第一節(jié)質(zhì)點(diǎn)參考系空間時間 一 機(jī)械運(yùn)動 一個物體相對于另一個物體 的改變 二 質(zhì)點(diǎn)1 定義 不考慮物體的大小和形狀對所討論的問題的影響 用來代替物體的有 的點(diǎn) 2 物體可以看成質(zhì)點(diǎn)的條件 物體的形狀和大小對所研究問題的結(jié)果影響可以 位置 質(zhì)量 忽略不計 思考感悟1 如圖 花樣滑冰運(yùn)動員正在溜冰場上高速滑行 他們時而雄鷹展翅 時而空中翻騰 優(yōu)美的動作換來觀眾們的陣陣喝彩 甲觀眾說滑冰運(yùn)動員可以看做質(zhì)點(diǎn) 乙說他們不能看做質(zhì)點(diǎn) 你認(rèn)為甲 乙觀眾誰說得對 提示 物體能否可以看做質(zhì)點(diǎn) 一定要根據(jù)所研究的實際問題而定 滑冰運(yùn)動員參加比賽 主要通過肢體動作表現(xiàn)運(yùn)動之美 故其大小和形狀不能忽略 此時不能把他們看做質(zhì)點(diǎn) 而觀眾在看他們的運(yùn)動快慢及某時刻他們處在溜冰場上的位置時 他們的大小和形狀可以忽略 此時他們可以被視為質(zhì)點(diǎn) 故甲 乙兩人的說法都不準(zhǔn)確 三 參考系1 定義 為確定一個物體的 并描述它的 被選作 的其他物體 2 參考系的選取 1 參考系可以任意選擇 但選擇不同的參考系來描述同一物體的運(yùn)動時 結(jié)果往往 位置 運(yùn)動情況 參考 不同 2 參考系選取的基本原則是使對物體的研究變得 3 在今后研究問題時 一般選取 為參考系 簡潔 方便 地面 思考感悟2 如圖所示 電影 閃閃的紅星 中有一首插曲的歌詞是 小小竹排江中游 巍巍青山兩岸走 其中的物理含義是什么 提示 此問題揭示了物體做什么樣的運(yùn)動取決于所選擇的參考系 竹排在江中游走 是因為選擇了兩岸 青山等作為參考系 青山及兩岸在走 是因為選擇了竹排及竹排上的人作為參考系 圖 四 空間時間時刻1 空間 是指物體賴以存在的地方或變動的范圍 2 時間 是指物體在某處存在或變動過程的 時間是時間軸上的一個 3 時刻 時刻對應(yīng)運(yùn)動的 在時間軸上為 一個點(diǎn) 一瞬間 區(qū)間 長 短 核心要點(diǎn)突破 一 理想化模型與質(zhì)點(diǎn)1 理想化模型 1 理想化模型 是為了使研究的問題得以簡化或研究問題方便而進(jìn)行的一種科學(xué)的抽象 實際并不存在 2 理想化模型 是以研究目的為出發(fā)點(diǎn) 突出問題的主要因素 忽略次要因素而建立的 物理模型 3 理想化模型 是在一定程度和范圍內(nèi)對客觀存在的復(fù)雜事物的一種近似反映 是物理學(xué)中經(jīng)常采用的一種研究方法 2 關(guān)于質(zhì)點(diǎn)的認(rèn)識 1 質(zhì)點(diǎn)是用來代替物體的有質(zhì)量的點(diǎn) 其突出的特點(diǎn)是 具有質(zhì)量 和 占有位置 但是質(zhì)點(diǎn)沒有大小 體積 形狀 它與幾何中的 點(diǎn) 有本質(zhì)區(qū)別 2 質(zhì)點(diǎn)是實際物體的一種高度抽象 實際中并不存在 是一種 理想化模型 3 可將物體看成質(zhì)點(diǎn)的幾種情況 特別提醒 1 并不是只有很小的物體才能被看成質(zhì)點(diǎn) 也不是很大的物體就一定不能被看成質(zhì)點(diǎn) 關(guān)鍵是看物體的大小和形狀在研究物體的運(yùn)動時是否為次要因素 2 對于同一物體 能否將其看做質(zhì)點(diǎn)要視研究的問題而定 例如研究地球的自轉(zhuǎn)時 不可以視地球為質(zhì)點(diǎn) 研究地球的公轉(zhuǎn)時 就可以視地球為質(zhì)點(diǎn) 即時應(yīng)用 即時突破 小試牛刀 1 下列關(guān)于質(zhì)點(diǎn)的說法正確的是 a 只有體積很小的物體才能看成質(zhì)點(diǎn)b 只有質(zhì)量很小的物體才能看成質(zhì)點(diǎn)c 只要物體各部分的運(yùn)動情況都相同 在研究其運(yùn)動規(guī)律時 可以把整個物體看做質(zhì)點(diǎn)d 在研究物體的運(yùn)動時 物體的形狀和體積屬于無關(guān)因素或次要因素時 可以把物體看做質(zhì)點(diǎn) 解析 選cd 