【课件】质点+参考系+课件-高一上学期物理人教版（2019）必修第一册+

第一章第一章 运动的描述运动的描述第一节第一节 质点质点 参考系参考系古希腊学家科学古希腊学家科学家家亚里士多德亚里士多德：“不了解运动，不了解运动，就不了解自然就不了解自然”亚里士多德亚里士多德机机械械运运动动：物物体体的的空空间间位位置置随随时时间间的的变变化化称称为为机机械械运运动，简称运动。动，简称运动。这些物体在运动吗？这些物体在运动吗？雄鹰展翅飞翔，各部分运动情况一样吗？可以怎么雄鹰展翅飞翔，各部分运动情况一样吗？可以怎么描述？怎么研究？描述？怎么研究？火车在铁轨上行驶，各部分的运动情况一样吗？怎火车在铁轨上行驶，各部分的运动情况一样吗？怎么描述？怎么研究？么描述？怎么研究？结论：真实的运动往往很复杂，需要根据研究问结论：真实的运动往往很复杂，需要根据研究问题的需要简化处理。题的需要简化处理。飞控大厅的大屏飞控大厅的大屏幕上往往以什么幕上往往以什么表示飞船运动？表示飞船运动？手机导航往往以什么表示汽车或人手机导航往往以什么表示汽车或人？地球可不可以看成一个地球可不可以看成一个“点点”。一、质点一、质点条件一：研究地球公转时，条件一：研究地球公转时，地球直径（约为地球直径（约为1.310-4km）还不到地日距离的万）还不到地日距离的万分之一，在研究公转引起的分之一，在研究公转引起的位置变化问题时，由地球位置变化问题时，由地球大大小引起的运动差异小小引起的运动差异小。地球。地球的大小和形状是次要因素可的大小和形状是次要因素可忽略，可看成一个点。忽略，可看成一个点。地球可不可以看成一个地球可不可以看成一个“点点”？研究地球自转时，研究地球自转时，地球本身的大小和形地球本身的大小和形状不可忽略，状不可忽略，不能不能看成一个点。看成一个点。火车很长，可以看成质点吗？火车很长，可以看成质点吗？问题问题1：一列长为一列长为100m的火车，以的火车，以20m/s的的速度匀速通过长为速度匀速通过长为100m的桥，求所需的时间的桥，求所需的时间？问题问题2：一列长为一列长为100m的火车，假设以的火车，假设以20m/s的速度从缙云站开出，经过多长时间的速度从缙云站开出，经过多长时间可以到达杭州城站？（已知缙云到杭州约可以到达杭州城站？（已知缙云到杭州约250km）10S1.25104S关注点：主要因关注点：主要因素与次要因素。素与次要因素。汽车车轮与传动装置的运动差异大，可以看汽车车轮与传动装置的运动差异大，可以看成质点吗？成质点吗？不研究汽车各点不研究汽车各点的运动差异，只的运动差异，只关注整体的运动关注整体的运动时，可以把汽车时，可以把汽车看作一个点。看作一个点。关注点：主要因关注点：主要因素与次要因素。素与次要因素。地球公转的同时，还在自转，各点运动差异大，能看作质点吗？地球公转的同时，还在自转，各点运动差异大，能看作质点吗？乒乓球可不可以看成质点？乒乓球可不可以看成质点？1.研究乒乓球的运动轨迹时研究乒乓球的运动轨迹时;2.研究怎样接上旋球或下旋球时；研究怎样接上旋球或下旋球时；一、质点：一、质点：忽略物体的大小和形状，把它简化为一忽略物体的大小和形状，把它简化为一个有质量的点。个有质量的点。特点：只有质量，没有大小。特点：只有质量，没有大小。解释：蚂蚁很小，可以看作质点吗？解释：蚂蚁很小，可以看作质点吗？请理解这段话。某些特殊情况：虽然不能忽略物体的请理解这段话。某些特殊情况：虽然不能忽略物体的大小和形状，但是，大小和形状，但是，物体上各点的运动情况完全相同。物体上各点的运动情况完全相同。