高中物理 運動的描述1 質(zhì)點、參考系、坐標(biāo)系精講精練

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1、 第一講 質(zhì)點、參考系、坐標(biāo)系精講精練 物理核心素養(yǎng) （一）物理觀念 1.認識建立質(zhì)點模型的意義和方法能根據(jù)具體情況將物體簡化為質(zhì)點，知道它是一種科學(xué)的抽象，知道科學(xué)抽象是一種普遍的研究方法。 2.理解參考系的選取在物理中的作用，會根據(jù)實際情況選定參考系。 3.認識一維直線坐標(biāo)系，掌握坐標(biāo)系的簡單應(yīng)用。 （二）科學(xué)思維、科學(xué)探究 1.體驗質(zhì)點的條件及意義，初步掌握科學(xué)抽象這種研究方法。 2.體驗不同參考系中運動的相對性，促使學(xué)生形成勤于觀察、勤于思考的習(xí)慣，提高學(xué)生自主獲取知識的能力。 3.體會用坐標(biāo)方法，描述物體位置的優(yōu)越性，可用不同的方法設(shè)計實驗并體會比較。增強學(xué)生發(fā)現(xiàn)

2、問題并力求解決問題的意識和能力。 （三）科學(xué)態(tài)度與責(zé)任 1.認識運動是宇宙中的普遍現(xiàn)象，運動和靜止的相對性，培養(yǎng)學(xué)生熱愛自然、勇于探索的精神。 2.滲透抓住主要因素，忽略次要因素的哲學(xué)思想。 3.滲透具體問題具體分析的辯證唯物主義思想。 學(xué)習(xí)重點： 1.在研究問題時，如何選取參考系。 2.質(zhì)點概念的理解。 學(xué)習(xí)難點：在什么情況下可以把物體看作質(zhì)點。 知識點梳理： 一、物體和質(zhì)點 1.機械運動：物體的空間位置隨時間的變化。 2.質(zhì)點：某些情況下，忽略物體的大小和形狀，突出“物體具有質(zhì)量”，把它簡化成有質(zhì)量的物質(zhì)點。 3.把物體抽象成質(zhì)點的條件：物體的大小和形狀可以忽略或

3、物體上任意一點的運動可代替整個物體的運動。 二、參考系 1.運動與靜止的關(guān)系 (1)自然界中的一切物體都處于永恒的運動中，即運動是絕對的。 (2)描述某一個物體的運動時，總是相對于其他物體而言的，這便是運動的相對性。 2.參考系 (1)定義：在描述物體的運動時，被選定做參考、假定為不動的其他物體。 (2)選取原則：參考系的選取是任意的。 (3)參考系對觀察結(jié)果的影響：選擇不同的參考系觀察同一個物體的運動，觀察結(jié)果往往不同。 三、坐標(biāo)系 1.建立目的：為了定量描述物體的位置及位置變化。 2.坐標(biāo)系的三要素：原點、正方向和單位長度。 核心突破： 一、質(zhì)點 1.了解質(zhì)點應(yīng)

4、注意以下幾點 (1)一個物體能否被抽象成質(zhì)點是由所研究問題的性質(zhì)決定的，要視具體情況而定。同一個物體，在某種情形下可以看成質(zhì)點，但在另外一種情形下就不一定能抽象成質(zhì)點。 (2)物體能否被抽象成質(zhì)點，與物體的大小和形狀沒有必然聯(lián)系。 (3)質(zhì)點就是沒有形狀和大小，只具有質(zhì)量的物質(zhì)點。 (4)質(zhì)點不同于幾何中的“點”，因為質(zhì)點具有質(zhì)量而幾何中的點無質(zhì)量；也不同于微觀粒子(如電子、質(zhì)子等)，因為微觀粒子是實際存在的而質(zhì)點是“理想化模型”，實際是不存在的。 2.可將物體抽象成質(zhì)點的幾種情況 [例1] 在評判下列運動員的比賽成績時，運動員可視為質(zhì)點的是(　　) 答案　A 解析　馬

5、拉松比賽時，由于路程長，運動員的體積可以忽略，可以將其視為質(zhì)點，故A正確；跳水時，評委要關(guān)注運動員的動作，所以不能將運動員視為質(zhì)點，故B錯誤；擊劍時評委需要觀察運動員的肢體動作，不能將其視為質(zhì)點，故C錯誤；評委主要根據(jù)體操運動員的肢體動作進行評分，所以不能將其視為質(zhì)點，故D錯誤。 練習(xí)1 (多選)在下述問題中，能夠把研究對象當(dāng)做質(zhì)點的是(　　) A.研究地球繞太陽公轉(zhuǎn)一周所需時間的多少 B.研究地球繞太陽公轉(zhuǎn)一周地球上不同區(qū)域季節(jié)的變化、晝夜長短的變化 C.研究一列火車全部通過一座普通大橋所需時間的多少 D.研究一列火車從連云港站開往北京站所需時間的多少 答案　AD 解析　研究地

