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1、2022年高一物理《11質(zhì)點 參考系 坐標系》學案
【學習目標】
1.知道質(zhì)點的概念;知道什么情況下可以將物體看做質(zhì)點;
2.理解建立理想物理模型時蘊含的基本物理思想---突出主要因素,忽略次要因素;
3.知道參考系的概念;知道對物體運動的描述與參考系的選取有關(guān);
4.知道坐標系的概念,會在一維坐標系中定量的描述物體的位置及位置的變化。
【重點難點】
1.物體看做質(zhì)點的條件;
2.用位置坐標表示物體的位置及位置的變化;
【課堂導學】
知識點1:質(zhì)點
(1)概念:研究物理問題時,有時可以忽略物體的 和 ,將物體看做一個有 的點,這樣
2、的點叫做 質(zhì)點;
(2)質(zhì)點是一個 的物理模型,是對現(xiàn)實物體的高度抽象。
(3)物理思想:建立質(zhì)點物理模型時,反映了物理學研究中一個很重要的思想---忽略影響事物的次要因素,突出影響事物的主要因素。
思考1:是不是所有的物體都可以看做質(zhì)點?什么情況下可以將物體看做質(zhì)點?
3、 ;
例題1: 下列關(guān)于質(zhì)點的說法中,正確的是 ( )
A.質(zhì)點是一個理想化模型,實際上并不存在,所以,引入這個概念沒有多大意義
B.只有體積很小的物體才能看做質(zhì)點
C.凡有輕小的物體,皆可看做質(zhì)點
D.如果物體的形狀和大小對所研究的問題屬于無關(guān)或次要因素時,即可把物體看做質(zhì)點
例題2:下列問題中,可以將汽車看做質(zhì)點的為( )
A.研究汽車在公路上行駛的速度大小時
B.研究人在汽車上所處的位置時
C.研究汽車在坡路上有無翻到的危險時
D.研究汽車從一個城市開到另一個城市所用的時間
4、時
E.研究汽車車身通過一根電線桿所用的時間時
總結(jié):判斷一個物體能否看做質(zhì)點,首先要明確所要研究的問題是什么;其次看物體的大小和形狀對所要研究的問題是否有大的影響;若沒有影響或影響很小,就可以把物體看做質(zhì)點。
練習1:下列說法正確的為( )
A.研究飛機在空中的航行路線時,可以將飛機看做質(zhì)點
B.在飛行表演時,可以將飛機看做質(zhì)點
C.在100m比賽中,可以將運動員看做質(zhì)點
D.研究砂輪上各點的轉(zhuǎn)動速度時,可以將砂輪看做質(zhì)點
知識點2:參考系(參照物)
同學們結(jié)合下面問題思考,研究物體的運動時為什么要引入?yún)⒖枷担?
問題1:如果不抬頭看天空日月星辰的東升西落,我們
5、能知道地球在自轉(zhuǎn)么?
問題2:汽車在絕對平坦的公路上勻速行駛,如果把車窗都封閉,看不到外面的景物,車里的人能感覺到車在行駛么?
1.參考系的概念:為了描述物體的運動,我們要選定另外一個物體作為參照,這樣的物體叫參考系(參照物);
2.參考系的選?。簠⒖枷档倪x取是任意的,實際選取時,應(yīng)以觀察方便和對運動的描述盡可能簡單為原則。
3. 對參考系的理解
①被選作參考系的物體 (一定、不一定)是靜止的。
②對同一物體,選擇不同的參考系,其觀察結(jié)果(對運動的描述)一般是 。
③比較兩個物體的運動情況,必須選擇
6、。
例3 甲、乙、丙三輛空中觀光纜車正在運行,甲中乘客看到一高樓在向下運動;乙中乘客看到甲在向下運動;丙中乘客看到甲、乙都在向上運動。這三輛纜車相對地面的運動情況可能是
A. 甲向上、乙向下、丙不動
B. 甲向上、乙向上、丙不動
C. 甲向上、乙向上、丙向下
D. 甲、乙、丙都向上,但丙比甲、乙都慢
練習2 下列說法中正確的是
A. 參考系就是絕對不動的物體
B. 只有選好參考系以后,物體的運動才能確定
C. 同一物體的運動,相對于不同的參考系,觀察的結(jié)果可能不同
D. 我們平時所說的樓房是靜止的,是以地球為參考系的
知識點3 坐標系
(1)坐標系
7、的物理意義:物體做機械運動時,為了定量地描述物體的位置及位置的變化,需要在參考系上建立適當?shù)淖鴺讼?。坐標系有三個基本要素:原點、正方向、標度單位;
(2)坐標系的分類:
①一維坐標系:當物體沿直線運動時,可以以這條直線為坐標軸,規(guī)定好坐標系的原點、正方向和單位長度,建立直線坐標系,即一維坐標系。
②二維坐標系:當物體在平面上運動時,需采用兩個坐標來確定它的位置——建立直角坐標系。
③三維坐標系:當物體在空中運動時,需要三維坐標系,才能準確描述物體在某一時刻所處的位置。
例3 從一深為4m的井中用水桶提水,出井口后又將水桶提升了1m,選井口處為坐標原點,水桶豎直向上提升的線路為x軸
8、,向上為正方向。則水桶在水面A時的位置坐標是 m。水桶最后的位置B的位置坐標是 m。從A到B水桶位置變化為 m。若以水桶最后的位置B處為原點,以上各問題又為多少?從以上兩個問題看出,原點的選取對水桶的位置坐標有無影響?對水桶位置的變化呢?
