课件37张PPT。第一章 运动的描述第一节
认 识 运 动1、什么是质点,在怎样的问题中可以把物体看成质点。2、什么是参考系,知道参考系的选取与什么有关。3、理解物体的运动与参考系的选取的关系。 说起运动,大家是在熟悉不过了,我们知道“生命在于运动”,宇宙中的一切物体都在不停地运动,无论是巨大的天体还是微小的原子,分子等。运动和我们的生活息息相关。古希腊杰出的哲学家、科学家、圣贤——亚里士多德曾说过“不了解运动,就不了解自然”。可见了解运动的重要性。[引入]那么我们要研究运动首先要了解应该怎样描述运动。 运动的描述《观沧海》
——曹操
东临碣石,以观沧海。
水何澹澹,山岛竦峙。
树木丛生,百草丰茂。
秋风萧瑟,洪波涌起。
日月之行,若出其中;
星汉灿烂,若出其里。
幸甚至哉!歌以咏志。 诗人、文学家对于运动的描写:“矫捷如燕”“一泻千里”“白驹过隙”画家对于运动的描写: 运动的描述请你来描述一下物体的运动 运动的描述1、请几位同学来谈一谈我们常见的运动。[问题]2、大家来总结一下什么叫做运动呢?机械运动(简称运动):
物体与物体间或是物体的一部分和另一部分相对位置随时间发生改变的过程,是最基本、最简单、最普遍的运动形式。 运动是一个与时间和空间都有关的物理量,我们要研究运动,首先要从几个基本的概念入手。 物体和质点 飞机上各点的运动情况相同,研究其中一点的运动情况就可以知道飞机的运动情况。 研究列车从广州开往北京的运动时,列车的大小对研究的问题没有影响,可以不考虑列车的大小和形状。 物体和质点 研究物体运动时,如果可以忽略物体的大小和形状,我们突出“物体具有质量”这一要素,把物体简化为一个有质量的点,称为质点。 什么叫模型?模型就是奥地利的火车时刻表。奥地利的火车经常晚点,乘客问列车员:“你们干吗还要时刻表?”列车员回答说:“有了时刻表你才知道火车晚点啊!
——[美]韦斯科夫 质点是物理学中一种理想化的“物理模型”。物理模型的意义在于使得研究问题的简单化。抓住我们所需要的,而忽略次要因素。 物体和质点1、物体的大小、形状对所研究的问题的影响可以忽略不计时,
2、平动的物体可以视为质点。将物体看成质点的条件:不能看作质点的情形:1、研究物体的细节、动作时
2、滚动的物体不可以视为质点。[例 ](双选)下列物体能看做质点的有()AD A.研究航天飞机在空间站与地面之间往返时
B.研究体操运动员的动作要领时
C.研究弧旋球的转动时
D.研究列车由北京至上海的速度时 思路点拨:物体的形状、大小在所研究的具体问题中若为主要因素,不能看做质点,若为次要因素时则能看做质点.1.在物理学中,突出问题的主要方面,忽略次要因素,建立理想化的“物理模型”,是经常采用的一种科学研究方法.质点就是这种物理模型之一,下列关于地球能否看成质点的说法正确的是( )A.地球质量太大,不能把地球看成质点
B.地球体积太大,不能把地球看成质点
C.研究地球的自转时可以把地球看成质点
D.研究地球绕太阳的公转时可以把地球看成质点D2、(双选)在每一届奥运会开设的比赛项目中的研究对象可视为质点的是( )A.在撑杆跳高比赛中研究运动员手中的支撑杆在支撑地面过程中的转动情况时
B.帆船比赛中确定帆船在大海中位置时
C.跆拳道比赛中研究运动员动作时
D.铅球比赛中研究铅球被掷出后在空中飞行时间时BD 解析:能否把某物体看做质点,关键要看忽略物体的大小
和形状后,对所研究的问题是否有影响.显然 A、C 项中的研
究对象的大小和形状忽略后,所研究的问题将无法继续研究,
故A、C 错;而B、D 项中的研究对象的大小和形状忽略后,所
研究的问题不受影响,故 B、D 正确.1、质点是一种科学抽象,是一种理想化的模型。
2、质点是对实际物体的近似,则也是物理学中常用的一种重要的研究方法。
