《質(zhì)點(diǎn)參考系》機(jī)械運(yùn)動物體的空間位置隨時間的變化，叫作機(jī)械運(yùn)動機(jī)械運(yùn)動是自然界中最簡單、最基本的運(yùn)動形態(tài)運(yùn)動無處不在…研究物體做機(jī)械運(yùn)動規(guī)律的物理學(xué)分支叫作力學(xué)新知探究思考：翱翔的雄鷹，飛滾的足球……對于運(yùn)動的物體，我們?nèi)绾螠?zhǔn)確地描述它們的運(yùn)動呢？雄鷹在空中翱翔身體向前運(yùn)動、翅膀上下運(yùn)動準(zhǔn)確描述難！足球在綠茵場上滾動時，它在向前運(yùn)動同時還在轉(zhuǎn)動任何物體都有一定的大小和形狀，物體各部分的運(yùn)動情況一般說來并不一樣。困難和麻煩在哪里？我們有時候關(guān)注物體各部分的運(yùn)動，有時關(guān)注物體的整體運(yùn)動。原來如此！因此如何描述物體的運(yùn)動要看我們關(guān)注的問題是什么！雄鷹在天空中翱翔關(guān)注翅膀的運(yùn)動方式研究雄鷹如何飛行研究雄鷹從哪里移動到哪里可以把雄鷹看成一個點(diǎn)來描述什么樣的情況下可以把物體看成一個點(diǎn)來研究呢？思考探究一地球繞太陽公轉(zhuǎn)，同時又在自轉(zhuǎn)。地球到太陽的距離達(dá)1.5×108km，而地球的直徑只有1.3×104km，在研究地球公轉(zhuǎn)周期或速度的時候，能把地球看做一個點(diǎn)來研究嗎？物體的大小和形狀對所研究的問題無影響，或者有影響但可以忽略不計思考探究二火車在軌道上行駛，各部分的運(yùn)動情況相同嗎？如果只研究火車整體的情況，如火車從深圳到達(dá)廣州，能用一個點(diǎn)的運(yùn)動代替整列車嗎？只關(guān)注物體整體的運(yùn)動情況火車的傳動機(jī)構(gòu)及車輪的運(yùn)動很復(fù)雜思考探究三一個木塊在固定斜面上向下滑動，各部分的運(yùn)動情況下相同嗎？可以用一個點(diǎn)的運(yùn)動代表整個木塊的運(yùn)動嗎？物體上各部分的運(yùn)動情況完全相同，物體上任何一點(diǎn)的運(yùn)動都能反映該物體的運(yùn)動物體與質(zhì)點(diǎn)1、質(zhì)點(diǎn)：在某些情況下，可以忽略物體的大小和形狀，把物體簡化為一個具有質(zhì)量的點(diǎn)。2、質(zhì)點(diǎn)的三個特點(diǎn)：沒有大小和形狀；具有全部質(zhì)量；是一種理想化的物理模型，實(shí)際生活中并不存在。3、把物體看成質(zhì)點(diǎn)的情況：物體的形狀和大小對所研究的問題無影響，或者有影響但可以忽略不計；研究的問題中只關(guān)注物體整體的運(yùn)動情況；物體上各部分的運(yùn)動情況完全相同，物體上任何一點(diǎn)的運(yùn)動都能反映該物體的運(yùn)動課堂練習(xí)下列哪些運(yùn)動的物體可看成質(zhì)點(diǎn)？A．研究某學(xué)生騎車回校的速度B．對某位學(xué)生騎車姿勢進(jìn)行生理學(xué)分析C．研究火星探測器從地球到火星的飛行軌跡D．研究弧旋球的軌跡彎曲的成因E．研究直升機(jī)上正在轉(zhuǎn)動的螺旋槳F．研究乒乓球的接發(fā)球技術(shù)G．研究百米賽跑的運(yùn)動員過終點(diǎn)線AC新知探究第一次世界大戰(zhàn)期間，一名法國飛行員在高空飛行時，發(fā)現(xiàn)旁邊有一個小東西，他以為是一只小飛蟲，敏捷地把它抓過來，令他吃驚的是，抓到的竟是一顆子彈。為什么飛行員能在空中抓到高速飛行的子彈呢？戰(zhàn)斗機(jī)的速度和子彈的速度大致相同，飛行員相對于子彈是靜止的運(yùn)動是絕對的，物體是靜止還是運(yùn)動取決于所選的參考系新知探究如圖所示，一位運(yùn)動員在水平勻速飛行的飛機(jī)上自由掉落，關(guān)于其運(yùn)動情況，飛機(jī)上的觀察者：“他在沿直線下落呀！”地面上的觀察者：“他明明在沿曲線下落嘛。”請問：兩位觀察者的說法哪個是正確的？為什么？都正確，物體是靜止還是運(yùn)動取決于所選的參考系，選取的參考系不同，對同一個物體運(yùn)動的描述也往往不同。描述運(yùn)動要尋找參考物體參考系參考系：描述物體運(yùn)動時，用來作為參考的假定不動的物體叫做參考系選取三原則：參考系可以任意選取選取參考系以描述運(yùn)動盡可能簡單為原則一般以地面為參考系，選其他物體作為參考系必須指明課堂練習(xí)2、將近1000年前，宋代詩人陳與義乘著小船在風(fēng)和日麗的春日出游時曾經(jīng)作了一首詩：飛花兩岸照船紅，百里榆堤半日風(fēng)。臥看滿天云不動，不知云與我俱東。詩中描述了什么物體的運(yùn)動？它們分別是以什么物體為參考系？1、平常說的“一江春水向東流”“地球的公轉(zhuǎn)”“鐘表的時針在轉(zhuǎn)動”“太陽東升西落”等，分別是說什么物體相對于什么參考系在運(yùn)動？水相對于河岸地球相對于太陽時針相對于表盤太陽相對于地球云相對于船云和我相對于河岸小結(jié)質(zhì)點(diǎn)參考系質(zhì)點(diǎn)參考系特點(diǎn)：（1）沒有大小和形狀；（2）具有全部質(zhì)量；（3）是一種理想化的物理模型，實(shí)際生活中并不存在。物體可看成質(zhì)點(diǎn)的情況：（1）物體的形狀和大小對所研究的問題無影響；（2）研究的問題中只關(guān)注物體整體的運(yùn)動情況；（3）物體上各部分的運(yùn)動情況完全相同。選取原則：參考系可以任意選取選取參考系以描述運(yùn)動盡可能簡單為原則一般以地面為參考系，選其他物體作為參考系必須指明定義：描述物體運(yùn)動時，用來作為參考的假定不動的物體問題一對質(zhì)點(diǎn)與物理模型的理解[情境探究]小明從家到學(xué)校參加體操比賽,在研究小明從家到學(xué)校所用時間時,能否將小明看作質(zhì)點(diǎn)?在研究小明做體操的動作時能否將小明看作質(zhì)點(diǎn)?要點(diǎn)提示

