(共14张PPT)
第一节 质点 参考系 时间
质点
1.质点:在研究物体的运动时,如果物体各点的运动情况相同,或者它的大小和形状在所研究的问题中可以忽略,这时我们就可以把物体简化为一个有质量的点。或者说,用一个有质量的点来代替整个物体。用来代替物体的有质量的点叫作质点。
2.理想化模型法:根据问题的内容和性质,抓住问题中的主要因素,忽略次要因素,
建立一个与实际情况差距不大的理想化模型来进行研究的一种重要科学研究方
法。质点就是一个理想化模型。
参考系
1.参考系:研究一个物体的运动时,选来作为参考的物体。
2.同一物体的运动,所选参考系不同,对物体运动的描述就可能不同。
3.参考系的选择是任意的。研究地面上物体的运动,常选择地面为参考系。
4.坐标系:为了定量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。建立坐标系后,可以用坐标表示质点的位置,用坐标的变化描述质点的位
置变化。
时间与时刻
1.时刻:钟表指针指示的一个示数对应着某一瞬间,也就是时刻。
2.时间:两个时刻之间的间隔称为时间。
3.在时间轴上的表示:在时间轴上,点表示的是某一时刻,线段表示的是一段时间。
(1)第1 s末、第2 s末、第3 s末、…、第n s末,表示时刻。
(2)第1 s内、第2 s内、第3 s内、…、第n s内,表示1 s的时间。
(3)前1 s、前2 s、前3 s、…、前n s,表示n s的时间。
4.时间与时刻的关系:两个时刻之间的时间Δt=t2-t1(t1、t2分别表示先后两个时
刻)。
知识辨析
判断正误,正确的画“√”,错误的画“ ”。
1.楚人有涉江者,其剑自舟中坠于水。遽契其舟,曰:“是吾剑之所从坠。”刻舟
求剑的故事告诉我们只能选静止的物体为参考系。 ( )
参考系的选取是任意的,以观察方便和使运动的描述尽可能简单为原则。
2.质点是一个理想化模型,实际上是存在的。 ( )
3.上午第一节课8点上课,这里的8点指时刻。 ( )
√
物体看成质点的条件
1.对质点的三点说明
(1)质点是一种理想化模型,实际并不存在。
(2)物体能否看作质点由所研究的问题决定,并非依据物体自身大小和形状来判
断。
(3)质点不同于“几何”点,质点是忽略了物体的大小和形状的有质量的点,而
“几何”点仅表示空间中的一个位置。
2.可将物体抽象成质点的几种情况
(1)物体的形状、大小对所研究问题的影响可忽略时,物体可看成质点。
(2)一般情况下,平动的物体可看成质点。
(3)物体虽转动,但转动对研究的问题无影响或不起主要作用时,物体可看成质
点。
参考系的选择
将近一千年前,宋代诗人陈与义乘着小船在风和日丽的春日出游时曾经写了一首
诗:“飞花两岸照船红,百里榆堤半日风。卧看满天云不动,不知云与我俱东。”
问题1
从物理学角度如何理解“卧看满天云不动,不知云与我俱东”
提示 “卧看满天云不动”是以诗人自身为参考系,云是静止的;“云与我俱
东”是以榆堤为参考系,云和诗人都向东运动。
问题2
对一个物体的运动的描述必须要选取参考系,是否必须以地面为参考系 参考系
的选取原则是什么
提示 参考系的选取是任意的,可以选取地面或相对地面静止的物体为参考系,
也可以选取相对地面运动的物体为参考系,当选定某物体为参考系时,认为此物
体不动。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
为原则。
参考系的四个性质
(1)标准性:选作参考系的物体都假定不动,被研究的物体是运动的还是静止的,都
以参考系为标准。
(2)任意性:参考系的选取具有任意性,但应以观测方便和使运动的描述尽可能简
单为原则。
(3)统一性:比较不同物体的运动或同一个物体不同阶段的运动时都应选择同一
参考系。
(4)差异性:对于同一物体,选择不同的参考系,对其运动的描述一般不同。
典例 如图所示为A、B、C三列火车在一个车站的情景,A车上的乘客看到B车
向东运动【1】,B车上的乘客看到C车和站台都向东运动【2】,C车上的乘客看到A车
向西运动【3】。站台上的人看A、B、C三列火车【4】各向什么方向运动
