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11质点、坐标 (NXPowerLite)


高中物理新课标人教版物理必修1第一章运动的描述

物理学家海森堡说: “为了理解现象,首 要条件是引入适当的 概念,我们才能真正 知道观察到了什么。”

第 一 章 运 动 的 描 述

-、机械运动

? 机械运动:物体相对于其他物体的位置变

化叫机械运动,简称运动.

实例1

实例2 研究飞机在空中的位置、离开地面的高 度、飞行的速度、运动轨道等问题时,需要 考虑它本身的大小和形状吗?

二、质点: 这个有质量的点称为质点
研究飞机在空中的位置、离开地面的高 度、飞行的速度、运动轨道等问题时,可以 用一个小点代替这个“庞大”的飞机
因为飞机的大小与形状在研究的问题中影响 很小,可忽略不计 在物理学中为了研究的方便,可以用一个小 点代替物体

问题提出:物体都可以看作质点吗? 研究飞机在空中的位置、离开地面的高 度、飞行的速度、运动轨道等问题时,它本 身的大小和形状是次要因素可忽略.这时飞 机可看成质点.
结论1: 当物体的大小与形状在研究的问题中影响很小,可 忽略不计时,可看成质点
思考:而当我们研究飞机轮胎的转动时,能否把飞机轮胎看 成质点?

不能!因为研究飞机轮胎的转动时, 飞机轮胎的大小与形状在研究的问题中 不可忽略.

想一想:地球可不可以看成质点?
研究地球公转时, 地球本身的大小和形 状是次要因素可忽略. 可看成质点. 研究地球自转时, 地球本身的大小和形 状不可忽略. 不能看 成质点.

问题二:大家手中的笔可不可以看成质点?
做一做:1)让笔平移一段距离; 2)让笔转动起来

结论2:

比较两种情 况的不同

如果物体上各点的运动情况完全相同,可 看成质点.

讨论:研究火车的运动
1)火车从汕头到广州的路程

2)火车过铁路桥的时间

3)火车车轮上某点的运动情况

二、质点
质点:用来代替物体的有质量的点。
理解:

①质点不是实际存在的物体;
②质点是一个理想的物理模型;

③质点是实际事物的一种近似反映,是为了研究问 题的方便而进行的科学抽象;
④建立质点概念时抓住了主要因素,忽略了次要因 素,突出了事物的主要特征,使问题得到了简化

物体看作质点的条件:

具体情况 具体分析

1)物体上各点的运动有差别,但相对于所研究 的问题可以忽略时,可看作质点.如:高空翱翔的 老鹰,地球的公转,火车运行里程……
2)如果物体上各点的运动情况完全相同,可看作 质点,如:平移的粉笔,滑动的木块……
3)物体本身的大小对所研究的问题不能忽略时,不能 把物体看作质点,如:研究地球的自转,研究火车过桥 的时间……

巩固练习

1、下列关于质点的说法中,正确的是( C ) A、体积很小的物体都可看成质点

B、质量很小的物体都可看成质点
C、物体的大小和形状在所研究的问题中起的 作用很小,可以忽略不计时,我们就可以把物 体看成质点 D、只有低速运动的物体才可看成质点,高速 运动的物体不可看成质点

2、下列情况不能看成质点的是( BD)
A、研究绕地球飞行时航天飞机的轨道

B、研究飞行中的直升机上的螺旋桨的转动情况
C、计算从北京开往汕头的一列火车的运行时间

D、计算火车通过路口所用的时间

(三)参考系
提出问题:

送瘟神
绿水青山枉自多 千村薜荔人遗矢 坐地日行八万里 牛郎欲问瘟神事

毛泽东
华佗无奈小虫何 万户萧疏鬼唱歌 巡天遥看一千河 一样悲欢逐逝波

自然界的一切 物体都处于永 恒的运动中,即 运动的绝对性

敦煌曲子中有这样的诗 句:“满眼风波多闪烁? 看山恰是走来迎,仔细看 山山不动,是船行。”

描述物体的位 置及其变化时, 又总是相对其 它物体而言, 即运动和静止 的相对性

引入概念

参考系:描述物体运动时,用来作参考 (假定为不动)的另外的物体
理解概念

1、参考系的选择是任意的

2、同一运动,如果选取的参考系不同,运 动情况一般不同,请举例说明.

选择和利用参考系的原则是什么?
①描述物体是否运动是看相对于参考系的位置是否 改变,事先假定参考系不动; ②选取不同的参考系来观察同一物体的运动结果往 往是不同; ③参考系的选取可以是任意的,实际解题应以观测 方便和使物体的运动尽可能简单为原则; ④通常选取地面为参考系;
⑤比较两个物体的运动应选同一参考系。

巩固练习

1、关于参考系的选取,下列说法正确的是 ( D) A、参考系必须选取静止不动的物体 B、参考系必须是和地面联系在一起的 C、在空中运动的物体不能作为参考系 D、任何物体都可以作为参考系

2、第一次世界大战期间,一名法国飞行员 在2000米的高空飞行时,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。 飞行员能抓住子弹的原因是( B ) A、飞行员反应快 B、子弹相对飞行员是静止的 C、子弹已经飞行的没劲了 D、飞行员有手劲

3.在公路上向左匀速运动的汽车,经过一棵 果树时,恰有树上一个果子从上面自由落下, 下图为运动的轨迹,在地面上观察到的运动 A 轨迹是_____车中人以车为参考系观察到果 D 子的运动轨迹是______

A

B

C

D

(四)坐标系
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。
5m

O

X

如果物体沿直线运动,可以以这条直线为x轴, 在直线上规定原点、正方向和单位长度,建立 直线坐标系。

一个坐标系有几个要素呢?
原点 单位长度 正方向

数字

说一说:除了上面的直线坐标 系,你还知道什么其他的坐标 系吗?

物理量 的符号 和单位

1 、 描 述 直 线 运 动 —— 建 立 一 维 直 线 坐 标 系.
2 、描述平面运动 —— 建立二维平面直角坐 标系. 3、描述立体空间内运动——建立三维立体 空间坐标系.

科学漫步

全球卫星定位系统(GPS)

车载GPS定位系统1

练习

如图所示,汽车沿X轴做直线运动,从A点 运动到B点,由图判断A点坐标、B点坐标和 走过的距离。
A -4 -3 -2 -1 O 1 B 2 3 4 X/m

A点坐标XA=-3m B点坐标XB=2m 走过的距离SAB=5m

小结?
1.质点:只有质量,没有形状和大小的点叫质 点.

说明:严格意义上的“有质量的点”实际上 是不存在的,是一种理想化模型,是对实 际物体的近似,是一种科学抽象,物体能 否看作质点,由所描述的问题的性质决定.

2. 参考系:描述物体的运动时,用来作参考的 物体. 3.坐标系:一般说来,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

说明:有一维坐标系,也有二维和三维坐标系

练习与作业
1、写出判断物体能否看作质点的条件; (作 业本上交) ? 2、完成课本“问题与练习”1、2、3题; ? 3、《新学案》P1-3
?


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