研究小明從家到學(xué)校所用時間時,因家到學(xué)校的距離遠(yuǎn)大于小明本身的大小,由小明的大小和形狀而引起的小明身上各部分的運(yùn)動差異就可以忽略不計,此時可將小明小明做體操

看作質(zhì)點(diǎn);研究小明做體操的動作時,小明身上各點(diǎn)的運(yùn)動情況不相同,若將小明看作質(zhì)點(diǎn),那么這個質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動不能反映小明身上各點(diǎn)的運(yùn)動情況,也就無法研究小明的動作,此時不能把小明看作質(zhì)點(diǎn)。[知識點(diǎn)撥]1.質(zhì)點(diǎn)的特點(diǎn)2.對質(zhì)點(diǎn)的理解

科學(xué)抽象質(zhì)點(diǎn)是對實(shí)際物體的科學(xué)抽象,是一種理想化的模型,真正的質(zhì)點(diǎn)是不存在的可看作質(zhì)點(diǎn)的條件一個物體能否被看作質(zhì)點(diǎn),要看物體的大小、形狀在所討論的問題中是主要因素還是次要因素。若是次要因素,即使物體很大,也能被看作質(zhì)點(diǎn);若是主要因素,即使物體很小,也不能被看作質(zhì)點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)與幾何中的“點(diǎn)”的區(qū)別質(zhì)點(diǎn)是對實(shí)際物體進(jìn)行科學(xué)抽象的模型,有質(zhì)量,只是忽略了物體的大小和形狀;幾何中的“點(diǎn)”僅僅表示空間中的某一位置3.實(shí)際物體視為質(zhì)點(diǎn)的常見情況

4.對物理模型的理解(1)物理模型是在物理研究中,突出問題的主要因素,忽略次要因素而建立的,建構(gòu)物理模型是經(jīng)常采用的一種科學(xué)研究方法。(2)物理模型作為一種理想化模型,是為了研究問題的方便而對實(shí)際問題的科學(xué)抽象,實(shí)際中并不存在。要點(diǎn)筆記

物體能否被視為質(zhì)點(diǎn),不是取決于物體的大小,而是看物體的形狀和大小對研究問題的影響是否可忽略。同一物體在不同的問題情境中有的可視為質(zhì)點(diǎn),有的則不能視為質(zhì)點(diǎn)。[實(shí)例引導(dǎo)]例1(2021湖南岳陽平江一中高一月考)下列情況所研究對象能被看作質(zhì)點(diǎn)的是(