物體能否被看做質(zhì)點(diǎn) 與物體的質(zhì)量和體積無關(guān) 僅由大小和形狀能否被忽略決定 故選c d 二 關(guān)于參考系的進(jìn)一步理解1 對運(yùn)動的影響對于同一個物體的運(yùn)動 如果選取不同的物體作參考系 所得到的結(jié)果可能不同 例如有一輛載有乘客的客車 在京福高速公路上由北向南行駛 若以客車為參考系 乘客是靜止的 若以路邊的樹木為參考系 乘客向南運(yùn)動 若以向南行駛但比客車運(yùn)動的快的另外一輛轎車為參考系時 客車及乘客又是向北運(yùn)動的 2 選取的原則參考系的選取應(yīng)以研究問題方便 對運(yùn)動的描述盡可能簡單為原則 例如研究地面上物體的運(yùn)動 一般取地面或相對地面不動的物體作為參考系 若分析太陽系中各行星的運(yùn)動 一般以太陽作為參考系比較方便 若研究火車 輪船 汽車內(nèi)乘客的運(yùn)動情況 一般以運(yùn)動的火車 輪船 汽車等為參考系比較方便 3 注意問題 1 由于運(yùn)動描述的相對性 凡是提到物體的運(yùn)動 都應(yīng)該明確它是相對哪個參考系而言 2 在同一個問題當(dāng)中 若要研究多個物體的運(yùn)動或同一個物體在不同階段的運(yùn)動時 必須選取同一個參考系 3 無論物體原來運(yùn)動情況如何 一旦把它選為參考系 就認(rèn)為它是靜止的 即時應(yīng)用 即時突破 小試牛刀 2 在電視連續(xù)劇 西游記 中 常常有孫悟空 騰云駕霧 的鏡頭 這通常是采用 背景拍攝法 讓 孫悟空 站在平臺上 做著飛行的動作 在他的背后展現(xiàn)出藍(lán)天和急速飄動的白云 同時加上煙霧效果 攝影師把人物動作和飄動的白云及下面的煙霧等一起攝入鏡頭 放映時 觀眾就感覺到 孫悟空 在 騰云駕霧 了 這時 觀眾所選的參考系是 圖1 1 3 a 孫悟空 b 平臺c 飄動的白云d 煙霧解析 選c 孫悟空在相對運(yùn)動 故參考系是云 應(yīng)選c 三 時間和時刻的區(qū)別和聯(lián)系 特別提醒 1 關(guān)于時間的測量 生活中一般用各種鐘表來計時 在實驗室里和運(yùn)動場上常用停表計時 2 關(guān)鍵字詞的使用 如 初 末 時 一般表示時刻 如 內(nèi) 用 經(jīng)過 歷時 一般表示時間 即時應(yīng)用 即時突破 小試牛刀 3 以下的計時數(shù)據(jù)中指時間間隔的是 a 2011年3月11日14時46分 日本東北部海域發(fā)生里氏9 0級地震并引發(fā)海嘯b 第16屆亞運(yùn)會于2010年11月12日晚8時在廣州開幕c 劉翔創(chuàng)造了13 09秒的110米欄的較好成績d 我國航天員翟志剛在 神七 飛船外完成了歷時20分鐘的太空行走 解析 選cd a b兩項中的數(shù)據(jù)分別說明的是兩件大事發(fā)生的瞬時 所以指的是時刻 c d兩項中的數(shù)據(jù)是說完成兩個事件所用的時間 因此為時間間隔 故選c d 在研究物體的運(yùn)動時 下列物體中可以當(dāng)做質(zhì)點(diǎn)處理的是 a 研究一端固定可繞該端轉(zhuǎn)動的木桿的運(yùn)動時 此木桿可作為質(zhì)點(diǎn)來處理b 在大海中航行的船 要確定它在大海中的位置時 可以把它當(dāng)做質(zhì)點(diǎn)來處理c 研究雜技演員在走鋼絲的表演時 雜技演員可以當(dāng)做質(zhì)點(diǎn)來處理d 研究地球繞太陽公轉(zhuǎn)時 地球可以當(dāng)做質(zhì)點(diǎn)來處理 思路點(diǎn)撥 一個物體被看做質(zhì)點(diǎn)時 它的大小和形狀對所研究的問題無影響或影響可以忽略 精講精析 對a項中的木桿 在發(fā)生轉(zhuǎn)動時 各個點(diǎn)的運(yùn)動情況都不一樣 運(yùn)動情況的不一樣是由木桿的大小 形狀引起的 所以不能將該木桿當(dāng)做質(zhì)點(diǎn) 對b項中的船 由于所研究的問題是該船在大海中的位置 所以該船的大小 形狀對問題影響很小 因此該船可以被當(dāng)做質(zhì)點(diǎn) 對c項中的雜技演員 他在表演的過程中 正是依靠改變身體的形狀 從而達(dá)到維持平衡的目的 所以不能被看做質(zhì)點(diǎn) 對d項中的地球 在研究地球繞太陽公轉(zhuǎn)時 地球的大小相對于公轉(zhuǎn)半徑來說很小 