第一章 运动的描述
第一节 质点 参考系 时间
学 习 目 标
STSE情境导学
1.知道参考系,知道运动具有相对性.2.理解质点的概念,知道质点是一种理想化模型.(重点)3.理解物体看作质点的条件,会判断物体是否可以看作质点.(重点)4.知道时间和时刻的不同
“神舟十号”与“天宫一号|”对接时近似相对静止地球绕太阳公转时,可以视为质点
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知识点一 质点
1.定义:用来代替物体的有质量的点.
2.物体视为质点的条件:
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.
3.理想化模型:
质点是由实际物体抽象出来的理想化模型.
知识点二 参考系
1.参考系:研究物体的运动时,选作为参考的物体称为参考系.
2.参考系的选择是任意(选填“任意”或“唯一”)的.
3.参考系对观察结果的影响:选择不同的参考系观察同一个物体的运动,观察结果可以不同(选填“可以不同”或“一定相同”).这是运动的相对性.
4.直线坐标系.
物体沿直线运动,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.用坐标的变化描述质点位置的变化.
知识点三 时间与时刻
1.时刻:钟表指示的一个读数对应着某一瞬间,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:时间轴上的一个点表示的是某一时刻,时间轴上一条线段表示的是一段时间.
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小试身手
1.下列各运动的物体,可以看作质点的是( )
①做花样滑冰动作的运动员;
②绕地球运转的人造卫星;
③正被运动员切削后旋转过网的乒乓球;
④沿索道上行的观光吊车.
A.②③正确 B.②④正确
C.①②④正确
D.①③正确
解析:①做花样滑冰动作的运动员不能看作质点,否则无法观赏其动作;②绕地球运转的人造卫星,卫星的大小可以忽略,能够看作质点;③正被运动员切削后旋转过网的乒乓球不能看作质点,否则就没有旋转了;④沿索道上行的观光吊车可以看作质点.
答案:B
2.某高铁行驶速度是300
km/h,坐在此动车里的乘客认为自己是静止的,他所选择的参考系是( )
A.地面
B.坐在他身边的乘客
C.铁路边的树木
D.窗外的山峰
解析:乘客相对于动车上的座位是静止的,故他选择的参考系是坐在他身边的乘客;而他相对于铁路旁的树木、房屋等都是运动的;他相对于动车内走动的乘客也是运动的,所以选项B正确,A、C、D错误.
答案:B
3.学习了时间与时刻,蓝仔、红孩、紫珠和黑柱发表了如下一些说法,正确的是( )
A.蓝仔说,下午2点上课,2点是我们上课的时刻
B.红孩说,下午2点上课,2点是我们上课的时间
C.紫珠说,下午2点上课,2点45分下课,上课的时刻是45分钟
D.黑柱说,2点45分下课,2点45分是我们下课的时间
解析:下午2点上课,2点是我们上课的时刻,选项A正确,B错误;下午2点上课,2点45分下课,上课的时间是45分钟,选项C错误;2点45分下课,2点45分是我们下课的时刻,选项D错误.
答案:A
学习小结
1.参考系是为了描述物体的运动而引入的.2.质点是理想化的物理模型,建立理想化模型是物理的一种研究方法.3.物理中的时间与时刻是不同的两个物理量.
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探究一 参考系的理解和选取
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1.参考系的“四性”.
标准性
用来做参考系的物体都是假定不动的,被研究的物体是运动还是静止,都是相对参考系而言的
任意性
参考系的选取具有任意性,但应以观察方便和运动的描述尽可能简单为原则
统一性
比较不同物体的运动时,应该选择同一参考系
差异性
同一运动选择不同的参考系,观察结果可能不同
2.参考系的选取原则:参考系的选取可以是任意的.在实际问题中,参考系的选取以研究问题方便、对运动的描述尽可能简单为基本原则.如果题目不做特殊说明,都是选地面为参考系.
【典例1】 在平直公路上,甲乘汽车以10
m/s的速度运动,乙骑自行车以5
m/s的速度运动,则下列说法正确的是( )
A.从同一点同时出发且同向运动时,甲观察到乙以15
m/s的速度远离
B.从同一点同时出发且同向运动时,乙观察到甲以5
m/s的速度靠近
C.从同一点同时出发且反向运动时,甲观察到乙以15
m/s的速度远离
D.从同一点同时出发且反向运动时,乙观察到甲以15
m/s的速度靠近
解析:同向运动时,甲观察乙是以甲为参考系,此时乙以5
m/s的速度远离,故A错误;同向运动时,乙观察甲时是以乙为参考系,此时甲以5
m/s的速度远离,故B错误;反向运动时,甲观察乙时是以甲为参考系,此时乙以15
m/s的速度远离,故C正确;反向运动时,乙观察甲时是以乙为参考系,此时甲以15
m/s的速度远离.故D错误.
