2022-2023年人教版(2019)新教材高中物理必修1 第1章運動的描述第1節(jié)質點參考系(1)課件

質點參考系

運動是一切物體的固有屬性，是物體的存在形式，宇宙中的一切，大到天體，小到分子、原子、都處在永恒的運動中。不了解運動，就不了解自然！——亞里士多德誰能準確描述下列物體的運動?雄鷹在空中翱翔足球的飛滾樹葉、紙張的飄落身體向前，翅膀在向前的同時還在上下振動足球飛來的同時球體還在轉動向下落的同時，還左右飄動地球在繞太陽公轉的同時又在自轉，并且地球上每個點運動情況也各不相同，所以地球的各部分離太陽的遠近在不斷變化?？梢娨獪蚀_地描述物體的運動，并不是一件容易的事。地球的運動很難準確地描述一個物體的具體運動的困難和麻煩出在哪里？怎樣解決這一問題？原因就是物體都有一定的大小和形狀，各部分的運動情況一般來說并不一樣！可以用什么方法來使我們使這些物體的描述變的簡單呢？我們可以用一個點來代替這個物體。這樣對這個物體的描述就會變得很簡單了！生活中，有沒有把物體看成一個點來對其運動情況進行描述的？一列長２ｋｍ的火車，正通過一長１０ｋｍ的高架橋。一個今年考取北大的學生丁北清座在這列火車上。如果此時火車距離北京有１８００ｋｍ，火車一直以３６０ｋｍ／ｈ的速度勻速運動。試問：１、這列火車還要多長時間到達北京？既然把火車看作一個點,也可以忽略質量嗎?不能,質量是物體本身的一種屬性一列長２ｋｍ的火車，正通過一長１０ｋｍ的高架橋。一個今年考取北大的學生丁北清座在這列火車上。如果此時火車距離北京有１８００ｋｍ，火車一直以３６０ｋｍ／ｈ的速度勻速運動。試問：２、火車通過大橋需要多長時間？火車運動過程中,任意一點運動的路程都等于火車運動的路程，等于火車的長度加橋的長度?？梢杂萌我庖稽c的運動代替火車的運動。是不是把火車看成了一個點？一、質點定義：在某些情況下，確實可以忽略物體的大小和形狀，把它簡化為一個具有質量的點，這樣的點叫作質點（masspoint）。

簡易理解為：只有質量，沒有形狀和大小的用來代替物體的點叫作質點。情形１：忽略物體的大小和形狀，突出“物體具有質量”這個要素，把物體簡化為一個有質量的點—質點。情形２：物體的大小和形狀不能忽略，但是可以用其上任意一點的運動來代替整個物體的運動，于是整個物體的運動也可以簡化為一個點的運動，把物體的質量賦于這個點，這個點也就成了一個質點。把物體看成質點的兩種情形：1、以下情景中,可看成質點的是(

)A.研究一列火車通過長江大橋所需的時間B.乒乓球比賽中,運動員發(fā)出的旋轉球C.研究航天員翟志剛在太空出艙揮動國旗的動作D.用GPS確定打擊海盜的“武漢”艦在大海中的位置【答案】D【解析】把物體看作質點的條件：物體的大小和形狀對研究的問題沒有影響,或者對研究問題的影響可以忽略不計。研究火車通過長江大橋的時間時不能把火車看成質點;要接住“旋轉球”,必須研究乒乓球的運動狀態(tài),此時不能把乒乓球看成質點;研究航天員翟志剛在太空出艙揮動國旗的動作時,不能把翟志剛看成質點;用GPS確定“武漢”艦在大海中的位置時,可以把“武漢”艦看成質點。故應選D。2、在某屆冬奧會中,中國代表團共有66名運動員參加了4個大項、49個小項的比賽,共獲得3枚金牌、4枚銀牌和2枚銅牌的好成績。下列關于冬奧會比賽項目中的研究對象可視為質點的是()A.研究參加跳臺滑雪運動員的空中飛行姿態(tài)B.研究參加男子1500m速滑的運動員行進過程中的速度C.冰壺比賽中研究運動員拋出冰壺后的旋轉方向D.研究男子空中技巧比賽中的運動員【答案】B【解析】研究參加跳臺滑雪運動員的空中飛行姿態(tài)時,其自身的大小不可忽略;研究1500m速滑的運動員行進過程中的速度時,運動員可以看作質點;研究拋出的冰壺的旋轉方向時,冰壺也不能看作質點;研究空中技巧比賽的運動員時,需要觀察其動作的差異,此時不能視為質點。（1）質點不同于幾何“點”：質點是用來代替物體的有質量的點，其特點是只有質量，沒有大小、體積、形狀，它與幾何“點”有本質的區(qū)別。②質點是典型的物理模型之一，質點忽略次要因素：形狀和大小、突出主要因素：質量。

質點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理想化模型,是物理學經常采用的一種科學研究方法。（2）質點是一種理想化的“物理模型”。③物理模型作為一種理想模型,是為了研究問題方便而對實際問題的科學的抽象,實際中并不存在。飛花兩岸照船紅，百里榆堤半日風。臥看滿天云不動，不知云與我俱東。詩境中的運動二、參考系1、定義：要描述一個物體的運動，首先要選定某個其他物體做參考，假定這個“其他物體”不動，觀察研究對象相對于這個“其他物體”的位置是否隨時間變化，以及怎樣變化，這個用來做參考的物體，叫參考系。2、選取參考系的原則參考系的選擇是任意的，以觀測和描述物體的運動盡可能簡單為原則，一般選擇地面或相對地面靜止的物體。3、參考系的四個性質

標準性：假定不動

任意性：參考系的選擇是任意的

統(tǒng)一性：比較不同物體的運動時應選統(tǒng)一參考系

差異性：選擇不同參考系時，結果往往不同3、甲、乙、丙三人各乘一架直升機,甲看到樓房勻速上升,乙看到甲勻速上升,丙看到乙勻速下降,甲看到丙勻速上升。那么,甲、乙和丙相對于地面的運動情況可能是()

A.甲、乙勻速下降,且v甲<v乙,丙停留在空中

B.甲、乙勻速下降,且v甲<v乙,丙勻速上升

C.甲、乙勻速下降,且v甲<v乙,丙勻速下降,且v丙<v甲

D.甲、乙勻速下降,且v甲>v乙,丙勻速下降,且v丙>v甲【答案】ABC【解析】樓房相對地面靜止,甲看到樓房上升,可以判斷甲勻速下降;乙看到甲勻速上升,可以判斷乙勻速下降,且速度大于甲的速度;丙看到乙勻速下降,甲看到丙勻速上升,可以判斷丙可能勻速下降,且速度小于甲的速度,也可能勻速上升,還有可能靜止在空中,綜上可以判斷A、B、C正確。4、兩輛汽車在平直公路上運動,甲車內一人看見乙車沒有運動,而乙車內一人看見路旁的樹木向西移動。如果以地面為參考系,上述觀察說明()A.甲車不動,乙車向東運動

B.乙車不動,甲車向東運動C.甲車向西運動,乙車向東運動

D.甲、乙兩車以相同的速度向東運動【答案】D【解析】甲車、乙車運動的描述都應當選取同一參考系即地面,分析甲、乙相對地面的運動情況。甲看見乙車沒動,是以自身為參考系,說明甲、乙運動狀態(tài)相同;乙看見路旁樹木向西運動,也是以自身為參考系。若以樹木為參考系,則乙向東運動,甲與乙的運動情況相同,也應向東運動,因此選項D正確。質點用來代替物體的有質量的點。①運