从描述运动的角度看，物体上任意一点的运动完全能从描述运动的角度看，物体上任意一点的运动完全能反映整个物体的运动，于是，整个物体的运动了也可反映整个物体的运动，于是，整个物体的运动了也可以简化为一个点的运动，把物体的质量赋予这个点，以简化为一个点的运动，把物体的质量赋予这个点，它也就成了一个质点。它也就成了一个质点。A AB B思考与讨论：运动员踢足球的不同部位，思考与讨论：运动员踢足球的不同部位，会使球产生不同的运动。足球运动中常说会使球产生不同的运动。足球运动中常说的的“香蕉球香蕉球”是球在空中旋转、整体运动是球在空中旋转、整体运动径迹为类似香蕉型弧线的一种运动（图径迹为类似香蕉型弧线的一种运动（图1.1-2）。在研究如何才能踢出香蕉球时，）。在研究如何才能踢出香蕉球时，能把足球看作质点吗？研究什么样的问题能把足球看作质点吗？研究什么样的问题可以把足球看作质点？可以把足球看作质点？思考：为什么要引入质点的概念？思考：为什么要引入质点的概念？质质点点是是一一种种科科学学的的抽抽象象，在在物物理理学学中中，突突出出问问题题的的主主要要方方面面，忽忽略略次次要要因因素素，建建立立理理想想化化的的“物物理理模模型型”，并并将将其其作作为为研研究究对对象象，是是经经常常采采用用的的一一种种科科学学研研究究方方法法。质点就是这种物理模型之一。质点就是这种物理模型之一。小结：小结：不能以物体的大小、不能以物体的大小、质量的大小、速度的大小等质量的大小、速度的大小等来判断物体是否能看作质点，来判断物体是否能看作质点，而应该以物体的大小和形状而应该以物体的大小和形状对我们所研究的问题是否属对我们所研究的问题是否属于于次要因素次要因素或或无关因素无关因素来考来考虑。虑。二、参考系：用来作为参考的物体（假定不动二、参考系：用来作为参考的物体（假定不动的物体）的物体）1.地球上的房屋、树木是静止的吗？地球上的房屋、树木是静止的吗？2.行驶的高铁上看书的乘客是静止的吗？行驶的高铁上看书的乘客是静止的吗？参考系：参考系：用来做参考的物体。用来做参考的物体。1）参考系可以任意选择）参考系可以任意选择 2）选择不同参考系来观察同一个物体的运）选择不同参考系来观察同一个物体的运 动，其结果会有所不同。动，其结果会有所不同。3）比较不同物体的运动，要选择相同的参考系）比较不同物体的运动，要选择相同的参考系 4）一般选择地面为参考系。）一般选择地面为参考系。结论：运动是绝对的；运动是相对性。结论：运动是绝对的；运动是相对性。要描述一个物体的运动，首先要选定某个其他要描述一个物体的运动，首先要选定某个其他物体作为参考，观察物体的位置相对于这个物体作为参考，观察物体的位置相对于这个“其他物体其他物体”是否随时间变化，以及怎样变化。是否随时间变化，以及怎样变化。运运动动的的描描述述质点质点参考系参考系一个有质量的点，理想化物理模型一个有质量的点，理想化物理模型 当物体的形状和大小在研究的问当物体的形状和大小在研究的问题中，是个次要因素，可忽略时题中，是个次要因素，可忽略时用来做参考的物体用来做参考的物体。参考系的选取是任意的参考系的选取是任意的.但选择的但选择的原则要使运动的描述尽可能简单。原则要使运动的描述尽可能简单。1.下列情况中的运动物体不能看成质点的是（下列情况中的运动物体不能看成质点的是（）A、研究绕地球飞行时航天飞机的轨道、研究绕地球飞行时航天飞机的轨道B、研究飞行中的直升机上的螺旋桨的转动情况、研究飞行中的直升机上的螺旋桨的转动情况C、计算从吉林开往杭州的一列火车的运行时间、计算从吉林开往杭州的一列火车的运行时间D、计算火车过黄河大桥的时间、计算火车过黄河大桥的时间E、研究做花样滑冰运动员的姿态、研究做花样滑冰运动员的姿态BDEFF、研究直径数量级为、研究直径数量级为1015 m的原子核内部结构的原子核内部结构2.