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1、第一章 运动的描述学案第1课时 质点 参考系和坐标系一、课前自主学习课本导读1物体的_随时间的变化，称为机械运动。机械运动是自然界最_、最_的运动形态。研究_的分支叫做力学。我们在学习力学的过程中，不仅要学习机械运动的规律，还要学习其中的科学研究的方法。无论从逻辑上还上从历史上讲，力学都是_的基础。2要准确地描述物体的运动不是一件容易的事，原因是：任何物体都有一定的_和_，物体各部分的运动情况_。我们要同时把物体上的各个点（无数个）的位置随时间的变化情况都描述清楚不是一件容易的事。如果物体只有一个点，就不存在这样的问题。3在一些情况下，我们如果忽略物体的大小和形状，把物体抽象为一个点，并不会对
2、所研究的问题带来大的偏差。把物体抽象成一个点，尽管与真实的自然界不相符，但是它使复杂的问题得以简单化，使我们对物体运动的描述得以进行，不至于寸步难行。例1地球在绕太阳公转，同时又在自转，如果只研究地球公转，我们_（可以、不可以）把地球看成一个点，如果我们研究地球的自转_（可以、不可以）把地球看成一个点。例2火车在铁轨上行驶，如果我们只研究火车整体的运动时，_（可以、不可以）用一点来表示火车，这是因为：_。如果要研究火车车轮的运动，_（可以、不可以）把火车看成一个点。4质点的概念：质点：用来代替物体的有质量的点叫做质点。质点没有形状、大小、体积而具有物体的全部质量。我们把物体看成质点时忽略了物体
3、的_、_和转动等次要因素，抓住了物体具有一的空间位置和_等主要因素。质点是一种理想化的物理模型，在现实生活中_（存在、不存在）。所谓物理模型，是为了方便探索和揭示复杂的物理事物的本质和规律，根据研究对象和问题的特点、性质、程度和内容，在一定条件下对研究对象进行抽象，排除非本质的因素干扰，舍弃次要因素和无关因素，抽取本质的、起决定作用的主要因素，把复杂的物理现象或过程进行简化，得到的理想化的研究对象。引入理想化模型，是物理学上经常用到的一种科学研究方法。建立质点模型的目的：使复杂的问题简单化，便于研究。质点的物理意义：质点是一种科学抽象，是一种理想化的物理模型。它忽略次要因素、突出主要因素，使所
4、研究的复杂问题得到了简化。这是一种重要的科学研究方法。5实际物体可以抽象为质点的条件 物体的大小和形状对研究问题的影响很小，可以忽略时。这时即使实际尺寸很大的物体如星球也可当质点处理，但并不是实际尺寸小就一定可以看作质点，如：电子、原子核虽小，在研究它们的旋转时，就不能看成质点。物体上的各点运动情况都相同时（物体做平动时）。所以研究它上面某一点运动规律就可以代替整体运动情况，这种情况下物体也可当质点处理，不过是取该物体上的一点来研究，并不一定是不计物体大小，如火车过桥。转动的物体不研究它的转动时，也可以看成质点。例如研究地球公转时，可把地球看作质点；研究地球自转时，不能把地球看质点。转动的物体
5、不研究它的转动时，也可以看成质点。例如研究地球公转时，可把地球看作质点；研究地球自转时，不能把地球看质点。注意：物体质量的大小，或体积的大小不能作为物体能否视为质点的标准。同一个物体在一种问题中不能看作质点，而在另一种问题中可能就可看作质点，所以要具体问题，具体分析。6关于参考系为了描述物体的运动，被选作参考（标准），假定为不动的物体称为_。如果物体相对于参考系的位置在变化，则表明物体相对于该参考系在_；如果物体相对于参考系的位置不变，则表明物体相对于该参考系是_的。一个物体一旦被选为参考系，就被假定为是静止的。在选定参考系后要假定自己站在参考系中去观察物体的运动。选择不同的参考系来观察同一个
6、物体的运动，观察的结果_。参考系的选取原则：描述一个物体的运动时，参考系_（可以、不可以）任意选择。但在实际选择参考系时应以运动的描述尽可能简单为原则。例如，描述地面上物体的运动时，通常选地面或相对于地面而静止不动的其他物体作为参考系。在没有特别说明时，通常以地面为参考系。怎样理解运动是绝对的又是相对的？6坐标系为了定量地描述物体的_及_，需要在_上建立适当的坐标系。坐标系即参考系的具体化，是在参考系上建立的，坐标系相对参考系是静止的。如果物体在一条直线运动（在一维空间运动），只需建立_坐标系，用一个坐标值就能准确表达物体的位置；如果物体在同一平面内做曲线运动（在二维空间运动），就需要建立平面
7、直角坐标系，用两个坐标值来描述物体的位置；当物体在三维空间运动时，则需要建立三维坐标系，用三个坐标值来描述物体的位置。 平面直角坐标系 三维坐标系 通过以下几个问题回顾记忆所学知识1什么是机械运动？力学在物理学中处于什么地位？2什么是质点？在哪些情况下可以把物体抽象为质点？3建立质点模型的目的是什么？建立质点模型时，忽略了哪些因素？抓住了物体的哪些主要因素？4质点的物理意义是什么？5什么是参考系？选择不同的参考系观察同一个物体的运动结果相同吗？参考系可以任意选取吗？通常怎样选取参考系？6在参考系上建立坐标系的目的是什么？物体在一维空间运动、在二维空间运动、在三维空间运动时应分别建立怎样的坐标系