答案:C
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1.南朝梁代傅大士有一首诗:“空手把锄头,步行骑水牛;人在桥上走,桥流水不流.”其中“桥流水不流”中的“桥流”所选取的参考系是( )
A.水 B.桥 C.人 D.河岸
解析:“桥流水不流”可以理解为“桥动水不动”,意思就是说桥在运动,水在静止.以水为参考系,则水就是静止的,而桥和水的位置发生了变化,则桥是运动的,与题意相符,故A正确;以桥为参考系,则桥是静止的,而水与桥的位置发生了变化,则水是运动的,与题意不符,故B错误;以人为参考系,因为人在桥上走,人与桥的位置发生了变化,桥是运动的,而水与人的位置也发生了变化,所以水也是运动的,与题意不符,故C错误;以河岸为参考系,河岸与桥的位置没有发生变化,桥是静止的,水与河岸的位置发生了变化,所以水也是运动的,故D也是错误的.
答案:A
2.(多选)关于参考系,下列说法正确的是( )
A.描述一个物体的运动情况时,参考系可以任选
B.研究物体的运动时,应先确定参考系
C.参考系必须选地面或相对于地面静止不动的其他物体
D.实际选取参考系的原则是对运动的描述尽可能简单
解析:描述物体的运动时必须先选参考系,B正确;参考系的选取是任意的,被选为参考系的物体可以静止,也可以运动,A正确,C错误;选哪个物体作为参考系,应以问题研究起来方便而定,D正确.
答案:ABD
3.如图所示,由于风的缘故,河岸上的旗帜向右飘,在河面上的两艘船上的旗帜分别向右和向左飘,两艘船的运动状态可能是( )
A.A船肯定是向左运动的
B.A船肯定是静止的
C.B船肯定是向右运动的
D.B船可能是静止的
解析:从河岸上的旗帜的运动方向,可以判断风向右吹,由此可以判断B船一定向右运动且比风速快;A船可能静止,也可能向左运动,还有可能向右运动,但是速度比风速慢.
答案:C
探究二 物体视为质点的条件
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1.质点的性质.
(1)质点不同于几何“点”.
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“点”有本质的区别.
(2)质点是一种“物理模型”.
①物理模型是在物理研究中,突出问题的主要因素、忽略次要因素而建立的理想化模型,是物理学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.
2.物体能否看成质点的条件.
(1)在研究物体的运动时,当物体的形状和大小对于所研究的问题可以忽略不计时,物体就可以看成质点.
(2)以下两种情况,物体通常可以看作质点.
①物体的大小、形状对研究结果没有影响或影响可以忽略时.
②只研究物体的平动,不研究物体的转动时.
?特别说明 (1)体积小的物体不一定能看作质点.
(2)体积大的物体也可能可以看作质点.
【典例2】 在考察下列运动员的比赛成绩时,可视为质点的是( )
解析:马拉松比赛时,由于路程长,运动员的大小形状可以忽略,可以看成质点,A正确;跳水时,人们要关注人的动作,故人的大小形状不能忽略,不能看作质点,B错误;击剑时要注意人的肢体动作,不能看作质点,C错误;体操中主要根据人的肢体动作评分,故不能忽略大小和形状,不能看作质点,D错误.
答案:A
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物体能否看作质点的判断方法
(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,物体就能被看成质点;若受影响,则物体不能被看成质点.
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4.关于质点,下列说法中正确的是( )
A.很小的物体总可以看成质点,较大的物体有时也能看成质点
B.分析香蕉球(旋转的足球)的轨迹弯曲的成因时,可以把足球看成质点
C.研究运动员跨栏时的动作时,可以把运动员看成质点
D.质点是为了突出问题的主要因素,忽略次要因素而建立的理想化模型
解析:物体看作质点的条件是物体的形状和大小对研究的问题没有影响,与物体大小无关,所以A错误,D正确;研究香蕉球的轨迹弯曲的成因时,足球各部分的运动情况不同,所以不能把足球看作质点,B错误;研究跨栏运动员动作时,不能将运动员看作质点,C错误.
答案:D
5.(多选)下列说法正确的是( )
A.研究“神舟十号”绕地球飞行时,飞船可看作质点
B.研究子弹穿过一张薄纸的时间时,子弹不可看作质点
C.研究火车通过路旁的一根电线杆的时间时,火车可看作质点
D.研究电子绕原子核的运动情况时,电子可看作质点
解析:“神舟十号”的尺寸比飞船到地球的距离小得多,可以把飞船抽象为一个点;子弹、火车的长度分别比一张纸的厚度和电线杆的直径大得多,因此不可抽象为一个点;电子的大小比电子到原子核的距离小几千倍,故可把电子抽象成一个点,A、B、D正确,C错误.
答案:ABD
探究三 对时间与时刻的理解
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1.时刻和时间在时间轴上的对应关系.