3、 一个物体能否看成质点,取决于它的形状和大小在所研究问题中是否可以忽略不计,而跟自身体积的大小、质量的多少和运动速度的大小无关。
4、一个物体能否被看作质点,取决于所研究问题的性质,即使是同一个物体,在研究的问题不同时,有的情况下可以看作质点,而有的情况可能不可以看作质点。[小结] 参考系“月亮走,我也走……”是流传很广的一首歌.在有月亮的夜晚尝试一下,你还能发现,明亮的月夜中,月亮不仅走,而且你往哪个方向走,它也往哪个方向走,紧追不舍.除了月亮之外,你还能想到类似的例子吗?试解释其中的道理.请欣赏歌曲:提示:在生活中还能发现太阳也能随你而行.出现这种现象的原因是选择了地面作为参考系. 参考系 在描述一个物体的运动时,选来作为标准的另外的物体,叫做参考系。 描述一个物体的运动时,参考系可以任意选择,但是,选择不同的参考系来观察同一物体的运动其结果会有所不同。 参考系提示: [例 ]甲、乙两辆汽车在平直的公路上并排行驶,甲车内的旅客看见窗外的树木向东移动,乙车内的旅客发现甲车没有运动.如果以地面为参考系,上述事实表明( )参考系的选取D 思路点拨:从“乙车内的旅客发现甲车没有运动”这一条件容易判断:甲、乙两车的运动快慢是相等的,方向也是相同的;又从“甲车内的旅客看见窗外的树木向东移动”这一条件可以判断,甲车向西运动.要会利用所选的参照物.解析: 本题考查的知识点是参考系的选择决定了物体的运动情况,以科考队员为参考系,橡皮艇是静止的,A错.以岸边山石为参考系,江水是运动的,B错.因为橡皮艇从长江上游顺流而下,所以以橡皮艇为参考系,江水是静止的,C错.以江水为参考系,科考队员是静止的,D对.(单选)科考队员乘坐橡皮艇从长江上游顺流而下,下列说法正确的是( )
A.以科考队员为参考系,橡皮艇是运动的
B.以岸边山石为参考系,江水是静止的
C.以橡皮艇为参考系,江水是运动的
D.以江水为参考系,科考队员是静止的
D
1.运动和静止都是相对于参考系而言的.
2.参考系的选取是任意的.
3.选择不同的参考系,观察的结果可能不一样,也可能一样.
4.选择参考系时,应使物体运动的描述尽可能简单、方便.
5.比较两个物体的运动情况,必须选择同一参考系才有意义.[小结]兴趣拓展:试说出歌曲、诗词或成语有关运动描述中是以什么作为参考系的。例:1、敦煌曲子词中有一首:“满眼风光多闪烁,看山恰似走来迎,仔细看山山不动,是船行”.请用物理学知识解释“山走来”和“山不动,是船行”.你由此又得到什么启示?
提示:作者得出“山走来”是以自己(即船)作为参考系;得出“山不动,是船行”则是以大地为参考系.可见参考系不同,对于物体运动的描述往往是不同的.2.“小小竹排江中游,巍巍青山两岸走.”这两句描述的运动的参考系分别是( )
A.竹排,流水 B.流水,青山
C.青山,河岸 D.河岸,竹排
【解析】选D.竹排在江中顺水而下,这是以河岸或青山为参考系的,观察到青山走是以流水或竹排为参考系. 兴趣拓展:试说出歌曲、诗词或成语有关运动描述中是以什么作为参考系的。3、诗句“飞流直下三千尺”、“钱塘江观潮时,观众只觉得潮水扑面而来”、“两岸猿声啼不住,轻舟已过万重山”等。1、质点是一种科学抽象,是在研究物体运动时,抓住主要因素,忽略次要因素,对实际物体的近似,是一个理想化的模型。2、参考系是可以任意选取的,但是,实际选取参考系的时候,需要考虑到使运动的尽可能简单。研究地面上物体的运动,通常取地面或相对于地面不动的其他物体作参考系比较方便。课堂小结:一、选择题
1.(双选)下列物体,可视为质点的是( )
A.研究“神舟”七号飞船的轨道高度时的飞船
B.参加110米栏比赛的刘翔
C.跳水比赛中的运动员郭晶晶