信息提取 【1】以A车为参考系,B车向东运动;以B车为参考系,A车向西运动。
【2】以B车为参考系,C车和站台向东运动;以C车或站台为参考系,B车向西运
动。
【3】以C车为参考系,A车向西运动;以A车为参考系,C车向东运动。
【4】站台上的人看A、B、C三列火车的运动情况,以地面为参考系。
思路点拨 判断物体的运动情况,首先要选定参考系,然后看物体相对参考系的
位置是否变化以及怎样变化,判断物体的运动情况。
解析 站台上的人观察三车的运动情况都是以地面为参考系的,B车上的乘客看
站台向东运动,判断出B车向西运动(由【2】得到);由A车上的乘客看到B车向东
运动,说明A车也向西运动,且速度大于B车速度(由【1】【4】得到);C车上的乘客
看到A车向西运动,则C车有三种运动情况:C车可能静止,可能向东运动,也可能向
西运动,但速度比A、B的速度都小(由【1】【2】【3】【4】得到)。
答案 A车向西运动;B车向西运动;C车可能静止,可能向东运动,也可能向西运动,
但速度比A、B的速度都小。第一章 运动的描述
第一节 质点 参考系 时间
基础过关练
题组一 质点
1.物理学中的“质点”是一种理想化模型。下列关于质点的说法中正确的是( )
A.质点实际上并不存在,所以引入这个概念没有多大意义
B.如果物体的形状和大小对所研究的问题没有影响或属于次要因素时,可把物体看作质点
C.研究旋转乒乓球的接发球技术时,可以把乒乓球视为质点
D.研究地球的自转情况时,可以把地球视为质点
2.对于下列场景中的研究对象,可以被看作“质点”的是( )
A.世界杯预选赛亚洲区“十二强赛”中正在头球攻门的运动员
B.一列火车将要通过一架桥梁,研究其通过这架桥梁所用的时间
C.“嫦娥五号”探测器正在向月球飞行,现需要确定其位置
D.在跳水比赛中,裁判员给跳水运动员评分
题组二 参考系与机械运动
3.乘客坐在逆流而上的船中,我们说乘客静止,是以下列什么物体为参考系的( )
A.河岸上的树
B.河水
C.迎面驶来的船
D.船舱
4.滑板运动员起跳后保持如图所示姿势直至落地,以滑板为参考系,此时的运动员( )
A.向上运动
B.向下运动
C.先向上运动,再向下运动
D.静止
题组三 时间与时刻
5.2025年3月10日上午8点20分,白老师给初三(2)班的同学上课,开始上课后,他先让学生自学了5分钟,接着讲了25分钟,然后让学生巩固知识,上课共用了40分钟,在上午9点整下课。下列说法正确的是( )
A.40分钟是时刻
B.上午8点20分是时刻
C.25分钟是时刻
D.上午9点整是时间
6.如图所示的时间轴,下列关于时刻和时间的说法中正确的是( )
A.t2表示时刻,称为第2 s末或第3 s初,也可以称为前2 s
B.t2~t3表示时间,称为第3 s内
C.t0~t2表示时间,称为最初2 s内或第2 s内
D.tn-1~tn表示时间,称为第(n-1) s内
能力提升练
题组一 质点
1.2021年6月,我国“神舟十二号”飞船腾空而起,这意味着我国空间站离完成建设又近了一步。在下列情况中,可将飞船或核心舱看作质点的是( )
A.确定飞船离地球的高度时
B.飞船飞行过程中调整姿态时
C.飞船与“天和核心舱”进行对接时
D.宇航员给同学们介绍“天和核心舱”内部情况时
2.(多选)为了提高枪械射击时的准确率,制造时会在枪膛内壁刻有螺旋形的槽。这样,当子弹在枪管中运动时,会按照旋转的方式前进。离开枪管后,子弹的高速旋转会降低空气密度、侧风等外部环境对子弹的影响,从而提高子弹飞行的稳定性。下列关于子弹运动的说法中正确的是( )
A.当研究子弹的旋转对子弹飞行的影响时可以把子弹看作质点
B.当研究子弹射击百米外的靶子所用的时间时可以把子弹看作质点
C.无论研究什么问题都可以把子弹看作质点
D.能否将子弹看作质点,取决于我们所研究的问题
题组二 参考系与相对运动
3.如图是特技跳伞运动员在空中的造型图。当运动员保持该造型向下落时,下列说法正确的是( )
A.某运动员以对面运动员为参考系,自己向下运动
B.某运动员以自己为参考系,对面运动员向上运动
C.某运动员以地面为参考系,自己是静止的
