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1、物理 人教版必修1,物 理,课时1 质点 参考系和坐标系 课前导航 我国是文明古国，对运动早就有研究早在汉代成书的尚书纬考灵曜中就有这样的记载：“地恒动不止，而人不知。譬如人在大舟中，闭牖(窗户)而坐，舟行而人不觉也。” 毛泽东同志的诗中也有一名句：“坐地日行八万里，巡天遥看一千河。” 请你思考： 1选什么物体为参考系，才能说“地恒动不止”？ 2“日行八万里”的地球可否视为质点？ 3有一个成语叫做“刻舟求剑”，如果说刻舟求剑者的错误在于错选了参照系，你同意这种看法吗？,基础梳理,知识精析 一、理想化模型 1理想化模型是为了使研究的问题得以简化或研究问题方便而进行的一种科学的抽象，实际并不存在
2、2理想化模型是以研究目的为出发点，突出问题的主要因素，忽略次要因素而建立的物理模型 3理想化模型是在一定程度和范围内对客观存在的复杂事物的一种近似反映，是物理学中经常采用的一种研究方法 二、质点 1质点的特点：具有质量，占有位置，无体积和形状，是一个理想化的物理模型，实际上并不存在 2物体能否看做质点的几种情况 (1)平动的物体因各部分运动情况相同，一般可以看做质点 (2)物体有转动，但物体的转动不是我们所要研究的主要问题，物体本身的形状和大小已变成了次要因素时可以看做质点如研究地球绕太阳的公转规律时，地球的大小就变成次要因素，可以不考虑，此时地球就可以看做质点,转动的物体在研究其转动的规律时
3、不能看成质点如研究地球自转时，地球的大小和形状就是影响研究问题的重要因素了，因此就不能再把地球看做质点了 (3)物体本身的大小对所研究问题的影响不能忽略时，不能把物体看做质点，如研究火车过桥的时间时就不能把火车看做质点 三、参考系 1选择参考系的意义 要描述一个物体的运动，必须首先选好参考系，对于同一个运动，如果选不同的物体作参考系，观察到的运动情况可能不相同 例如：甲、乙两辆汽车由西向东沿同一直线以15 m/s 的相同速度行驶着若两车都以路边的树木作为参考系，则两车都是以15 m/s的速度向东行驶；若以其中任意一辆车为参考系，则另一辆是静止的 2选择参考系的原则 (1)选取参考系一般应根据研
4、究对象和研究对象所在的系统来决定,例如研究火车上物体的运动情况时，一般选取火车作为参考系；研究地面上物体的运动时，常选地面或相对地面不动的物体作为参考系，这时，参考系常可以略去不提，如“汽车运动了”，就不必说成“汽车相对地面运动了” (2)参考系的选取可以是任意的.在实际问题中,参考系的选取应以观测方便和使运动的描述尽可能简单为基本原则 四、坐标系 1建立坐标系的物理意义 为了定量地描述物体的位置及位置的变化，需要在参考系上建立适当的坐标系 2坐标系的种类及特点 (1)直线坐标系：以某一点为原点，规定单位(有时是长度，有时是时间，也可能是其他物理量)、正方向或变化方向的意义,(2)平面坐标系：
5、物体在某一平面内运动时需建立平面坐标系如图11所示，在图甲中，a、b、c三点有相同的横坐标，在图乙中，A、B、C三点有相同的纵坐标，由此可以发现：如果仅仅确定某点的横坐标或纵坐标，该点的位置并不能唯一确定，如果同时确定某点的横坐标和纵坐标，则该点的位置唯一确定 图11(3) 多维坐标系(如三维立体空间坐标系)：物体的运动不在同一平面内时，可以建立多维坐标系.,方法指导 一、理解质点 例1 2008年8月16日，牙买加运动员博尔特在北京奥运会上以9秒69打破男子百米跑世界纪录，再创速度极限下列说法正确的是( ) A在博尔特的100米飞奔中，可以将他看做质点 B教练为了分析其动作要领，可以将其看做