D.表演旋转动作的滑冰运动员申雪和赵宏博当堂训练:【解析】选A、B.研究“神舟”七号飞船的轨道高度,飞船的形状和大小与研究的问题无关,可视为质点,A对;研究参加110米栏比赛的刘翔,关心的是刘翔的成绩,可以将刘翔视为质点,B对;C、D选项都是研究运动员的动作优美情况,不可将运动员视为质点,C、D错误.2.坐在火车上的乘客看到车外的房屋和树木在向后退,他选择的参考系是( )
A.路旁的房屋 B.路旁的树木
C.他乘坐的火车 D.车下的钢轨
【解析】选C.房屋、树木若以地面上的静止物体为参考系,应该是静止的,而此时火车向前运动,乘客以自己或他乘坐的火车为参考系,则房屋和树木都是向后退的,故答案应该选C.当堂训练:当堂训练:3.小行星撞击地球的可能性尽管很小,
但是人类不能掉以轻心.那么科学家
在研究小行星撞击地球的时候( )
A.地球和小行星都可以看做质点
B.地球可以看做质点,小行星不能看做质点
C.小行星可以看做质点,地球不能看做质点
D.地球和小行星都不可以看做质点【解析】选D.在研究小行星撞击地球时,要研究两者碰撞的位置及碰撞所产生的后果,此时两者的体积和大小均不能忽略,故选D.当堂训练:4.在电视连续剧《西游记》里,常常有孙悟空“腾云驾雾”的镜头.这通常是采用“背景拍摄法”:让孙悟空站在平台上,做着飞行的动作,在他的背后展现出蓝天和急速飘动的白云,同时加上烟雾效果.摄影师把人物动作和飘动的白云及下面的烟雾等一起摄入镜头.放映时,观众就感觉到孙悟空在“腾云驾雾”.这里,观众所选的参考系是( )
A.孙悟空 B.平台 C.飘动的白云 D.烟雾【解析】选C.观众感觉到孙悟空在“腾云驾雾”,是说孙悟空相对飘动的白云在运动,可见是选飘动的白云作为参考系的,C对.A、B、D错.当堂训练:5.(双选)甲、乙、丙三架观光电梯,甲中乘客看一高楼在向下运动;乙中乘客看甲在向下运动;丙中乘客看甲、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、乙都快当堂训练:【解析】选B、C.电梯中的乘客观看其他物体的运动情况时,是以自己所乘的电梯为参考系,甲中乘客看到高楼向下运动,说明甲相对于地面向上运动.同理,乙相对于甲向上运动,说明乙相对于地面在向上运动,且运动得比甲快.丙电梯无论是静止还是向下运动,或者以比甲、乙都慢的速度在向上运动,丙中的乘客都会看到甲、乙两电梯向上运动.当堂训练: 【规律方法】“四种视角”看参考系的选择
(1)标准性:用来选作参考系的物体都是假定不动的,被研究的物体是运动还是静止,都是相对于参考系而言的.
(2)任意性:参考系的选取具有任意性,但应以观察方便和使运动的描述尽可能简单为原则.在研究地面上物体的运动时,常选地面为参考系.当堂训练:(3)统一性:在同一个问题中,若要研究多个物体的运动或同一个物体在不同阶段的运动时必须选择同一参考系.
(4)差异性:同一运动选择不同的参考系,观察结果一般不同,例如,坐在行驶的车中的乘客,以地面为参考系,乘客是运动的,但是如果以车为参考系,则乘客是静止的.当堂训练:6.撑杆跳高是一项非常刺激的体育运动项目,如图,一般来说可以把撑杆跳高运动分为如下几个阶段:助跑、撑杆起跳、越过横杆.讨论并思考后回答,在下列几种情况下运动员能否被看做质点,从中体会质点模型的建立过程.当堂训练:(1)教练员针对训练录像纠正运动员的错误时,能否将运动员看成质点?
(2)分析运动员的助跑速度时,能否将其看成质点?
(3)测量其所跳高度(判断其是否打破纪录)时,能否将其看成质点?当堂训练:【解析】(1)不能,纠正错误时不能忽略运动员的姿势和动作(即运动员的形状和大小);
(2)能,分析运动员的助跑速度时,可以忽略姿势和动作(即运动员的形状和大小);
(3)能,此时只考虑运动员所能通过的横杆的高度,不考虑运动员本身的体形及动作.再见