课件61张PPT。一、正确理解参考系1.参考系的选取原则
研究物体的运动时,参考系的选取是任意的,但选择不同的参考系描述同一个物体的运动,繁简程度不一样,因此,一般根据研究问题的方便选取.
研究地面上物体的运动时,常选地面或相对于地面静止不动的物体为参考系;研究人造地球卫星、月球的运动时,通常选地球为参考系;研究地球、行星的运动时通常选太阳为参考系.2.参考系的四性 在研究物体的运动时,某物体一旦被选定为参考系,就视其为静止.【典例1】平直公路上一汽车甲中的乘客看见窗外树木向东移动,恰好此时看见另一汽车乙从旁边匀速向西行驶,此时站在公路两边的人观察的结果是
A.两车均向西运动,乙车速度大于甲车
B.乙车向西运动,甲车不动
C.甲车向西运动,乙车向东运动
D.甲车向东运动,乙车向西运动 【解题指导】解答本题突破点在于完成参考系的转换,具体思路如下:【标准解答】选A.汽车甲中的乘客看其他物体的运动情况时,是以自己所乘的甲车为参考系,甲车中的乘客看见窗外树木向东移动,说明甲相对于树木一定向西运动;同理,看见另一汽车乙从旁边匀速向西行驶,说明乙车相对树木也是向西运动,且运动得比甲车快,故选A.【规律方法】物体运动情况的判断方法
描述物体的运动,必须选择参考系.其一般方法为:
(1)确定研究对象.(2)根据题意确定合适的参考系.
(3)分析被研究物体相对于所选参考系的位置变化情况.【变式训练】某校高一的新同学分别乘两辆汽车去市公园游玩.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【解析】选D.乙车内的同学看到树木向西移动,表明乙车向东运动.甲车内的同学看到乙车没有动,表明甲、乙两车的运动情况相同,则甲、乙两车以相同的速度向东运动,D正确,A、B、C错误.二、质点与物理模型的理解1.质点的理解
(1)质点是用来代替物体的有质量的点,其特点是具有质量,没有大小、体积、形状,它与几何中的“点”有本质区别.
(2)质点是一种“理想化模型”.
(3)可将物体看成质点的几种情况:2.物理模型的理解
(1)物理模型是在物理研究中,突出问题的主要方面,忽略次要因素而建立的.是经常采用的一种科学研究方法,质点就是典型的物理模型之一.
(2)物理模型作为一种理想模型,是为了研究问题方便而对实际问题的科学抽象,实际中并不存在. (1)并不是只有很小的物体才能被看成质点,也不是很大的物体就一定不能被看成质点,关键是看物体的大小和形状在研究物体的运动时是否为次要因素.
(2)对于同一物体,能否将其看成质点要视研究的问题而定.【典例2】下列关于质点的说法中正确的是
A.质点就是体积很小的物体
B.只有做直线运动的物体才能看成质点
C.转动着的物体不可以看成质点
D.任何物体在一定的条件下都可以看成质点
【解题指导】物体的大小和形状对所研究的问题无影响或影响可以忽略时,物体可以被看成质点.【标准解答】选D.质点指没有形状和大小,而具有物体全部质量的点.一个物体能否可以看做质点不是以其大小而论,而是看物体的大小和形状对所研究的问题有无影响,如果无影响或影响不大,该物体可以视为质点,否则不能视为质点,任何物体在一定的条件下都可以看成质点,A、B、C错误,D正确.【规律方法】一个物体是否可以看做质点的判断方法
1.看物体的大小和形状对所研究的问题有无影响,如果无影响或影响不大,该物体可以视为质点,否则不能视为质点.2.一般情况下,平动的物体可以看做质点,转动的物体不能看做质点.3.当物体的大小远小于所研究的范围时,该物体可以看做质点.【变式训练】下列情形中的物体,可以看做质点的是
( )
A.跳水冠军郭晶晶在跳水比赛中
B.一枚硬币用力上抛,猜测它落地时正面朝上还是反面朝上
C.花样滑冰运动员在比赛中
D.奥运冠军邢慧娜在万米长跑中【解析】选D.跳水、花样滑冰比赛中,我们主要观看运动员的肢体动作,这类运动中运动员不能被看做质点,A、C错.万米长跑中,我们主要考虑运动员从起点到终点跑完全程所用的时间,考虑不同时刻运动员所在的位置,此时可以把运动员看做质点,D对.抛硬币猜它落地时朝上的是正面还是反面,需要区分它的正反面,即要考虑它的形状,故不能把它看做质点,B错. 【变式备选】下列有关质点的说法中,正确的是
( )
A.研究哈雷彗星公转时,哈雷彗星不可看做质点
B.花样滑冰运动员正在表演冰上舞蹈动作,此时该运动员可看做质点
C.用GPS定位系统确定正在南极冰盖考察的某科考队员位置时,该队员可看做质点
D.因为子弹的质量、体积都很小,所以在研究子弹穿过一张薄纸所需的时间时,可以把子弹看做质点【解析】选C.物体能否看做质点的关键是物体的大小和形状在研究物体的运动时是否为次要因素.哈雷彗星公转时,与哈雷彗星形状大小无关,可看做质点,A错.舞蹈与整个身体的协调有关,故B错.研究子弹穿过薄纸的时间,子弹长度不能忽略,故不能看成质点,D错.GPS确定队员位置时与队员大小无关,故可把队员看成质点,C正确.运动的绝对性与相对性
研究宇宙中任何一个物体的机械运动时,我们总能找到一个参考系,能够使我们所描述的物体是运动的,也就是说,只要选择合适的参考系,一切物体都是运动的,这就是机械运动的绝对性.机械运动的绝对性区别于哲学意义上运动的绝对性,后者的运动是物质存在的形式,它不仅包括位置的变化,还包括物质发展的一切变化.在物理学中,描述每个具体物体的机械运动情况时,首先都要选定一个参考系.描述同一个物体的运动,会因为所选择的参考系不同,而得出不同的结论,所以就有相对运动或相对静止,运动的这种特性叫运动的相对性.