在表示时间的数轴上,时刻用点表示,时间间隔用线段表示.如图所示,0~3
s表示3
s的时间间隔,即前3
s;4~5
s表示第5
s内,是1
s的时间间隔.1所对应的刻度线记为第1
s末,也为第2
s初,是时刻.
2.时刻与时间间隔的比较.
比较项目
时 刻
时间间隔
物理意义
事物运动、发展、变化过程所经历的各个状态先后顺序的标志
事物运动、发展、变化所经历的过程长短的量度
对应运动描述量
位置
路程、位移
用时间轴表示
用时间轴上的点表示
用时间轴上的线段表示
描述关键词
“第1
s末”“第3
s初”“第3
s末”等
“第1
s”“前2
s”“前3
s内”等
联系
两个时刻的间隔即为一段时间间隔,时间间隔是一系列连续时刻的积累过程.时间间隔能展示运动的一个过程,好比一段录像;时刻显示运动的一瞬间,好比一张照片
3.两点注意:
(1)第n
s(内)是时间间隔,时间是1
s.
(2)第n
s末与第(n+1)
s初是同一时刻.
?特别说明 (1)日常生活中所说的“时间”,其含义不尽相同,有时指时刻,有时指时间间隔,要根据上下文认清其含义.
(2)物理学中,时间的含义就是时间间隔.
【典例3】 (多选)在如图所示的时间轴中,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
B.t2~t3表示时间,称为第3
s内
C.t0~t2表示时间,称为前2
s或第2
s内
D.tn-1~tn表示时间,称为第(n-1)
s内
核心点拨:注意“初”“末”“内”及“第”“前”等字的准确含义.
解析:t2表示时间轴上的一个点,所以表示时刻,称为第2
s末或第3
s初,A正确;t2~t3表示时间轴上的一段距离,所以为时间,称为第3
s内,B正确;t0~t2表示时间轴上的一段距离,所以为时间,称为前2
s,第2
s内是t1~t2,C错误;tn-1~tn表示时间,称为第n
s内,D错误.
答案:AB
INCLUDEPICTURE"类题训练.tif"
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6.以下划线的数字指时间(即时间间隔)的是( )
A.午休从11:30开始
B.刘翔跨栏记录为12.91
s
C.某中学的作息表上写着,第四节:10:50-11:30
D.中央电视台《新闻联播》栏目每晚7:00准时与您见面
解析:午休从11:30开始,指的是时刻,选项A错误;刘翔跨栏记录为12.91
s,指的是时间,选项B正确;某中学的作息表上写着,第四节:10:50-11:30,其中的10:50和11:30都是时刻,选项C错误;中央电视台《新闻联播》栏目每晚7:00准时与您见面,指的是时刻,选项D错误.
答案:B
7.(多选)2016年12月11日零时11分“风云四号”卫星发射成功.2017年2月27日,国防科工局、中国气象局联合发布了我国新一代静止轨道气象卫星“风云四号”获取的首批图像与数据,标志着我国静止轨道气象卫星成功实现了升级换代.该卫星可以做到每15分钟给地球拍一张高精度照片.下列关于时刻和时间间隔的说法正确的是( )
A.2016年12月11日零时11分表示时刻
B.15分钟表示时间间隔
C.2016年12月11日零时11分表示时间间隔
D.15分钟表示时刻
解析:2016年12月11日零时11分是卫星发射的时刻,A正确,C错误;15分钟是两次拍摄之间的时间间隔,B正确,D错误.
答案:AB
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,,(共40张PPT)
第一章
运动的描述
学 习 目 标
STSE情境导学
1.知道参考系,知道运动具有相对性.
2.理解质点的概念,知道质点是一种理想化模型.(重点)
3.理解物体看作质点的条件,会判断物体是否可以看作质点.
(重点)
4.知道时间和时刻的不同
学习小结
1.参考系是为了描述物体的运动而引入的.
2.质点是理想化的物理模型,建立理想化模型是物理的一种研究方法.
3.物理中的时间与时刻是不同的两个物理量.
标准性
用来做参考系的物体都是假定不动的,被研究的物体是运动还是静止,都是相对参考系而言的
任意性
参考系的选取具有任意性,但应以观察方便和运动的描述尽可能简单为原则
统一性
比较不同物体的运动时,应该选择同一参考系
差异性
同一运动选择不同的参考系,观察结果可能不同
比较项目
时 刻
时间间隔
物理意义
事物运动、发展、变化过程所经历的各个状态先后顺序的标志
事物运动、发展、变化所经历的过程长短的量度
对应运动描述量
位置
路程、位移
用时间轴表示
用时间轴上的点表示
用时间轴上的线段表示
描述关
键词
“第1
s末”“第3
s初”“第3
s末”等
“第1
s”“前2
s”“前3
s内”等
联系
两个时刻的间隔即为一段时间间隔,时间间隔是一系列连续时刻的积累过程.时间间隔能展示运动的一个过程,好比一段录像;时刻显示运动的一瞬间,好比一张照片