)A.研究跳水運(yùn)動員的動作B.研究地球的自轉(zhuǎn)C.研究高鐵列車過橋的時間D.研究月球探測器奔月的軌跡解析

研究跳水運(yùn)動員的動作時,不能把運(yùn)動員看作質(zhì)點(diǎn),否則就沒動作可言了,選項(xiàng)A錯誤;研究地球的自轉(zhuǎn)時,不能把地球看作質(zhì)點(diǎn),否則無法觀察到自轉(zhuǎn),選項(xiàng)B錯誤;研究高鐵列車過橋的時間時,高鐵的長度不能忽略,不能把列車看作質(zhì)點(diǎn),選項(xiàng)C錯誤;研究月球探測器奔月的軌跡時,探測器的大小可忽略不計,可以被看作質(zhì)點(diǎn),選項(xiàng)D正確。答案

D規(guī)律方法

假設(shè)法判斷物體能否被看作質(zhì)點(diǎn)(1)確定問題的性質(zhì),即研究目的、觀察的重點(diǎn)是什么。(2)假設(shè)物體的形狀、大小被忽略,成了一個有質(zhì)量的“點(diǎn)”。(3)思考所要研究的問題,所進(jìn)行的觀察是否受影響。若受影響,物體不能被當(dāng)作質(zhì)點(diǎn);若不受影響,物體就能被當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)。變式訓(xùn)練1(2021江蘇南通高一期末)2021年1月20日開通的南通到北京的高鐵,使旅客從南通到北京的出行時間由原來的13h縮短為6h。下列說法正確的是(

)A.列車體積太大,不能將其看成質(zhì)點(diǎn),乘客可被看成質(zhì)點(diǎn),因?yàn)槌丝腕w積小B.列車運(yùn)行時,任何情況下都不能將其看成質(zhì)點(diǎn),因?yàn)檐囕喸谵D(zhuǎn)動C.計算列車通過某一隧道的時間時,可將它看成質(zhì)點(diǎn)D.計算列車從南通站到北京站的運(yùn)行時間時,可將它看成質(zhì)點(diǎn)解析

物體是否能被看成質(zhì)點(diǎn)取決于物體的大小在所研究的問題中是否可以忽略不計,與物體的大小、運(yùn)動狀態(tài)無關(guān),A、B錯誤;計算列車通過某一隧道的時間時,列車的大小不可以忽略,因此不可將它看成質(zhì)點(diǎn),C錯誤;計算列車從南通站到北京站的運(yùn)行時間時,列車的大小可以忽略,因此可將它看成質(zhì)點(diǎn),D正確。答案

D問題二對參考系的理解[情境探究]如圖所示,坐在火車?yán)锏某丝蜑槭裁凑f火車沒有動呢?站在站臺上的小朋友為什么說火車運(yùn)動快呢?怎樣描述物體的運(yùn)動情況呢?要點(diǎn)提示

火車相對于乘客沒有發(fā)生位置的變動,所以乘客以自己為參考說火車沒有動;火車相對于站臺及站臺上的小朋友的位置在快速變化,所以小朋友以站臺為參考說火車運(yùn)動快。由上面的分析可知,要描述一個物體的運(yùn)動情況,需要先選擇某個其他物體作為參考,觀察物體的位置相對于選定的“其他物體”是否隨時間變化,以及怎樣變化。[知識點(diǎn)撥][實(shí)例引導(dǎo)]例2(多選)下列說法中正確的是(

)A.平常所說的運(yùn)動和靜止都是相對于參考系來說的B.選取不同的參考系來描述同一物體的運(yùn)動,其結(jié)果一定是相同的C.研究物體運(yùn)動,選擇地面做參考系最適宜,因?yàn)榈孛媸钦嬲粍拥奈矬wD.所謂參考系就是我們假設(shè)不動的物體,以它作為參考研究其他物體的運(yùn)動解析

宇宙中的一切物體都在運(yùn)動著,絕對靜止的物體是沒有的,我們平常所說的運(yùn)動和靜止都是相對的,都是相對于某個物體而言的,選項(xiàng)A正確;對于同一個物體,若選擇不同的物體作參考系來研究它的運(yùn)動情況,得到的結(jié)論可能是不同的,選項(xiàng)B錯誤;地球也處于運(yùn)動中,選項(xiàng)C錯誤;所謂參考系就是我們假設(shè)不動的物體,以它作為參考研究其他物體的運(yùn)動,不事先選擇參考系就無法判定物體是否在運(yùn)動,選項(xiàng)D正確。答案

AD規(guī)律方法

判定參考系的兩種方法(1)靜物法:明確觀察到的現(xiàn)象中,什么物體是運(yùn)動的,什么物體是靜止的,靜止的物體可能就是參考系。(2)假設(shè)法:假設(shè)以某物體為參考系,看對物體運(yùn)動的描述是否與觀察到的結(jié)果一致。若一致,該物體可能就是參考系。變式訓(xùn)練2(2021山東淄博淄川區(qū)月考)兩輛汽車在平直公路上行駛,甲車上的人看