下列各种运动中，运动物体能看成质点的下列各种运动中，运动物体能看成质点的是（是（）A、研究绕地球飞行的载人飞船、研究绕地球飞行的载人飞船B、正在精彩表演的芭蕾舞演员、正在精彩表演的芭蕾舞演员C、正在途中跑步的马拉松运动员、正在途中跑步的马拉松运动员D、正在跨栏的刘翔、正在跨栏的刘翔E、将一枚硬币用力上抛，猜测它落地时、将一枚硬币用力上抛，猜测它落地时 正面朝上还是反面朝上正面朝上还是反面朝上F、求火车从缙云开往北京的时间时的火车、求火车从缙云开往北京的时间时的火车G、求火车过桥的时间时的火车、求火车过桥的时间时的火车ACF3.关于质点的下列说法正确的是（关于质点的下列说法正确的是（）A、质点是没有质量、没有形状大小的点、质点是没有质量、没有形状大小的点B、只有体积很小或质量很小的物体才可、只有体积很小或质量很小的物体才可以看作质点以看作质点C、只要物体运动不是很快时，就可以看、只要物体运动不是很快时，就可以看作质点作质点D、研究月相时，可以把月球视为质点、研究月相时，可以把月球视为质点E、虽然电子很小，但也不一定都能看成、虽然电子很小，但也不一定都能看成质点质点F、质点是一个理想化的模型，实际并不、质点是一个理想化的模型，实际并不存在存在EF4.在公路上向左匀速运动的汽车，经过一棵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，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下图为运动的轨迹，在地面上观察到的运动轨迹是轨迹是_车中人以车为参考系观察到果子车中人以车为参考系观察到果子的运动轨迹是的运动轨迹是_ABCDAD5.甲、乙、丙三人分别乘坐直升机。甲看甲、乙、丙三人分别乘坐直升机。甲看见地面上楼房匀速下降，乙看见甲静止见地面上楼房匀速下降，乙看见甲静止不动，丙看见乙匀速上升。这三架直升不动，丙看见乙匀速上升。这三架直升机相对地面各做何种运动？机相对地面各做何种运动？甲相对地面匀速上升；甲相对地面匀速上升；乙相对地面匀速上升；乙相对地面匀速上升；丙相对地面可能匀速上升，也可能丙相对地面可能匀速上升，也可能静止，也可能匀速下降。静止，也可能匀速下降。6.第一次世界大战时期，一个法国飞行员在第一次世界大战时期，一个法国飞行员在2000米高空飞行时，发现脸旁有一个什么米高空飞行时，发现脸旁有一个什么小玩意儿在游动着，他以为是一只小昆虫，小玩意儿在游动着，他以为是一只小昆虫，就一把抓了过来，仔细一看，吓出了一身冷就一把抓了过来，仔细一看，吓出了一身冷汗，他抓住的不是别的，是德国飞机射向他汗，他抓住的不是别的，是德国飞机射向他的一颗子弹。的一颗子弹。问题：问题：为什么子弹没有把他的手打穿？为什么子弹没有把他的手打穿？因为子弹相对于它是静止的。因为子弹相对于它是静止的。7.一趣事（清李汝珍）宝叔在外读书，一天父亲来看望。宝叔宝叔在外读书，一天父亲来看望。宝叔问父亲家乡有什么趣闻？父亲说：问父亲家乡有什么趣闻？父亲说：“怪事倒怪事倒也不多，只是昨夜一阵大风甚怪，把咱家院也不多，只是昨夜一阵大风甚怪，把咱家院中的一口井吹到篱笆墙外了中的一口井吹到篱笆墙外了”。8.飞花两岸照船红，百里榆堤半日风。飞花两岸照船红，百里榆堤半日风。卧看满天卧看满天云不动云不动，不知，不知云与我俱东云与我俱东。9.什么时候会看到太阳从西边升起来？什么时候会看到太阳从西边升起来？坐在飞机上，飞机应该怎么飞，坐在飞机上，飞机应该怎么飞，才会看到这种现象？才会看到这种现象？