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物理学家海森堡说:“为了理解现象,首要条件是引入适当的概念,我们才能真正知道观察到了什么。”
高中物理新课标人教版物理必修1第一章运动的描述
第一章
运动的描述
-、机械运动
机械运动:物体相对于其他物体的位置变化叫机械运动,简称运动.
实例1
研究飞机在空中的位置、离开地面的高度、飞行的速度、运动轨道等问题时,需要考虑它本身的大小和形状吗?
实例2
研究飞机在空中的位置、离开地面的高度、飞行的速度、运动轨道等问题时,可以用一个小点代替这个“庞大”的飞机
因为飞机的大小与形状在研究的问题中影响很小,可忽略不计
在物理学中为了研究的方便,可以用一个小点代替物体
这个有质量的点称为质点
二、质点:
研究飞机在空中的位置、离开地面的高度、飞行的速度、运动轨道等问题时,它本身的大小和形状是次要因素可忽略.这时飞机可看成质点.
不能!因为研究飞机轮胎的转动时,飞机轮胎的大小与形状在研究的问题中不可忽略.
思考:而当我们研究飞机轮胎的转动时,能否把飞机轮胎看成质点?
问题提出:物体都可以看作质点吗?
结论1:
当物体的大小与形状在研究的问题中影响很小,可忽略不计时,可看成质点
想一想:地球可不可以看成质点?
研究地球公转时,地球本身的大小和形状是次要因素可忽略. 可看成质点.
研究地球自转时,地球本身的大小和形状不可忽略. 不能看成质点.
问题二:大家手中的笔可不可以看成质点?
结论2:
如果物体上各点的运动情况完全相同,可看成质点.
做一做:1)让笔平移一段距离;
2)让笔转动起来
比较两种情况的不同
讨论:研究火车的运动
1)火车从汕头到广州的路程
2)火车过铁路桥的时间
3)火车车轮上某点的运动情况
二、质点
质点:用来代替物体的有质量的点。
理解:
①质点不是实际存在的物体;
②质点是一个理想的物理模型;
③质点是实际事物的一种近似反映,是为了研究问题的方便而进行的科学抽象;
④建立质点概念时抓住了主要因素,忽略了次要因素,突出了事物的主要特征,使问题得到了简化
1)物体上各点的运动有差别,但相对于所研究的问题可以忽略时,可看作质点.如:高空翱翔的老鹰,地球的公转,火车运行里程……
物体看作质点的条件:
2)如果物体上各点的运动情况完全相同,可看作质点,如:平移的粉笔,滑动的木块……
3)物体本身的大小对所研究的问题不能忽略时,不能把物体看作质点,如:研究地球的自转,研究火车过桥的时间……
具体情况具体分析
1、下列关于质点的说法中,正确的是( )
A、体积很小的物体都可看成质点
B、质量很小的物体都可看成质点
C、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
D、只有低速运动的物体才可看成质点,高速运动的物体不可看成质点
C
巩固练习
2、下列情况不能看成质点的是( )
A、研究绕地球飞行时航天飞机的轨道
B、研究飞行中的直升机上的螺旋桨的转动情况
C、计算从北京开往汕头的一列火车的运行时间
D、计算火车通过路口所用的时间
BD
(三)参考系
敦煌曲子中有这样的诗句:“满眼风波多闪烁?看山恰是走来迎,仔细看山山不动,是船行。”
送瘟神 毛泽东
绿水青山枉自多 华佗无奈小虫何 千村薜荔人遗矢 万户萧疏鬼唱歌 坐地日行八万里 巡天遥看一千河 牛郎欲问瘟神事 一样悲欢逐逝波
自然界的一切物体都处于永恒的运动中,即运动的绝对性
描述物体的位置及其变化时,又总是相对其它物体而言,即运动和静止的相对性
提出问题:
1、参考系的选择是任意的
参考系:描述物体运动时,用来作参考(假定为不动)的另外的物体
引入概念
理解概念
2、同一运动,如果选取的参考系不同,运动情况一般不同,请举例说明.
选择和利用参考系的原则是什么?
①描述物体是否运动是看相对于参考系的位置是否改变,事先假定参考系不动;
②选取不同的参考系来观察同一物体的运动结果往往是不同;
③参考系的选取可以是任意的,实际解题应以观测方便和使物体的运动尽可能简单为原则;
④通常选取地面为参考系;
⑤比较两个物体的运动应选同一参考系。
1、关于参考系的选取,下列说法正确的是( )
A、参考系必须选取静止不动的物体
B、参考系必须是和地面联系在一起的
C、在空中运动的物体不能作为参考系
D、任何物体都可以作为参考系
D
巩固练习
2、第一次世界大战期间,一名法国飞行员在2000米的高空飞行时,发现旁边有一个小东西,他以为是一只小飞虫,敏捷地把它抓过来,令他吃惊的是,抓到的竟是一颗子弹。飞行员能抓住子弹的原因是( )
A、飞行员反应快
B、子弹相对飞行员是静止的
C、子弹已经飞行的没劲了
D、飞行员有手劲
B
3.在公路上向左匀速运动的汽车,经过一棵果树时,恰有树上一个果子从上面自由落下,下图为运动的轨迹,在地面上观察到的运动轨迹是_____车中人以车为参考系观察到果子的运动轨迹是______
A
B
C
D
A
D
为了定量地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。
(四)坐标系
如果物体沿直线运动,可以以这条直线为x轴,在直线上规定原点、正方向和单位长度,建立直线坐标系。
X
O
一个坐标系有几个要素呢?
数字
原点
正方向
物理量的符号和单位
说一说:除了上面的直线坐标系,你还知道什么其他的坐标系吗?
1、描述直线运动——建立一维直线坐标系.
2、描述平面运动——建立二维平面直角坐标系.
3、描述立体空间内运动——建立三维立体空间坐标系.
全球卫星定位系统(GPS)
科学漫步
车载GPS定位系统1
练习
A点坐标XA=-3m
X/m
O
如图所示,汽车沿X轴做直线运动,从A点运动到B点,由图判断A点坐标、B点坐标和走过的距离。
1
-1
2
3
4
-2
-3
-4
A
B
B点坐标XB=2m
走过的距离SAB=5m
1.质点:只有质量,没有形状和大小的点叫质点.
说明:严格意义上的“有质量的点”实际上是不存在的,是一种理想化模型,是对实际物体的近似,是一种科学抽象,物体能否看作质点,由所描述的问题的性质决定.
小结?
2. 参考系:描述物体的运动时,用来作参考的物体.
3.坐标系:一般说来,为了定量地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
说明:有一维坐标系,也有二维和三维坐标系
练习与作业
1、写出判断物体能否看作质点的条件; (作业本上交)
2、完成课本“问题与练习”1、2、3题;
3、《新学案》P1-3