6、质点 C无论研究什么问题，均不能把博尔特看做质点 D是否能将博尔特看作质点,决定于我们所研究的问题,二、参考系与相对运动问题 例2 甲、乙、丙三架观光电梯，甲中乘客看见高楼在向下运动；乙中乘客看见甲在向下运动；丙中乘客看见甲、乙都在向上运动这三架电梯相对地面的运动情况可能是( ) A甲向上，乙向下，丙不动 B甲向上，乙向上，丙不动 C甲向上，乙向上，丙向下 D甲向上，乙向上，丙也向上，但比甲、乙都慢 变式训练： 我们描述某个物体的运动时，总是相对一定的参考系下列说法正确的是( ) A我们说“太阳东升西落”，是以地球为参考系的 B我们说“地球围绕太阳转”，是以地球为参考系的 C我们说“同步卫星在
7、高空静止不动”，是以太阳为参考系的 D坐在火车上的乘客看到铁路旁的树木、电线杆迎面向他飞奔而来，乘客是以火车为参考系的,例3 为了确定一辆行驶在北京长安街上的汽车的位置，我们可以取x轴表示长安街的东西方向，x轴的正方向指向东，并且取天安门前的旗杆作为坐标轴的原点，那么汽车的位置就由它的坐标完全确定了若汽车的坐标是1 km，则表示汽车处于什么位置？汽车的坐标是2 km呢？,变式训练2 从高出地面3 m的位置竖直向上抛出一个小球，它上升5 m后落回地面，如图12所示，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，填写下面的表格,同步达标 1在研究体育比赛中运动员的运动特点时，下列运动员可以
8、当做质点处理的是( ) A研究姚明在扣篮的动作时 B研究李小鹏在双杆上比赛的动作时 C研究菲尔普斯100米自由游触壁的瞬间 D记录某马拉松运动员在比赛过程中各时刻的位置时,2关于参考系，下列说法不符合实际的是( ) A一个物体相对于其他物体的位置变化，叫机械运动 B不选定参考系，就无法研究某一物体怎样运动 C参考系是不动的物体 D参考系是人们假设不动的物体 3“坐地日行八万里，巡天遥看一千河。”这一诗句表明( ) A“坐地日行八万里”选的参考系是地心 B“巡天遥看一千河”选的参考系是地球以外的星体 C人在地球上的静止是相对的，运动是绝对的 D坐在地面上的人是绝对静止,4下列关于质点的说法中，正
9、确的是( ) A质点是一个理想化的模型，实际并不存在 B因为质点没有大小，所以与几何中心的点没有区别 C凡是轻小的物体，都可看成质点 D如果物体的形状和大小在所研究的问题中属于无关或次要因素，就可以把物体看成质点 5某校高一的新同学分别乘两辆汽车去市公园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，那么，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,7烟囱冒出的烟和平直路面上甲、乙两车上的小旗的朝向如图所示，关于甲、乙两车相对于路旁房子
10、的运运情况，下列说法正确的是( ) A甲、乙两车一定向左运动 B甲车可能静止或向右运动或向左缓慢运动，乙车一定向左运动 C甲车可能向右加速运动，乙车可能向右减速运动 D甲车一定向右运动，乙车一定向左运动,8地面观察者看到雨滴竖直下落时，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 9第一次世界大战的时候，一个法国飞行员在2000 m高空飞行的时候，发现脸旁有一个什么小玩意儿在游动着飞行员以为是一只小昆虫，敏捷地把它一把抓了过来现在请你想一想这位飞行员的惊诧吧，他发现他抓到的是一颗德国子弹！大家都知道，子弹的飞行速度是相当快的，为什么飞
11、行员能抓到子弹？,课时2 时间和位移 课前导航 学习物理时经常会遇到生活用语和专业术语的区别，这一点要引起重视一位同学问：什么“时间”下课？另一位同学说：8时45分下课又问：一节课多长“时间”？答：45分钟 请你思考： 1第一问中的“时间”实际是“时刻”还是“时间间隔”？ 2第二问中的“时间”是“时刻”还是“时间间隔”？,基础梳理,知识精析 一、时间与时刻 1时刻对应于物体所处的状态，只有先与后、早与迟的区别，而没有长短之分；在时间轴上，时刻用一个点表示 举例：下面几种说法均属时刻 第2 s初，第3 s末，第5 s时，火车10：05开车 2时间间隔对应于物体所经历的某段过程，是用长短来表达的，
