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1、第一章运动的描述第一节质点参考系和坐标系课前自主学习(学生用书P1)一、机械运动1.定义:物体的空间位置随时间变化,它是自然界最简单、最基本的运动形式.2.力学:在物理学中研究物体做机械运动规律的分支.二、物体和质点1.实际物体:有一定的大小和形状、并且物体上各部分运动情况一般说来并不相同.2.质点:(1)定义:用来代替物体的有质量的点.(2)物体看做质点的条件:如果忽略物体的大小和形状等因素,不影响问题的研究时,就可以把物体看做质点.(3)质点是一种理想化模型,它是真实的物体,实际中并不存在.●思考与讨论留题空体操运动员完成
2、体操动作:公路上飞驰的汽车.你能准确地描述运动员、汽车上各点的位置及其运动情况吗?要完成这些工作困难在哪些方面?三、参考系1.运动与静止自然界中的一切物体都处于永恒的运动中,即运动是绝对的,静止是相对的,但在研究物体的运动时,也可以说运动是相对的.2.参考系(1)定义在描述物体的运动时,被选定为参考,假定为不动的物体.(2)参考系的意义:观察被研究的物体,相对于参考系的位置是否随时间变化以及如何变化.(3)参考系的选取与物体的运动:同一物体的运动,选取不同的参考系,所得出的结果可能是不同的.●思考与讨论留题空毛泽东在他的诗词里
3、写道:“坐地日行八万里,巡天遥看一千河”。这表达了什么情景?坐在地上为什么日行八万里呢?四、坐标系1.建立坐标系的目的:定量地描述物体的位置及位置的变化.2.建立方法:当物体做直线运动时,可以选取某一点为坐标原点建立坐标轴,坐标轴的方向表示规定的正方向,坐标轴上的数值表示物体的位置.课堂互动探究(学生用书P2)一、质点上面所提到的问题,要准确描述体操运动员各点的位置,是比较困难的,原因是体操运动员在完成体操的动作时,时而旋转时而跳跃,身体的各个部位运动情况是不同的.汽车在公路上行驶,要准确描述汽车上各点的位置及其随时间变化的规
4、律,比描述体操运动员的运动情况相对简单些.因为汽车上各点除汽车轮胎以外的其他点运动情况是一致的,只要知道了汽车上除轮胎外其他部分某一点的运动情况,就了解了整个汽车的运动情况.我们在研究问题时为了减小问题的复杂程度,而对研究结论又没有什么大的影响.我们可采用忽略那些不重要的因素,而只考虑问题的重要方面,这样的研究方法,在物理学中经常用到,即建立理想化模型.综上所述,在物理学中,为了研究问题方便,根据所研究问题的特点,忽略某些物体的大小和形状,用一个“点”来代替整个物体,这个“点”被称为质点.我们只要清楚这个点的一些运动情况,整个
5、物体的运动情况我们就都清楚了.“质点”是一种理想化模型,这种建立理想化模型的方法是一种科学的方法.物体在什么情况下可以看做质点1.物体上任一点的运动与整个物体的运动有相同的特点.这时可以把该物体看做质点.如沿水平面滑行的木块.2.物体的各部分运动情况不同,但我们研究的是整个物体的运动情况,也可以把整个物体看做质点.如汽车在公路上行驶时,虽然车轮有转动,与汽车的其他部分运动情况不同,但我们关心整辆汽车的运动,故可以把汽车看做质点.3.物体的大小、形状对所研究问题的影响可忽略不计时,可视物体为质点.如我们在研究地球绕太阳公转时,地
6、球的大小变成了次要因素,我们完全可以把地球看做质点.当然,我们在研究地球的自转时,就不能把地球看做质点,这时地球的大小和形状对所研究的问题不再是次要因素,而变为主要因素了.例1:在下列各运动的物体中,可视为质点的有()A.做高低杠表演的体操运动员B.沿斜槽下滑的木块,研究它沿斜槽下滑的速度C.人造卫星,研究它绕地球的转动D.列车通过南京长江大桥,研究它通过大桥的时间答案:BC解析:A选项中运动员做体操表演时,人们要欣赏运动员力和美的统一,研究运动员的各种花样动作,若视为质点,又欣赏什么?研究什么呢?故A选项错误;沿斜槽下滑的木
7、块上各点的运动情况是相同的,研究它下滑的速度与木块的形状和大小无关,故B选项正确;研究人造卫星绕地球转动时,由于卫星的大小比卫星距地心的距离小得多,所以卫星的形状和大小可以不考虑,即可视为质点,故C选项正确;研究列车通过南京长江大桥的时间,由于大桥的长度和列车的长度差不多,列车的长度不能忽略不计,故不能把列车看成质点,故D选项错误.点评:物体能否被看成质点模型,关键是看物体的形状和大小在研究的问题中所起的作用,是不是达到可以忽略的程度.通过质点模型的建立,要注意学习和体会理想化方法的应用,这是一种科学的方法,在物理学的研究中经
8、常采用理想化模型的方法.巩固练习1:下列关于质点的说法中正确的是()A.质点就是质量很小的物体B.质点就是体积很小的物体C.质点是一种理想化模型,实际上并不存在D.当物体的形状和大小对所研究的问题是无关紧要的因素时,即可把物体视为质点解析:能否被看成质点是由所研究问题的性质决