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1、
1.1 質(zhì)點 參考系
學習目標
1、理解質(zhì)點的概念,知道物體可看成質(zhì)點的條件;
2、理解參考系的概念,知道物體的運動具有相對性;
3、初步體會物理模型在探索自然規(guī)律中的作用。
重點難點
1、理解質(zhì)點的概念以及初步建立質(zhì)點時所采用的抽象思維方法(重點)
2、如何在研究具體問題時選用正確的參考系(重點)
3、物體可看做質(zhì)點的條件(難點)
自主探究
一、 質(zhì)點
(1) 定義:用來代替物體的有質(zhì)量的點。
(2) 物體可看作質(zhì)點的條件:
①物體的_______和_______可以忽略。
②物體上任意一點的運動可以代替______物體的運動。
2、 ③一個物體能否看成質(zhì)點是由_______決定的。
④理想化方法:在物理學中,突出問題的_______因素,忽略_______因素,建立理想化的“物理模型”,并將其作為研究對象,是經(jīng)常采用的一種科學研究方法。質(zhì)點這一物理模型就是這種方法的具體應(yīng)用。
二、 參考系
(1) 運動與靜止的關(guān)系:
①自然界中一切物體都處于永恒的運動中,即運動的________性。
②描述某一個物體的運動時,總是相對于其他物體而言的,這便是運動的____性。
(2) 參考系:在研究物體的運動時,被選作______的其他物體稱為參考系。
(3) 參考系的選擇
①參考系的選擇是_______的
3、。
②選擇不同的參考系觀察同一個物體的運動,觀察結(jié)果________。
③參考系選取得當,會使問題的研究變得簡潔、方便。
④中學階段,除特殊情況外,一般選區(qū)地面或相對地面靜止的物體作為參考系。
探究思考
一、物體看成質(zhì)點的條件
(1)對質(zhì)點的三點說明:
①質(zhì)點是一種理想化物理模型,實際并不存在。
②物體能否被看出質(zhì)點是由所研究問題的性質(zhì)決定的,并非依據(jù)物體自身大小和形狀來判斷。
③質(zhì)點不同于幾何“點”,是忽略了物體的大小和形狀的有質(zhì)量的點,而幾何中的“點”僅僅表示空間中的某一位置。
(2)可將物體抽象成質(zhì)點的幾種情況
【典例一】1、在
4、2012年倫敦奧運會上,中國代表團參加了包括田徑、體操、柔道等項目的比賽,下列幾種比賽項目中的研究對象可視為質(zhì)點的是 ( )
A.在撐桿跳高比賽中研究運動員手中的支撐桿在支撐地面過程中的轉(zhuǎn)動情況
B.帆船比賽中確定帆船在大海中的位置
C.跆拳道比賽中研究運動員的動作
D.跳水比賽中研究運動員在空中的姿態(tài)
解題思路:撐桿跳高時,若將支撐桿看做質(zhì)點,則無法研究支撐桿的轉(zhuǎn)動情況,選項A錯誤;研究帆船在大海中的位置時,帆船的大小和形狀可以忽略,故可將帆船看做質(zhì)點,選項B正確;跆拳道比賽中,若將運動員看做質(zhì)點,則運動員的動作就無法研究,選項C錯誤;研究跳水運動員在空中的姿態(tài)時,運動員的大小和
5、形狀不能忽略,故不能將運動員看做質(zhì)點,選項D錯誤.