總結(jié):(1)在一維坐標系中,物體位置的變化可以用物體末位置和初位置的位置坐標之差表示,即:
(2)物體的位置坐標與原點的選取有關(guān),但位置的變化與原點的選取無關(guān);
練習3:一個小球從距地面4m高處落下,被地面彈回,在距離地面1m高處被接住,坐標原點定在拋出點正下方2m處,向下方向為坐標軸的正方向。則小球的拋出點、落地
9、點、接住點的位置坐標分別是
A.2m,–2m,–1m B.–2m,2m,1m
C.4 m,0,1m D.–4 m,0,–1m
【基礎(chǔ)過關(guān)】
1、下列敘述中,被選作研究對象的物體可以看成質(zhì)點的是 ( )
A.選飛行的羽毛球為研究對象,研究它的旋轉(zhuǎn)
B.選地球為研究對象,研究它的自轉(zhuǎn)
C.選門為研究對象,研究開門時的轉(zhuǎn)動情況
D.選萬噸貨輪為研究對象,確定它在航行過程中某時刻的位置
2、發(fā)射到地球上空的人造地球通訊衛(wèi)星,定點后總是在地球赤道上某一位置的上空,關(guān)于人造地球通訊衛(wèi)星的運動,下列說法
10、中正確的是 ( )
A.以地面衛(wèi)星接收站為參考系,衛(wèi)星是靜止的
B.以太陽為參考系,衛(wèi)星是運動的
C.以地面衛(wèi)星接收站為參考系,衛(wèi)星是運動的
D.以太陽為參考系,衛(wèi)星是靜止的
3、汽車在平直的公路上向東冒雨行駛,下列說法中正確的是 ( )
A.選擇汽車為參考系,雨滴是靜止的
B.選擇地面為參考系,坐在汽車里的乘客是靜止的
C.選擇汽車為參考系,路旁的樹木在向西運動
D.選擇乘客為參考系,刮雨器一定是靜止的
4、下列說法中正確的是 ( )
A.被選作參考系的物體
11、是假定不動的
B.一乘客在車廂內(nèi)走動的時候,他說車是運動的
C.研究地面上物體的運動,必須選取地面為參考系
D.質(zhì)點運動的軌跡是直線還是曲線,與參考系的選取有關(guān)
5、甲、乙兩人坐在同一輛沿平直公路行駛的汽車上,下列說法中正確的是 ( )
A.以乙為參考系,甲是靜止的
B.以地面為參考系,甲是運動的
C.以車為參考系,路邊的樹是運動的
D.以車為參考系,樹是靜止的
6、乒乓球運動是中國的傳統(tǒng)優(yōu)勢項目,在xx年北京奧運會上,中國運動健兒不負眾望,包攬了乒乓球項目的全部金牌。技術(shù)人員在研究女單冠軍張怡寧打出的弧旋球的旋轉(zhuǎn)時能否把乒乓球看做質(zhì)點?在研究她打出的弧旋球的球速時能否把球看做質(zhì)點?
【能力挑戰(zhàn)】
V
x/m
O
B·
A
7、如圖所示,一根長0.8m的直桿豎直放置,今有一內(nèi)徑略大于桿直徑的環(huán),從桿的頂點A向下滑動,規(guī)定向下為正方向,
(1)取桿的下端O為坐標原點,圖中A、B兩點的坐標各是多少?環(huán)從A到B的過程中,位置變化了多少(OB間的距離為0.2m)?
(2)取A端為坐標原點,A、B點坐標又是多少?環(huán)從A到B的過程中位置變化了多少?