可以忽略 所以可以當(dāng)做質(zhì)點(diǎn)來處理 故正確答案為b d 方法總結(jié) 1 一個物體能否看做質(zhì)點(diǎn) 要看物體的形狀和大小對研究問題的影響是否可以忽略 2 研究的目的不同 同一個物體的主 次要因素也會發(fā)生變化 變式訓(xùn)練1下列有關(guān)質(zhì)點(diǎn)的說法中 正確的是 a 研究哈雷彗星的公轉(zhuǎn)時 哈雷彗星可看做質(zhì)點(diǎn)b 花樣滑冰運(yùn)動員正在表演冰上舞蹈動作 此時該運(yùn)動員可看做質(zhì)點(diǎn)c 用gps定位系統(tǒng)確定正在南極冰蓋考察的某科考隊員的位置時 該隊員可看做質(zhì)點(diǎn)d 因為子彈的質(zhì)量 體積都很小 所以在研究子彈穿過一張薄紙所需的時間時 可以把子彈看做質(zhì)點(diǎn) 解析 選ac 哈雷彗星的大小與公轉(zhuǎn)軌道的長度相比可忽略 故能看做質(zhì)點(diǎn) a對 若把花樣滑冰運(yùn)動員看做質(zhì)點(diǎn) 無法研究其動作 故b錯 在確定科考隊員的位置時 該隊員可看做質(zhì)點(diǎn) 故c對 研究子彈穿過一張紙的時間時 紙的厚度可忽略 而子彈的長度不能忽略 故d錯 某校高一的新同學(xué)分別乘兩輛汽車去市公園游玩 兩輛汽車在平直公路上運(yùn)動 甲車內(nèi)一同學(xué)看見乙車沒有運(yùn)動 而乙車內(nèi)一同學(xué)看見路旁的樹木向西移動 如果以地面為參考系 那么 上述觀察說明 a 甲車不動 乙車向東運(yùn)動b 乙車不動 甲車向東運(yùn)動c 甲車向西運(yùn)動 乙車向東運(yùn)動d 甲 乙兩車以相同的速度都向東運(yùn)動 思路點(diǎn)撥 首先找出描述兩個運(yùn)動時選的參考系 弄清運(yùn)動方向及速度大小關(guān)系 再以地面為參考系 分析兩車的運(yùn)動 精講精析 甲車內(nèi)同學(xué)看到乙車不動 說明甲 乙兩車的運(yùn)動狀態(tài)相同 故a b c均錯 乙車內(nèi)的同學(xué)看到樹木向西移動 說明乙車相對地面向東運(yùn)動 選項d對 答案 d 方法總結(jié) 以不同的物體作為參考系 同一物體的運(yùn)動情況往往不同 所以要確切地描述一個物體的運(yùn)動情況時必須先選取參考系 可見 眼見為實 中的 實 也有相對性 變式訓(xùn)練2我們描述某個物體的運(yùn)動時 總是相對一定的參考系 下列說法正確的是 a 我們說 太陽東升西落 是以地球為參考系的b 我們說 地球圍繞太陽轉(zhuǎn) 是以地球為參考系的c 我們說 同步衛(wèi)星在高空靜止不動 是以太陽為參考系的d 坐在火車上的乘客看到鐵路旁的樹林 電線桿迎面向他飛奔而來 乘客是以火車為參考系的 解析 選ad 太陽東升西落 是相對于我們居住的地球而言 是以地球為參考系的 所以a正確 地球圍繞太陽轉(zhuǎn) 是以太陽為參考系的 所以b不正確 同步衛(wèi)星在高空靜止不動 是相對于地球而言的 是以地球為參考系的 所以c不正確 火車上的乘客看到鐵路旁的樹木 電線桿迎面向他飛奔而來 是以火車或他自己為參考系的 所以d正確 關(guān)于時間和時刻的下列說法中 正確的是 a 2010年11月12日20 00 廣州亞運(yùn)會開幕 其中20 00指時間b 天津開往徐州的625次硬座普快列車于13時35分從天津南站出發(fā) 其中13時35分指時刻c 中央電視臺每天的新聞聯(lián)播用時30分鐘 這30分鐘是指時刻d 神舟七號 繞地球飛行45周 耗時2天20小時27分鐘是指時間 自主解答 2010年11月12日20 00是廣州亞運(yùn)會開幕的起始時刻 是時刻而不是時間間隔 a錯 13時35分是列車從天津南站開出時的時刻 b對 每天的新聞聯(lián)播用時30分鐘 是指從新聞聯(lián)播開始到新聞聯(lián)播結(jié)束的時間間隔 c錯 神舟七號 繞地球飛行耗時2天20小時27分鐘是時間 d對 答案 bd 方法總結(jié) 1 若描述的是一個運(yùn)動或變化過程 則對應(yīng)的是時間 若描述的是一個狀態(tài)或瞬間 則對應(yīng)的是時刻 2 當(dāng)涉及幾秒末 幾秒初等描述時 表示的是時刻 當(dāng)涉及幾秒內(nèi) 在幾秒的時間里等描述時 表示的