6、球繞太陽公轉(zhuǎn)一周所需時間的多少，地球自身的大小和形狀對公轉(zhuǎn)一周的時間沒有影響，所以能把地球視為質(zhì)點，選項A正確；研究地球繞太陽公轉(zhuǎn)一周地球上不同區(qū)域季節(jié)的變化、晝夜長短的變化，研究的是地球本身，地球自身的形狀和大小不能忽略，不能被視為質(zhì)點，選項B錯誤；計算火車通過一座普通大橋的時間時，火車的長度不可以忽略，不能看做質(zhì)點，選項C錯誤；計算火車從連云港站開往北京站所需時間時，火車的長度對時間的影響很小很小，可以忽略，火車能被視為質(zhì)點，選項D正確。 方法總結(jié) （１）只有質(zhì)量，沒有形狀和大小的點叫做質(zhì)點。 （2）質(zhì)點是一種科學(xué)抽象，一一種理想化的模型，這種忽略次要因素、突出主要因素（質(zhì)量）的處理

7、方法是一種非常重要的科學(xué)研究方法。 （3）一個物體能否看成質(zhì)點取決于它的形狀和大小在所研究問題中是否可以忽略不計，而跟自身體積的大小、質(zhì)量的多少和運動速度的大小無關(guān)。 （4）一個物體能否被看成質(zhì)點，取決于所研究的問題的性質(zhì)，同一個物體在不同的問題中， 有的能被看作質(zhì)點，有的卻不能被看成質(zhì)點。 二、參考系 1.選取原則：以觀測方便和使運動的描述盡可能簡單為原則。研究地面上物體的運動時，常選地面或相對于地面靜止的物體作為參考系。 2.對參考系的理解 (1)標(biāo)準(zhǔn)性：選做參考系的物體都假定不動，被研究的物體都以參考系為標(biāo)準(zhǔn)。 (2)任意性：參考系的選擇具有任意性，但應(yīng)以觀察方便和使運動

8、的描述盡可能簡單為原則。研究地面上物體的運動時，常選地面為參考系。 (3)統(tǒng)一性：在同一個問題中，若要研究多個物體的運動或同一個物體在不同階段的運動時，必須選擇同一參考系。 (4)相對性：同一運動選擇不同的參考系，觀察結(jié)果可能不同。例如，坐在行駛的車中的乘客，若以地面為參考系，則乘客是運動的；若以車為參考系，則乘客是靜止的。 例題2 （1）小小竹排江中游，巍巍青山兩岸走 （2）月亮在蓮花般的云朵里穿行 （3）坐地日行八萬里，巡天遙看一千河 在上述三例中，各個物體的運動分別是以什么物體為參考系的。 方法總結(jié) 判斷物體是否運動的一般思路 (1)根據(jù)參考系的選取原則選取參考系

9、。 (2)看物體與所選參考系之間的位置是否發(fā)生變化。 (3)若變，則物體是運動的；若不變，則物體是靜止的。 三、坐標(biāo)系 例題3.從一中到冶浦橋的公交車或劉翔的110m欄。提出問題：怎樣定量（準(zhǔn)確）地描述車或劉翔所在的位置。 提示：你的描述必須能反映物體（或人）的運動特點（直線）、運動方向、各點之間的距離等因素。 1.直線坐標(biāo)系 （1）為了定量描述物體的位置隨時間的變化規(guī)律，我們可以在參考系上建立適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系，這個坐標(biāo)系應(yīng)該包含原點、正方向和單位長度。 （2）對于質(zhì)點的直線運動，一般選取質(zhì)點的運動軌跡為坐標(biāo)軸， 質(zhì)點運動的方向為坐標(biāo)軸的正方向，選取計時起點為坐標(biāo)軸的原點。單位長

10、度的選定要根據(jù)具體情況。 （3）位置的表示方法，例： x=5m。 [例3] 一質(zhì)點在x軸上運動，各個時刻的位置坐標(biāo)如下表： t/s 0 1 2 3 4 5 x/m 0 5 －4 －1 －7 1 (1)請在圖中的x軸上標(biāo)出質(zhì)點在各時刻的位置。 (2)哪個時刻離開坐標(biāo)原點最遠？有多遠？ 解析　(1)以運動路徑所在的直線為x軸，標(biāo)出各時刻質(zhì)點的位置坐標(biāo)如圖所示。 (2)由圖可知第4 s末質(zhì)點離開坐標(biāo)原點最遠，有7 m。 2、平面直角坐標(biāo)系 物體在某一平面內(nèi)做曲線運動 如果物體在平面上運動（例如滑冰運動員），我們應(yīng)如何建立坐標(biāo)系？ 可以建立一個直角坐標(biāo)系，此時可以用（x， y）表示物體的位置。 3.空間直角坐標(biāo)系 描述物體在空間的運動 在空間畫三個相互垂直的數(shù)軸(x軸、y軸、z軸)即可組成三維坐標(biāo)系，這時物體的位置由三個坐標(biāo)值來確定。 6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375