1質(zhì)點(diǎn)參考系和坐標(biāo)系 第一章運(yùn)動的描述 學(xué)習(xí)目標(biāo) 1 理解什么是質(zhì)點(diǎn) 知道質(zhì)點(diǎn)是一種理想化的物理模型 能說出把物體看做質(zhì)點(diǎn)的條件 2 知道參考系 知道對物體運(yùn)動的描述具有相對性 3 知道坐標(biāo)系和坐標(biāo)系的種類 會用一維坐標(biāo)系定量描述物體的位置及位置的變化 內(nèi)容索引 重點(diǎn)探究啟迪思維探究重點(diǎn) 達(dá)標(biāo)檢測檢測評價達(dá)標(biāo)過關(guān) 自主預(yù)習(xí)預(yù)習(xí)新知夯實基礎(chǔ) 自主預(yù)習(xí) 一 質(zhì)點(diǎn)1 定義 用來代替物體的有的點(diǎn) 2 物體可看做質(zhì)點(diǎn)的條件 1 物體的和可以忽略 2 物體上任意一點(diǎn)的運(yùn)動可以代替物體的運(yùn)動 3 一個物體能否看成質(zhì)點(diǎn)是由決定的 4 理想化方法 在物理學(xué)中 突出問題的方面 忽略因素 建立理想化的 物理模型 是經(jīng)常采用的一種科學(xué)研究方法 就是這種物理模型之一 質(zhì)量 大小 形狀 整個 問題的性質(zhì) 主要 次要 質(zhì)點(diǎn) 二 參考系1 運(yùn)動與靜止的關(guān)系 1 自然界中一切物體都處于永恒的運(yùn)動中 即運(yùn)動的性 2 描述某一個物體的運(yùn)動時 總是相對于其他物體而言的 這便是運(yùn)動的性 2 參考系 在研究物體的運(yùn)動時 被選做的其他物體稱為參考系 3 參考系的選擇是 填 任意 或 唯一 的 4 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(yùn)動 觀察結(jié)果 填 可以不同 或 一定相同 絕對 相對 參考 任意 可以不同 三 坐標(biāo)系1 建立目的 為了定量地描述物體的位置及 2 坐標(biāo)系的三要素 和單位長度 位置變化 原點(diǎn) 正方向 1 判斷下列說法的正誤 1 只有體積很小的物體才可以看做質(zhì)點(diǎn) 體積較大的物體不能看做質(zhì)點(diǎn) 2 質(zhì)點(diǎn)是一個理想化模型 實際上是存在的 3 只能選擇靜止的物體作為參考系 4 描述直線運(yùn)動 一般建立直線坐標(biāo)系 即學(xué)即用 答案 2 如圖1是某次日全食時的美妙景象 在觀測日全食時 填 能 或 不能 將月球看成質(zhì)點(diǎn) 月球繞地球轉(zhuǎn)動 這是以 填 太陽 地球 或 月球 為參考系來描述的 不能 地球 答案 重點(diǎn)探究 一 質(zhì)點(diǎn) 導(dǎo)學(xué)探究 1 中國名將劉虹在2016年里約奧運(yùn)會田徑女子20公里競走決賽中奪得冠軍 教練在研究劉虹的擺臂和步幅對速度的影響時 能否把她看成一個 點(diǎn) 若研究劉虹全程的速度變化時 能否把她看成一個 點(diǎn) 答案不能能 2 小偉在研究火車由北京開往廣州所用時間時 能否把火車看成一個 點(diǎn) 如果研究火車通過一架鐵路橋的時間 能否把火車看成一個 點(diǎn) 答案能不能 答案 知識深化 1 質(zhì)點(diǎn)的特點(diǎn) 1 質(zhì)點(diǎn)具有質(zhì)量 與幾何中的 點(diǎn) 有本質(zhì)的區(qū)別 2 質(zhì)點(diǎn)是為了研究問題方便而對實際物體的科學(xué)抽象 是一種理想化的物理模型 實際上并不存在 2 可將物體看成質(zhì)點(diǎn)的幾種情況 例1觀察圖2所示四幅圖 對圖中各運(yùn)動物體的描述正確的是 圖2 A 圖 中研究投出的籃球運(yùn)動路徑時不能將籃球看成質(zhì)點(diǎn)B 