观光电梯,甲中乘客看一高楼在向下运动;乙中乘客看甲在向下 运动;丙中乘客看甲、乙都在向上运动.这三架电梯相对地面的运动情况不可能是( ) A.甲向上、乙向下、丙不动 B.甲向上、乙向上、丙不动 C.甲向上、乙向上、丙向下 D.甲向上、乙向上、丙也向上 变式训练 1 观察图 1 中的烟和小旗,关于甲、乙两车相对于房子的运动情况,下列说 法正确的是( )

图1 A.甲、乙两车一定向左运动 B.甲、乙两车一定向右运动 C.甲车可能运动,乙车向右运动 D.甲车可能静止,乙车向左运动 例 2 分析研究下列物体运动时,研究对象能当做质点的是( ) A.沿曲线飞行在空中的足球 B.做花样溜冰的运动员 C.从斜面上滑下的物体 D.运动员发出的弧旋乒乓球 变式训练 2 在以下的哪些情况中可将所研究的物体看成质点( ) A.研究某学生骑车由学校回家的速度 B.对这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.研究火星探测器降落火星后如何探测火星的表面 【即学即练】 1.关于参考系的选取,下列说法中不正确的是( ) A.研究物体的运动,必须选定参考系 B.描述一个物体的运动情况时,参考系是可以任意选取的 C.实际选取参考系时,应本着便于观测和使对运动的描述尽可能简单的原则来进行, 如研究地面上的运动时,常取地面或相对于地面静止的其他物体做参考系
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D.参考系必须选取地面或相对于地面不动的其他物体 2.“坐地日行八万里,巡天遥看一千河”这句诗表明了( ) A.坐在地上的人是绝对静止的 B.坐在地面上的人相对于地球以外的其他星体是运动的 C.人在地球上的静止是相对的,运动是绝对的 D.以上说法都错误 3.关于质点的概念,下列叙述中正确的是( ) A.任何细小的物体都可以看做质点 B.任何静止的物体都可以看做质点 C.在研究某一问题时,一个物体可以视为质点,那么在研究另一个问题时,该物体也 一定可视为质点 D.一个物体可否视为质点,要看所研究问题的具体情况而定 4.下列关于质点的说法正确的是( ) A.研究和观察日食时可把太阳当做质点 B.研究地球的公转时可把地球看做质点 C.研究地球的自转时可把地球看做质点 D.原子核很小,可把原子核看做质点 答案 2.描述一个物体的运动,总是相对于其他物体而言的,这就是运动的相对性.以地面 为参考系,大楼是不动的;可是抬头望高楼时是以天空为背景的,天空中的白云在移动,但 人们抬头时误以为白云是固定不动的,所以产生了大楼在运动的错觉.由此可见,在以不同 的物体为参考系的情况下,对同一个物体的运动,其观察结果是不同的. 答案 同一物体的运动,选择不同的参考系来观察,观察到的现象可能不同.地面上的 人是以地面为参考系的,而飞行员是以自己或飞机作为参考系的. 答案 1.研究雄鹰的高度时,其动作对研究问题的影响可以忽略,可以看做质点;研究 溜冰的动作时则不能看做质点;“嫦娥二号”对转动一圈的时间无影响,可看做质点. 2.当物体的形状和大小对研究问题的影响可以忽略时才可以看做质点. 答案 物体是否可以看成质点, 不是看物体的形状和大小, 而是看形状和大小是否对研 究问题有影响,很小的物体若对研究问题有影响也不能看成质点. 解析 电梯中的乘客观看其他物体的运动情况时, 是以自己所乘的电梯为参考系. 甲中 乘客看高楼向下运动,说明甲相对于地面一定在向上运动.同理,乙相对甲在向上运动,说 明乙相对地面也是向上运动,且运动得比甲更快.丙电梯无论是静止还是在向下运动,或者 以比甲、乙都慢的速度在向上运动时,丙中乘客看见甲、乙两架电梯都会感到甲、乙是在向 上运动. 答案 A 答案 D 解析 图中房子相对于地面是静止的,由烟囱冒出的烟向左飘,可知此时风向向左(相 对于地面而言).甲车上的旗子向左飘,则有三种可能的情况:一是甲车不动,风把小旗向 左刮;二是甲车向右运动,风相对甲车向左,风把小旗向左刮;三是甲车向左运动但速度小 于风速,因此风仍能把小旗向左刮.对于乙车,则只有乙车向左运动并且速度大于风速时, 风才能把小旗向右刮.故只有选项 D 正确. 解析 足球在踢出后要在空中飞出长长的弧线, 足球的大小尺寸和旋转情况, 相对于这
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么长的弧线可以忽略不计,因而可以把这时的足球当做质点. 花样溜冰运动员的动作复杂,既有旋转又有平移,若对运动员的动作进行技术分析,显 然不能把其视为质点.但若只研究运动员的滑行路线,则可以把其视为质点. 从斜面上滑下的木块,其各部分的运动情况都相同,故可把木块看做质点. 弧旋的乒乓球在转动,其各点的运动情况不同,因而不能把它看做质点. 答案 AC 答案 AC 解析 质点是指有质量而不考虑大小和形状的物体. 它是我们为了研究问题的方便而引 入的一种理想化模型,A、C 情景中物体的大小和形状能忽略,因而可看成质点;B、D 情 景中所研究的问题都涉及物体的不同部分, 此时的物体就不能再看成质点, 否则问题将无法 研究. 答案 D 解析 描述一个物体的运动情况时,参考系是可以任意选取的,但对于不同的参考系, 物体的运动情况往往不同, 实际选取参考系时, 应本着便于观测和使对运动的描述尽可能简 单的原则来进行. 答案 BC 答案 D 解析 质点是为了研究问题的方便, 将物体抽象成有质量而无大小形状的点, 一个物体 可否视为质点,要看所研究问题的具体情况而定. 答案 B 答案 1.看到树木和高山向后运动是以自己或动车为参考系,看车厢,车厢未动也是以 自己为参考系.

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