8、？课前自测题1下列关于质点的说法中，正确的是（ ）A地球很大，一定不能看做质点 B原子核很小，一定能看做质点C体积很大的物体一定不能看成质点 D若研究物体的转动，物体一定不能看成质点2下列关于质点的说法中，正确的是（ ）A建立质点模型是为了使所研究问题简单化 B质点是一种理想化模型，实际不存在，无实际意义C同一物体在不同的情况中，有时可看做质点，有时则不可看做质点D转动的物体一定不能看成质点3下列说法中正确的是（）A参考系一定是固定不动的物体B在研究物体运动时，参考系可以任意选取C不选定参考系，就无法研究某一个物体是怎么运动的D选取不同的参考系，所得出的关于物体运动的结论一定不同4某校高一新同
9、学分别乘两辆汽车去市公园游玩。两辆汽车在平直公路上运动，甲车内一同学看见乙车没有运动，而乙车内一同学看见路旁的树木向西移动。如果以地面为参考系，上述观察说明（ ）A甲车不动，乙车向东运动 B乙车不动，甲车向东运动C甲车向西运动，乙车向东运动 D甲、乙两车以相同的速度都向东运动5从高出地面3m的位置竖直向上抛出一个小球，它上升5m后回落，最后到达地面，如图，分别以地面和抛出点为原点建立坐标系，方向均以向上为正，填写以下表格：坐标原点的设置出发点的坐标最高点的坐标落地点的坐标以地面为原点x1=x2=x3=以抛出点为原点x1=x2=x3=提出疑惑：同学们，通过你的自主学习，你还有哪些疑惑，请把它填在
10、下面的表格中疑惑点疑惑内容二、课堂学习1组内讨论有疑问的问题，向老师提出不理解之处。2老师检查自学情况。3讨论以下问题：判断：只有体积很小或质量很小的物体才能看成质点。（ ）判断：转动的物体都不能看成质点。（ ）下列情况中的物体，哪些可以看作质点（ ）A研究从重庆开往上海的一列火车的运行速度 B研究汽车后轮上一点运动情况的车轮C绕地球运动的卫星 D研究地球的自转时的地球关于参考系的描述中正确的是（ ）A参考系可以任意选取B参考系不能任意选取C选取不同的参考系描述同一物体的运动，结果可能不同D参考系是为了研究物体的运动而假定为不动的那个物体如右图，汽车以5m/s的速度向右匀速运动，人在车厢内以3
11、m/s的速度相对于车向右运动。如果以车为参考系人的速度是_，如果以地面为参考系人的速度是_。如果汽车停在地面上，人在车厢内以3m/s的速度相对于车向右运动，则以车为参考系人的速度是_，以地面为参考系人的速度是_。在匀速行驶的火车内，某人让一小铁球自然下落，则在车内的人认为铁球怎样运动？在车外地面上的人看来，认为铁球做什么运动？为什么会这样？地面观察者看雨滴竖直下落时，坐在匀速前进的列车车厢中的乘客看雨滴是（ ）A向前运动 B向后运动 C倾斜落向前下方 D倾斜落向后下方在公路上向左匀速运动的汽车，经过一棵果树时，恰有树上一个果子从上面自由落下，下图为运动的轨迹，在地面上观察到的运动轨迹是_车中人
12、以车为参考系观察到果子的运动轨迹是_A B C D第2课时 时间和位移一、课前自主学习课本导读1时刻和时间时刻是指某一瞬时；时间是时间间隔的简称，指一端持续的时间间隔。两个时刻的间隔表示一段时间。在表示时间的数轴上，时刻用_表示，时间间隔用_表示。在上图中，A、B、M表示时间轴上的各个点，N、O、S表示时间轴上的线段。请你指出下列时间或间刻对应的哪一点或哪一段：第3秒内：_；前3秒：_；第2秒末：_；第3秒初：_；第3秒末：_；t=10s时：_；第5秒：_；前12秒的中点时刻：_。2路程和位移路程：是物体（质点）运动轨迹的实际长度。位移：表示物体（质点）的位置变化（从运动的起点指向终点的有向线
13、段）。有向线段的长度表示位移的大小，有向线段的方向表示位移的方向。位移的大小和方向只由始末位置决定，与物体的具体路径无关。即同一位移可能有多条不同的路径。如右图所示，分别沿ACB和ADB两条路径从A地到达B地。在这两个过程中，路程_（相同、不相同），但位移_（相同、不相同）。例1某人从O点出发，他先在前5s内向正北方向走了4m，到了A点，紧接着的3s内，他向正东方向走了3m，到达了B点。则整个8s内的总位移是否是7m呢？这两段时间内的位移的大小和方向如图甲所示。要得到8s内的总位移，可以有两种途径：第一种途径：如图乙所示，把两有向线段首尾相连，然后从始端向末端画一有向线段，即为合位移。第二种途径：如图丙所示，把两有向线段始端重合，再以这两个有向线段为邻边画一平行四边形，这两个邻边之间的对角线就代表合位移的大小和方向。（平行四边形定则、三角形定则见课本P62、P65）由以上分析可知：人在8s内的总位移的