圖 中觀眾欣賞體操表演時不能將運(yùn)動員看成質(zhì)點(diǎn)C 圖 中研究地球繞太陽公轉(zhuǎn)時不能將地球看成質(zhì)點(diǎn)D 圖 中研究子彈頭射穿蘋果的時間時可將子彈看成質(zhì)點(diǎn) 答案 解析 解析在研究籃球的運(yùn)動路徑和地球繞太陽公轉(zhuǎn)時 籃球和地球的大小是次要因素 可以將其看成質(zhì)點(diǎn) 觀眾在欣賞體操表演和研究子彈射穿蘋果的時間時 運(yùn)動員和子彈的大小 形狀不能被忽略 不能看成質(zhì)點(diǎn) 綜上所述應(yīng)選擇B 物體能否看做質(zhì)點(diǎn)是由問題的性質(zhì)決定 與物體的大小無關(guān) 二 參考系 導(dǎo)學(xué)探究 請閱讀下面的漫畫材料 圖3 回答問題 有人說我 快如閃電 疾如風(fēng) 有人說我 紋絲不動 坐如鐘 我 是靜是動 答案 圖3 答案靜止是相對的 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 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 知識深化 1 選取參考系的意義 靜止是相對的 運(yùn)動是絕對的 要描述一個物體的運(yùn)動 首先必須選定參考系 之后才能確定物體的位置 研究物體的運(yùn)動 對于同一個物體 選擇不同的參考系 觀察結(jié)果往往不同 2 參考系的選取原則 1 對物體運(yùn)動的描述盡可能簡單 2 一般地 根據(jù)研究對象所在的系統(tǒng)來選取 當(dāng)研究地面上物體的運(yùn)動時 常選地面或相對于地面靜止的物體作為參考系 例2觀察圖4中的煙和小旗 關(guān)于甲 乙兩車相對于房子的運(yùn)動情況 下列說法正確的是A 甲 乙兩車一定向左運(yùn)動B 甲 乙兩車一定向右運(yùn)動C 甲車可能運(yùn)動 乙車向右運(yùn)動D 甲車可能靜止 乙車向左運(yùn)動 圖4 答案 解析 解析題圖中房子相對于地面是靜止的 由煙囪冒出的煙向左飄 可知此時風(fēng)向向左 相對于地面而言 甲車上的小旗向左飄 則有三種可能的情況 一是甲車不動 風(fēng)把小旗向左吹 二是甲車向右運(yùn)動 風(fēng)相對甲車向左 風(fēng)把小旗向左吹 三是甲車向左運(yùn)動但速度小于風(fēng)速 因此風(fēng)仍能把小旗向左吹 對于乙車 則只有乙車向左運(yùn)動并且速度大于風(fēng)速時 才能使小旗向右飄 故只有選項D正確 針對訓(xùn)練 多選 下列關(guān)于運(yùn)動的描述中 敘述正確的是A 詩句 臥看滿天云不動 不知云與我俱東 中 云與我俱東 是以船為參考系的B 明月松間照 清泉石上流 是以山石為參考系的C 太陽東升西落 是以太陽為參考系的D 升國旗時 觀察到國旗冉冉升起 是以旗桿為參考系的 答案 三 坐標(biāo)系 導(dǎo)學(xué)探究 1 如圖5 一輛汽車正在平直的公路上直線行駛 為了描述汽車的位置及位置變化 我們需要建立什么樣的坐標(biāo)系 答案以起點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn) 建立一維直線坐標(biāo)系 答案 圖5 2 汽車轉(zhuǎn)彎時 1 中建立的坐標(biāo)系還能描述物體的位置及位置變化嗎 如果不能 我們需要建立什么樣的坐標(biāo)系 答案不能 以汽車開始轉(zhuǎn)彎時的位置為坐標(biāo)原點(diǎn) 建立平面坐標(biāo)系 知識深化 坐標(biāo)系的建立及應(yīng)用 例3一個小球從距地面4m高處落下 被地面彈回 在距地面1m高處被接住 坐標(biāo)原點(diǎn)定在拋出點(diǎn)正下方2m處 向下為坐標(biāo)軸的正方向 則小球的拋出點(diǎn) 落地點(diǎn) 