【典例】观察图中的烟和小旗,
关于甲、乙两车相对于房子的
运动情况,下列说法正确的是
A.甲、乙两车一定向左运动
B.甲、乙两车一定向右运动
C.甲车可能运动,乙车向右运动
D.甲车可能静止,乙车向左运动【解题指导】解答本题可按以下思路进行:
(1)从烟囱冒出的烟的偏向判断风向.
(2)从小旗的飘动方向判断小车相对于风的运动方向.
(3)判断小车相对地面的运动方向.【标准解答】选D.图中房子相对于地面是静止的,由烟囱冒出的烟向左飘,可知此时风向向左(相对于地面而言).甲车上的小旗向左飘,则有三种可能的情况:一是甲车不动,风把小旗向左吹;二是甲车向右运动,风相对甲车向左,风把小旗向左吹;三是甲车向左运动但速度小于风速,因此风仍能把小旗向左吹.对于乙车,则只有乙车向左运动并且速度大于风速时,风才能把小旗向右吹.故只有选项D正确. 对质点概念理解不够导致错误
(双选)质点是研究物体运动时的一种理想模型,关于质点的下列说法中正确的是( )
A.质点就是物体的中心
B.质点是实际存在的有质量的点
C.它涉及的研究方法是科学抽象法
D.任何物体在一定条件下都可以看成质点【正确解答】质点是具有物体全部质量的理想化的点,现实不存在,是一种忽略次要因素,突出主要因素的科学抽象方法,任何物体只要其形状和大小对所研究的问题无影响时,都可以看成质点,所以A、B错,C、D正确.
正确答案:C、D【错误分析】 1.以下情况中,能够将地球视为质点的是( )
A.研究物体在地球上的运动时
B.研究地球绕太阳公转的周期时
C.研究地球绕地轴的自转时
D.研究一年中地球不同地区季节的变化、昼夜的长短时【解析】选B.研究物体在地球上的运动时,将地球视为一个较大的物体,不能将地球看做质点,A错;研究地球绕太阳公转时,不考虑地球的大小及形状,可以把地球看做质点,B对;研究地球的自转,需考虑地轴及地球的大小,此时不能把地球看做质点,C错;地球上不同位置的昼夜长短不同,同一时刻处于不同的季节,研究这些问题时不能把地球看做质点,D错.
2.关于质点,以下说法正确的是( )
A.物体的大小和形状在所研究的问题中起的作用很小,可以忽略不计时,我们就可以把物体看成质点
B.只有物体运动得不是很快时,才可以把物体看成质点
C.只有体积很小或质量很小的物体才可以看成质点
D.质点是没有质量、形状和大小的点
【解析】选A.一个物体能否被看成质点与物体的运动无关,也不能由其大小决定,应视其大小和形状对所研究的问题是否有影响而定,A正确,B、C均错,质点有质量,没有大小和形状,故D错.3.(双选)我们描述某个物体的运动时,总是相对一定的参考系.下列说法中正确的是
( )
A.我们说“日落西山”,是以山为参考系的
B.我们说“地球围绕太阳转”,是以地球为参考系的
C.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,乘客是以他自己为参考系的
D.参考系必须选取地面或相对于地面不动的其他物体【解析】选A、C.“日落西山”指太阳在西方相对大山落下,是以山为参考系,A对.“地球围绕太阳转”是以太阳为参考系,B错.树木、电线杆迎面向乘客运动是以自己为参考系看到的现象,C对.参考系的选取是任意的,无论物体运动与否,一旦将它选为参考系就认为它是静止的,D错.4.为了实现全球快速、便捷的通信,人类发射了地球同步通信卫星,同步通信卫星位于距地面大约36 000 km的高空,可以认为( )
A.以地面为参考系同步卫星静止
B.以太阳为参考系同步卫星静止
C.同步卫星在高空静止不动
D.同步卫星相对地面上静止的物体是运动的【解析】选A.地球同步卫星是相对地面静止的.若以地面为参考系,卫星是静止的,若以太阳为参考系,地球同步卫星则是运动的,故A正确,B、D错误.C选项没有选定参考系,不能研究其运动情况,C错误.一、选择题(本题共7小题,每小题6分,共42分,每小题至少一个选项正确)
1.下列关于质点的说法中,正确的是( )
A.地球很大,一定不能看做质点
B.原子核很小,一定能看做质点
C.同一物体在不同的情况中,有时可看做质点,有时则不可看做质点
D.质点是一种理想化模型,无实际意义【解析】选C.一个物体能否看做质点不是以其大小而论,而是看物体的大小和形状对所研究的问题有无影响,如果无影响或影响不大,该物体可以视为质点,否则不能视为质点,A、B错,C对.质点作为一种理想化模型,对物理研究非常有意义,D错.2.关于机械运动和参考系,以下说法正确的有( )
