第一章、运动的描述
1.1 质点 参考系和坐标系
[学习目标]
理解什么是质点,知道质点是一种理想化的物理模型.
能说出把物体看做质点的条件.
知道参考系,知道对物体运动的描述具有相对性.
4.知道坐标系和坐标系的种类,会用一维坐标系定量描述物体的位置及位置的变化.
【重难点知识讲解】
一、质点的概念及看成质点的条件
(1)质点:在某些情况下,我们可以忽略物体的大小和形状,而突出“物体具有质量”这个要素,把它简化为一个有质量的物质点,这样的点称为质点.
(2)把物体看做质点的条件
①质点是一种科学抽象,是一个理想化的物理模型,实际上不存在(填“存在”或“不存在”).
②如果忽略物体的大小和形状,不影响问题的研究时,就可以把物体看做是质点.
练习1、在下列问题中,括号内的运动物体可以看做质点的有
.(填选项前的序号)
①观看研究花样滑冰的(运动员)的表演
②研究远洋航行的(巨轮)在海洋中的位置
③研究(地球)环绕太阳公转的时间
④研究(砂轮)上某一点的转动情况
⑤研究(地球)的自转情况
⑥研究(乒乓球)的弧圈技术
总结1.质点的特点
(1)质点具有质量,与几何中的“点”有本质的区别.
(2)质点是为了研究问题方便而对实际物体的科学抽象,实际中并不存在,是一种物理模型.
2.物体能否看成质点的判断
(1)判断依据:一个物体能否看成质点,与物体的大小和形状无关,仅由研究问题的性质决定,当物体的大小和形状相对于研究的问题可以忽略时,物体可以看成质点,否则不能看成质点.
(2)判断中的两个注意:
①大物体有时也能看做质点.
②同一个物体有时可以看成质点,有时不能看成质点.
二、参考系
[知识梳理] 对参考系的理解
(1)参考系:要描述一个物体的运动,首先要选定某个其他物体做参考,观察物体相对于这个“其他物体”的位置是否随时间变化,以及怎样变化.这种用来做参考的物体称为参考系.
(2)参考系对观察结果的影响
对一个物体运动情况的描述,取决于所选的参考系,选取的参考系不同,对同一个物体运动的描述也往往不同.
练习2、关于参考系,下列说法正确的是( )
A.参考系必须是静止不动的物体
B.参考系必须是静止不动或正在做直线运动的物体
C.研究物体的运动,可选择不同的参考系,但选择不同的参考系观察的结果是一样的
D.研究物体的运动,可选择不同的参考系,但选择不同的参考系对研究同一物体的运动而言,一般会出现不同的结果
[归纳总结]
1.选取参考系的意义:要描述一个物体的运动,首先必须选定参考系,之后才能确定物体的位置、研究物体的运动.对于同一个物体,选择不同的参考系,观察结果往往不同.
2.参考系的选取原则
(1)对物体运动的描述尽可能简单.
(2)一般地,根据研究对象所在的系统来选取,当研究地面上物体的运动时,常选地面或相对于地面静止的物体作为参考系.
三、坐标系
[知识梳理] 对坐标系的理解
(1)要准确地描述物体的位置及位置变化需要建立坐标系,这个坐标系上包括原点、正方向和单位长度.
(2)研究物体的直线运动时,一般建立一维直线坐标系,坐标轴上的一个坐标点对应物体的一个位置.
练习3、一质点在x轴上运动,各个时刻的位置坐标如表所示:
t/s
0
1
2
3
4
5
x/m
0
5
-4
-1
-7
1
(1)请在图1中的x轴上标出质点在各时刻的位置.
哪个时刻离开坐标原点最远?有多远?
[归纳总结]
1.建立坐标系的物理意义:借助适当的坐标系可以定量地描述物体的位置及位置变化.
2.坐标系建立的三要素:原点、正方向、单位长度.
3.在坐标系中物体的位置与坐标原点的位置有关,而物体位置的变化与坐标原点的位置无关.
第一节1 质点 参考系和坐标系
答案
1 ②③
2、 D
解析 参考系的选取是任意的,A、B错误;选择不同的参考系,对同一物体运动的描述一般是不同的,C错误,D正确.
3、答案 (1)各时刻质点的位置坐标如图所示.
(2)由图可知第4
s末质点离开坐标原点最远,有7
m.