接住點(diǎn)的位置坐標(biāo)分別是 m m和 m 小球從落下到被接住 位置變化了 m 答案 解析 2 2 1 3 解析根據(jù)題意建立如圖所示的坐標(biāo)系 A點(diǎn)為拋出點(diǎn) 坐標(biāo)為 2m B點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn) D點(diǎn)為落地點(diǎn) 坐標(biāo)為2m C點(diǎn)為接住點(diǎn) 坐標(biāo)為1m 小球從落下到被接住 位置變化了 x 1m 2m 3m 達(dá)標(biāo)檢測 1 能否看成質(zhì)點(diǎn)的條件 下列關(guān)于質(zhì)點(diǎn)的說法正確的是A 質(zhì)點(diǎn)是一個理想化模型 實際上并不存在 所以 引入這個概念沒有多大意義B 體積很小的物體都可以看成是質(zhì)點(diǎn) 而體積較大的物體一定不能看成質(zhì)點(diǎn)C 只要物體運(yùn)動不是很快 就可以把物體看成質(zhì)點(diǎn)D 物體的大小和形狀對所研究問題的影響可以忽略時 可以將物體看成質(zhì)點(diǎn) 答案 1 2 3 4 解析 解析質(zhì)點(diǎn)是理想化模型 實際上不存在 但在研究問題時可以把體積很龐大的物體看成一個點(diǎn) 這有利于問題的研究 故A錯誤 體積很小的物體不一定都可以看做質(zhì)點(diǎn) 故B錯誤 物體能否看成質(zhì)點(diǎn)主要是看物體的大小和形狀對所研究問題的影響是否可以忽略 與物體的運(yùn)動快慢沒有關(guān)系 所以C錯誤 D正確 1 2 3 4 2 質(zhì)點(diǎn)的實例判斷 如圖6所示 研究下列現(xiàn)象 涉及到的物體可看做質(zhì)點(diǎn)的是 答案 圖6 1 2 3 4 A 研究地球繞太陽公轉(zhuǎn)的時間B 研究撬棒用力大小與支點(diǎn)位置關(guān)系C 研究旋轉(zhuǎn)的乒乓球的旋轉(zhuǎn)方向D 研究旋轉(zhuǎn)的電風(fēng)扇扇葉所受阻力大小的影響因素 3 參考系的選取與物體運(yùn)動的判斷 中國是掌握空中加油技術(shù)的少數(shù)國家之一 如圖7是我國自行研制的第三代戰(zhàn)斗機(jī) 殲 10 在空中加油的情景 以下列哪個物體為參考系 可以認(rèn)為加油機(jī)是運(yùn)動的A 殲 10 戰(zhàn)斗機(jī)B 地面上的房屋C 加油機(jī)中的飛行員D 殲 10 戰(zhàn)斗機(jī)里的飛行員 答案 1 2 3 4 解析 圖7 解析加油機(jī)相對于 殲 10 戰(zhàn)斗機(jī)位置不變 以 殲 10 戰(zhàn)斗機(jī)為參考系 加油機(jī)是靜止的 故A錯誤 加油機(jī)相對于地面上的房屋位置不斷變化 以地面上的房屋為參考系 加油機(jī)是運(yùn)動的 故B正確 加油機(jī)相對于加油機(jī)中的飛行員位置不變 以加油機(jī)中的飛行員為參考系 加油機(jī)是靜止的 故C錯誤 以 殲 10 戰(zhàn)斗機(jī)里的飛行員為參考系 加油機(jī)相對于 殲 10 戰(zhàn)斗機(jī)里的飛行員位置不變 加油機(jī)是靜止的 故D錯誤 1 2 3 4 4 坐標(biāo)系 一物體從O點(diǎn)出發(fā) 沿東偏北30 的方向運(yùn)動10m至A點(diǎn) 然后又向正南方向運(yùn)動5m至B點(diǎn) sin30 0 5 1 建立適當(dāng)坐標(biāo)系 描述出該物體的運(yùn)動軌跡 答案見解析圖 解析以O(shè)為原點(diǎn) 正東方向為x軸正方向 正北方向為y軸正方向 建立坐標(biāo)系 物體運(yùn)動的軌跡如圖 2 根據(jù)建立的坐標(biāo)系 分別求出A B兩點(diǎn)的坐標(biāo) 答案 解析 1 2 3 4