D.某运动员以对面运动员为参考系,地面向上运动
4.两辆汽车在平直公路上以相同的速度并排行驶。其中一辆汽车上的乘客眼睛盯着另一辆汽车与之正对的车轮边缘上某一点,那么他看到的这一点的运动轨迹是下列四幅图中的( )
5.热气球运动起源于18世纪的法国,现已成为公众休闲观光和体育旅游项目。在一次观光游览中,甲、乙、丙三人各乘一个热气球,甲看到楼房匀速上升,乙看到甲匀速上升,甲看到丙匀速上升,丙看到乙匀速下降。那么,从地面上看,关于甲、乙、丙的运动情况,下列说法正确的是 ( )
A.甲、乙匀速下降,v乙B.甲、乙匀速下降,v乙>v甲,丙匀速上升
C.甲、乙匀速下降,v乙>v甲,丙匀速下降,且v丙>v甲
D.以上说法均不对
答案全解全析
第一章 运动的描述
第一节 质点 参考系 时间
基础过关练
1.B 质点是一个理想化物理模型,实际上并不存在,但引入这个概念简化了要研究的问题,有实际物理意义,A错误;如果物体的形状和大小对所研究的问题没有影响或属于次要因素时,可把物体看作质点,B正确;研究旋转乒乓球的接发球技术时,乒乓球的大小和形状不能忽略,故不能视为质点,C错误;研究地球的自转时,地球的大小和形状不能忽略,不能视为质点,D错误。
2.C 选项A、D研究的问题与运动员的动作有关,不能把运动员看作质点,A、D错误;研究列车通过桥梁所用的时间,列车长度不能忽略,不能把列车看作质点,B错误;确定“嫦娥五号”位置时,与探测器的大小、形状无关,可以将其看作质点,C正确。故选C。
3.D 乘客坐在逆流而上的船中,相对于船舱没有发生位置变化,是静止的;相对于河岸上的树、河水、迎面驶来的船,乘客的位置发生变化,是运动的,选D。
4.D 以滑板为参考系,滑板运动员与滑板间的位置没有发生变化,故此时的运动员是静止的,A、B、C错误,D正确。
5.B 40分钟是时间,A错误;上午8点20分是时刻,B正确;25分钟是时间,C错误;上午9点整是时刻,D错误。
6.B t2表示时刻,称为第2 s末或第3 s初,而前2 s表示时间,A错误;t2~t3表示时间,称为第3 s内,B正确;t0~t2表示时间,称为最初2 s内或前2 s内,但不是第2 s内,C错误;tn-1~tn表示时间,称为第n s内,D错误。
导师点睛
区分时间和时刻时,最好画一条时间轴,在时间轴上用点来表示的是时刻,用线段来表示的是时间。
能力提升练
1.A 由于飞船离地球的高度远大于飞船本身长度,故在确定飞船离地球的高度时,可将飞船看作质点,A正确;在飞船飞行过程中调整姿态时、飞船与“天和核心舱”进行对接时及宇航员给同学们介绍“天和核心舱”内部情况时,飞船或核心舱的大小、形状对所研究的问题有影响,不能看作质点,B、C、D错误。
2.BD 在研究子弹的旋转对飞行的影响时不能忽略子弹的大小和形状,因此不可以把子弹看作质点,A错误;研究子弹射击百米外的靶子所用的时间时,其大小和形状可忽略,可以把子弹看作质点,故B正确;能否将子弹看作质点,取决于所研究的问题,只要子弹的大小和形状对所研究问题的影响可以忽略,就可以看成质点,C错误,D正确。
方法技巧
物体能否看成质点的判断方法
(1)确定问题的性质,即题中关注的要素是什么,分析、求解的物理量是什么。
(2)假设物体的形状、大小被忽略,思考要求解的物理量、关注的要素是否受影响。若不受影响,则物体可看成质点,反之不可看成质点。
3.D 某运动员以对面运动员为参考系,因运动员造型保持不变,相对位置没有变化,自己是静止的,A错误;某运动员以自己为参考系,因运动员造型保持不变,对面运动员是静止的,B错误;某运动员以地面为参考系,他与地面间的相对位置发生变化,自己是运动的,C错误;某运动员以对面运动员为参考系,他们与地面间的距离在减小,因此地面向上运动,D正确。
4.D 两辆汽车在平直公路上以相同的速度并排行驶,两车相对静止,相对乘客来说,车轮边缘上的点在原地做圆周运动,故选D。
5.B 甲看到楼房匀速上升,说明甲相对于地面匀速下降。乙看到甲匀速上升,说明乙相对于地面也匀速下降,而且v乙>v甲。甲看到丙匀速上升,丙看到乙匀速下降,丙可能停在空中,可能匀速上升,也可能匀速下降且v丙1