A.研究和描述一个物体的运动时,必须选定参考系
B.由于运动是绝对的,描述运动时,无需选定参考系
C.一定要选固定不动的物体为参考系
D.研究地面上物体的运动时,必须选地球为参考系
【解析】选A. 同一个物体的运动选定不同的参考系,其运动形式是不一样的,故研究和描述一个物体的运动时,必须选定参考系,A对,B错.参考系的选取具有任意性,C、D错.3.(双选)以下说法正确的是
( )
A.“一江春水向东流”的参考系是江岸
B.我们说“太阳从东方升起”是以太阳为参考系
C.研究某学生骑车回校的速度时可以把学生和车看做质点
D.研究某学生骑车姿势进行物理分析时可以把学生和车看做质点【解析】选A、C.“江水向东流”是选择江岸(或岸上的树木)为参考系,A对.“太阳从东方升起”是以地面为参考系,B错. 研究某学生骑车回校的速度时,他与车的大小及形状可以忽略不计,此时他与车可看做质点,C对.研究某学生的骑车姿势时是观察其肢体动作,此时不能将其看做质点,D错.4.宋代诗人陈与义乘着小船在风和日丽的春日出游时曾写下了一首诗,其中两句是“卧看满天云不动,不知云与我俱东”,表达了他对运动相对性的理解,诗中这两句中涉及的参考系分别是( )
A.岸和船 B.船和岸
C.都是岸 D.都是船
【解析】选B.“卧看漫天云不动”的原因是诗人乘坐的小船与云以相同的速度运动,这里的“云不动”是以船为参考系的;“云与我俱东”意思是云和诗人都向东运动,这里是以河岸为参考系的,故B正确.5.火车停靠在站台上,乘客往往会发现这样的现象:对面的火车缓缓开动了,等到站台出现,才知道对面的火车没有动,而是自己乘坐的火车开动了,则前、后两次乘客选用的参考系是( )
A.站台,对面火车
B.两次都是对面火车
C.两次都是站台
D.自己乘坐的火车,站台【解析】选D.乘客以自己乘坐的火车为参考系,看到对面的火车开动了.乘客以站台为参考系看到对面的火车没动,而是自己乘坐的火车开动了,故D正确.6.质点是常见的物理模型,下列说法中正确的是( )
A.体积、质量都极小的物体才能看成质点
B.研究钟表上分针转动时,分针可当做质点
C.研究汽车在平直公路上行驶时,汽车可当做质点
D.研究月球绕地球运动时,月球不可当做质点【解析】选C.体积、质量小的物体不一定都能看做质点,体积、质量大的物体也不一定不能看做质点,A错;分针转动时,针上各点的运动情况不同,不能将分针看做质点,B错;研究汽车在平直公路上行驶的位移、速度、用时等问题时,汽车的大小、形状可以忽略,此时它可以看做质点,C对;同理,研究月球绕地球运动时,可以将月球看做质点,D错.7.(双选)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,甲、乙、丙的运动情况可能是( )
A.甲、乙匀速下降,v乙>v甲,丙停在空中
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【解析】选A、B.甲看到楼房匀速上升,说明甲匀速下降,乙看到甲匀速上升,说明乙也匀速下降,且v乙>v甲;丙看到乙匀速下降,说明丙可能在匀速上升或停在空中,也可能在匀速下降,而v丙描述物体的运动,必须选择参考系.其一般方法为:
(1)确定研究对象;
(2)根据题意确定参考系,并假定参考系是不动的;
(3)分析被研究物体相对于参考系的位置变化情况.二、非选择题(8分)
8.俄罗斯是撑杆跳高运动员培养的摇
篮,布勃卡和伊辛巴耶娃,分别35次
和24次打破撑杆跳高世界纪录,如图
所示是伊辛巴耶娃越过横杆的瞬间,
撑杆跳高是一项非常刺激的体育运动
项目,一般来说可以把撑杆跳高运动
分为如下阶段: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.(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?【解析】(1)纠正错误动作时不能忽略运动员的姿势及动作,也就是说不能忽略运动员的形状和大小,不能将其看成质点.
(2)分析助跑速度时,可以忽略运动员的姿势及动作,此时姿势和动作对研究速度没有影响,能将其看成质点.
(3)只要看能否越过横杆即可,不必看运动员的姿势及动作,能将其看成质点.
答案:(1)不能 (2)能 (3)能再见!