答案:B
二、 參考系
(1) 定義:要描述某一個物體的位置及其隨時間的變化,首先要選定某個其他物體作
為參考,假定這個“其他物體”不動,觀察研究對象相對于這個“其他物體”的位置是否隨時間變化,這個被用來作為參考的物體叫作參考系。
(2)參考系的選取原則:參考系的選取是任意的。在實際問題中,參考系的選取以研究問題方便、對運動的描述盡可能簡單為基本原則。研究地面上物體的運動時,常選取地面或相對地面靜止的物體為參考系。
(3)參考系對運動的影響:對于同一個物體的運動,如果選取不同的參考系,所得到的
的結(jié)果可能不同。
【典例二】
6、2、下列關(guān)于運動的描述中,參考系的選取符合描述的是( )
A.詩句“飛流直下三千尺”,是以“飛流”作為參考系的
B.“錢塘江觀潮時,觀眾只覺得潮水撲面而來”,是以潮水作為參考系的
C.“兩岸猿聲啼不住,輕舟已過萬重山”,是以萬重山作為參考系的
D.升國旗時,觀察到國旗冉冉升起,是以國旗作為參考系的
解題思路:參考系是為了研究物體的運動,選定的用來作為標準的物體?!帮w流直下三千尺”,是以大地為參考系的;“錢塘江觀潮時,觀眾只覺得潮水撲面而來”,描述了潮水相對于觀眾的運動,是以觀眾為參考系的;“兩岸猿聲啼不住,輕舟已過萬重山”描述了輕舟相對于萬重山的運動,是以萬重山為參考系的;升國旗
7、時,觀察到國旗冉冉升起,觀察者是以大地或旗桿及相對地面不動的物體為參考系的。故選C。
答案:C
隨堂訓練
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
2、關(guān)于參考系,下列說法正確的是(?? )
A.在研究和描述一個物體的運動時,必須選定參考系
B.由于運動是絕對的,描述運動時,無需選定參考系
C.選取不同的參考系來觀察同一個物體的運動,觀察的結(jié)果一定是不同
8、的
D.研究地面上物體的運動時,必須選地球為參考系
3、物理學中引入“質(zhì)點”概念,從科學方法說,是屬于( )
A.觀察、實驗的方法 B.邏輯推理的方法
C.類比的方法 D.理想模型的方法
4、如圖是體育攝影中“追拍法”的成功之作,攝影師眼中清晰的滑板運動員是靜止的,而模糊的背景是運動的,攝影師用自己的方式表達了運動的美。請問攝影師選擇的參考系是(?? )
A.大地???????B.太陽???????C.滑板運動員?????D.步行的人
5、為了提高槍械射擊時的準確率,制造時會在槍管上刻上螺旋形的槽。這樣,當子彈在槍管中運動時,會按照旋轉(zhuǎn)的方式前進,離開槍
9、管后,子彈的高速旋轉(zhuǎn)會降低空氣密度、側(cè)風等外部環(huán)境對子彈的影響,從而提高子彈飛行的穩(wěn)定性。下列關(guān)于子彈運動的說法正確的是(?? )
A.當研究子彈的旋轉(zhuǎn)對子彈飛行的影響時可以把子彈看做質(zhì)點
B.當研究子彈射擊百米外的靶子所用的時間時可以把子彈看做質(zhì)點
C.無論研究什么問題都可以把子彈看做質(zhì)點
D.能否將子彈看做質(zhì)點,取決于我們所研究的具體問題
6、甲、乙、丙三人各乘一只熱氣球,甲看到樓房勻速上升,乙看到甲勻速上升,丙看到乙勻 速下降,甲看到丙勻速上升.那么,甲、乙、丙對地的運動可能是( )
A. 甲、乙勻速下降,且,丙停在空中
B. 甲、乙勻速下降,且,丙勻速上升
C. 甲、乙勻速下降,且,丙勻速下降
D.上述結(jié)論均不正確
7、撐桿跳高是一項非常刺激的體育運動項目,如圖表示撐桿跳運動的幾個階段:助跑、撐桿起跳、越橫桿.討論并回答下列問題,體會質(zhì)點模型的建立過程.
1.教練針對訓練錄像糾正運動員的錯誤動作時,能否將運動員看成質(zhì)點?
2.分析運動員的助跑速度時,能否將運動員看成質(zhì)點?
3.測量運動員所跳高度(判定運動員是否打破世界紀錄)時,能否將運動員看成質(zhì)點?