2.1运动、空间和时间 学案 (8)

2.1
运动、空间和时间
学案
学习目标:
1.
知道机械运动的概念2.
知道参考系的概念和如何选择参考系。
学习重点:质点的概念。
学习难点:
质点、参考系的概念。
知识要点
一、质点：不论物体是大是小，也不论物体是平动还是转动，只有当研究物体的大小、形状对所研究的问题没有影响或影响很小时，才能把物体看作质点。同样对于转动的物体，当我们研究的问题，转动对其无影响时，也可以把物体看成质点。例如研究地球的公转时，可以把物体看成质点。
二、参考系：
若物体沿一条直线运动，则建立一维坐标系；若在一平面内运动，则建立二维坐标系；若在空间内运动，则建立三维坐标系。
问题探究
1、在什么情况下物体才能被看作质点？试分析地球、火车、自行车的运动能否被看成质点。
探究：我们通过研究不同的问题来说明运动物体能否被看成质点。
地球：在研究地球绕太阳的公转问题时，因为地球和太阳之间的距离远大于地球的直径，地球的大小对其公转几乎没有影响，所以此时地球可看作质点；在研究地球的自转问题时，则不能看作质点，如果此时地球看作质点，就谈不上自转了。
火车：如果是求一列火车从上海到北京所用时间或运行的平均速度，火车的长度远小于两地的距离，所以能看作质点；如果是求一列火车过一座桥梁所用时间，因火车的长度与桥梁的长度可比拟，所以不能看作质点。
自行车：如果求自行车行驶的速度或通过两地所用时间则可以看作质点；如果研究自行车车轮上某一点的运动情况，则不能看作质点。
2、对于在平面上运动的物体，例如冰场上的花样滑冰运动员，要描述他们的位置，你认为应该怎样建立坐标系？
探究：由于花样滑冰运动员并不是沿直线运动，而是在一平面内运动，所以应建立二维直角坐标系
例1
两列火车平行地停在一个站台上，过了一会儿，甲车内的乘客发现一窗外的树木在向西运动，乙车内的乘客发现甲车仍然没有动，如以地面为参考系，上述事实说明
A、
甲车向东运动，乙车不动
B、
乙车向东运动，甲车不动
C、
甲车向西运动，乙车向东运动
甲、乙两车以相同的速度向东运动解析：选择地面为参考系，树木和地面是连在一起的，树木相对地面静止。甲车内的乘客发现窗外的树木在向西运动，说明甲车在向东运动。乙车内乘客发现甲车均没动，说明乙车相对甲车静止，因而甲、乙两车的运动情况相同。由于以地面为参考系，甲车向东运动，所以乙车也相对地面向东运动。故正确选项为D。
答案：CD
例2
下列物体或人能看成质点的是：
A、
在空中做各种翻腾动作的体操运动员
B、
研究足球能形成“香蕉球”的原因
C、
确定标枪从掷出到落地的水平距离
D、
记录万米赛跑运动员从起跑到冲线的时间
解析：物体是否能视为质点，不能仅仅以它的大小形状来确定，关键要看物体的大小形状对所研究的问题的影响大小。
选项A中的体操运动员在空中完成各种翻腾动作，充分展示其优美的身姿，故不能看成质点。
选项B中的足球之所以能形成“香蕉球”，是因为足球在空气中的旋转造成的。如果忽略足球大小，就没有旋转而言，也就形不成“香蕉球”。所以不能将形成“香蕉球”的足球看成质点。
选项C中，确定标枪的水平距离时，是测量从抛出点到枪尖落点的距离，这与标枪本身的长度无关。故可将标枪看作质点。
D选项中，记录万米赛跑运动员的成绩，这与运动员本身的身材及跑步动作均无关，故可将运动员视为质点。
答案：D
【达标训练】　
1.
关于机械运动和参考系，以下说法不正确的是：
A、
一个物体相对于别的物体的位置变化，叫做机械运动
B、
不选定参考系，就无法研究某一物体是怎样运动的
C、
参考系一定是不动的物体
D、
参考系是人们假定不动的物体
解析：物体的运动状态如何，都有相应的参考系，若无参考系，也就无法确定物体怎样运动。而参考系是假定不动的物体，一般说来，题目中描述的物体的运动，都是相对于参考系的运动，物体的运动状态和所选的参考系是同时存在于题目中的。
答案：C
2.
下列说法中正确的是
A、
被选作参考系的物体是假定不动的
B、
一乘客在车厢内走动的时候，他就说车是运动的
C、
研究地面上物体的运动，必须选取地面为参考系
D、
质点运动的轨迹是直线还是曲线，与参考系的选取有关
解析：宇宙间的一切物体都处在永恒的运动中，被选作参考系的物体只是被假定不动，所以选项A正确。物体是运动还是静止，是相对于参考系而言的，在车厢内走动的人，在没有明确参考系之前就说车是运动的是错误的，所以选项B错。研究物体的运动时，参考系是可以任意选取的，所以选项C错。同一物体的运动，选择不同的参考系所观察到的轨迹不同，D正确。
本题考查了机械运动的常识。在研究物体是运动的还是静止的时，首先要选定参考系；参考系的选取原则时任意的；质点的运动轨迹，是以观察者看到的情况而定的。
答案：AD
3.
以下关于质点的说法中正确的是
A、
质量小的物体都能看成质点
B、
体积小的物体都能看成质点
C、
各部分运动状态完全一致的物体可视为质点
D、
某些情况下地球也可以看成质点
解析：能否将物体看作质点，取决于所研究的具体问题，而不是取决于这一物体的大小、形状及质量。只有当所研究的物体的大小和形状对所研究的问题没有影响或影响很小，可以将其形状和大小忽略时，才能将物体看作质点。
同一物体，有时能被看作质点，有时不能被看作质点。
若物体各部分的运动状态完全一致，在研究物体的运动规律时，可以将物体看成质点。
4.
答案：CD在有云的夜晚，抬头望月，发现“月亮在白莲花般的云朵例穿行”，这是取的参考系是
A、月亮
B、云
C、地面
D、观察者
解析：月亮在云朵里穿行描述的是月亮相对云的运动，是以云朵为参考系。
答案：B