12、它本身没有先后或迟早的涵义；在时间轴上，时间间隔用线段表示 举例：下面的几种说法均属时间间隔 第5 s内：时间为1 s； 前10 s内：时间为10 s； 从第3 s初至第6 s初：时间为3 s.,二、位移与路程 三、标量与矢量 1标量：只有大小没有方向的量如：长度、质量、时间、路程、温度、能量等运算遵从算术法则 2矢量：有大小也有方向的量如：位移、力、速度等运算法则与标量不同，我们将在以后学习,方法指导 一、时间与时刻的区别与联系 例1 关于时间和时刻，下列说法正确的是( ) A物体在5 s时指的是物体在5 s末时，指的是时刻 B物体在5 s内指的是物体在4 s末到5 s末这1 s的时间 C物
13、体在第5 s内指的是物体在4 s末到5 s末这1 s的时间 D第4 s末就是第5 s初，指的是时刻,(2)在时间轴上，要注意同一点的不同说法如图所示，A点表示第1 s末或第2 s初，但不要理解成第1 s初,变式训练1 下列的计时数据指时间的是( ) A天津开往德州的列车于13时35分从天津发车 B某人用15 s跑完100 m C中央电视台新闻联播节目19时开播 D1997年7月1日零时中国对香港恢复行使主权,二、位移和路程的区别 例2 如图21所示，在2008年北京奥运会上，甲、乙两运动员分别参加了在主体育场举行的400 m和100 m田径决赛，且两人都是在最内侧跑道完成了比赛则两人在各自的比
14、赛过程中通过的位移大小x甲、x乙和通过的路程大小l甲、l乙之间的关系是( ) Ax甲x乙，l甲l乙 Cx甲x乙，l甲l乙 Dx甲x乙，l甲l乙,变式训练2 如图22所示，一操场跑道全长400 m，其中CD和FA为100 m长的直道，弯道ABC和DEF均为半圆形，长度均为100 m一运动员从A点开始起跑，沿弯道ABC和直道CD跑到D点，求该运动员在这段时间内的路程和位移 图22,三、直线运动中的位置和位移 例3 在如图23所示的坐标系中，物体由A点沿直线运动到B点，再由B点沿直线返回到C点，试分别求出物体从A到B、从B到C、从A到C三段的路程和位移 图23,同步达标 一、选择题(本题共6小题，每
15、小题5分，共30分，每题至少有一个选项是正确的) 1关于时间和时刻，下列说法正确的是( ) A时间很长，时刻很短 B第2 s内和2 s都是指时间间隔 C时光不能倒流，因此时间是矢量 D“北京时间12点整”其实指的是时刻 2关于位移和路程，下列说法正确的是( ) A位移和路程是相同的物理量 B路程是标量，即表示位移的大小 C位移是矢量，位移的方向即质点运动的方向 D若物体做单一方向的直线运动,位移的大小等于路程,3下列说法正确的是( ) A学校作息时间表上的“学生上第一节课的时间为8：00”是指时间间隔 B火车站公布的旅客列车运行表是时刻表 C体育老师用秒表记录某同学完成百米短跑的记录值是时间间
16、隔 D神舟七号绕地球飞行45周，耗时68时27分钟是时刻 4氢气球升到离地面80 m高空时从上面掉落下一物体，物体又上升了10 m高后开始下落，若取向上为正，则物体从掉落开始至落地时的位移和经过的路程分别为( ) A80 m,100 m B80 m,100 m C90 m,180 m D90 m，180 m,5一质点在x轴上运动，各个时刻的位置坐标如下表所示，则此质点开始运动后( ) A第1 s内的位移最大 B第4 s内的位移最大 C第2 s内的位移最大 D第3 s的路程最小,6物体沿半径分别为r和R的半圆弧由A点经B点到达C点，如图所示则它运动的位移和路程分别是( ) A2(R+r)；(R+r) B2(Rr)，2R
