高中物理 第1節(jié) 質(zhì)點(diǎn)參考系和坐標(biāo)系要點(diǎn)歸納素材 教科版必修1（通用）

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1、第1節(jié)　質(zhì)點(diǎn)　參考系和坐標(biāo)系 . 要點(diǎn)一、對理想化物理模型和質(zhì)點(diǎn)的理解 1．理想化模型 (1)“理想化模型”是為了使研究的問題得以簡化或研究問題方便而進(jìn)行的一種科學(xué)的抽象，實(shí)際并不存在． (2)“理想化模型”是以研究目的為出發(fā)點(diǎn)，突出問題的主要因素，忽略次要因素而建立的“物理模型”． (3)“理想化模型”是在一定程度和范圍內(nèi)對客觀存在的復(fù)雜事物的一種近似反映，是物理學(xué)中經(jīng)常采用的一種研究方法． 2．質(zhì)點(diǎn) 引入質(zhì)點(diǎn)的意義 質(zhì)點(diǎn)是一個(gè)理想化的物理模型，盡管不是實(shí)際存在的物體，但它是實(shí)際物體的一種近似，是為了研究問題的方便而進(jìn)行的科學(xué)抽象，它突出了事物的主要特征，抓住了主要因素，

2、忽略了次要因素，使所研究的復(fù)雜問題得到了簡化． 要點(diǎn)二、對參考系的理解 1．定義 要描述某一個(gè)物體的位置及其隨時(shí)間的變化，首先要選定某個(gè)其他物體作為參考，假定這個(gè)“其他物體”不動，觀察研究對象相對于這個(gè)“其他物體”的位置是否隨時(shí)間變化，這個(gè)被用來作參考的物體，叫做參考系． 2．引入?yún)⒖枷档囊饬x (1)有了參考系，才能確定物體的位置． (2)選定了參考系后，才能知道和研究物體的運(yùn)動．試設(shè)想，在茫茫的大海里，水天一色，如果沒有太陽或星辰作參考，水手根本無法確定自己船艦的位置和航向． 3．參考系的選取原則 (1)選取參考系一般應(yīng)根據(jù)研究對象和研究對象所在的系統(tǒng)來決定．例如研究火車上物

3、體的運(yùn)動情況，一般選取火車作為參考系；研究地面上物體的運(yùn)動時(shí)，常選取地面或相對地面靜止的物體作為參考系．選擇地面為參考系時(shí)，參考系?？梢月匀ゲ惶幔纭捌囘\(yùn)動了”，就不必說成“汽車相對地面運(yùn)動了”． (2)參考系的選取可以是任意的．在實(shí)際問題中，參考系的選取以研究問題方便、對運(yùn)動的描述盡可能簡單為基本原則． 4．參考系對運(yùn)動的影響 對于同一個(gè)物體的運(yùn)動，如果選取不同的物體作參考系，所得到的結(jié)果可能不同．例如有一輛載有乘客的客車，在京福高速公路上由北向南行駛，若以客車為參考系，乘客是靜止的；若以路邊的樹木為參考系，乘客向南運(yùn)動；若以也向南行駛但比客車運(yùn)動的快的另外一輛轎車為參考系時(shí)，客車及

4、乘客又是向北運(yùn)動的． 要點(diǎn)三、建立坐標(biāo)系的意義和特點(diǎn) 1．建立坐標(biāo)系的意義 物體做機(jī)械運(yùn)動時(shí)，其位置會隨時(shí)間發(fā)生變化，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(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系． 2．坐標(biāo)系的種類及特點(diǎn) (1)直線坐標(biāo)系：以某一點(diǎn)為原點(diǎn)，規(guī)定單位(有時(shí)是長度，有時(shí)是時(shí)間，也可能是其他物理量)、正方向或變化方向的意義． (2)平面坐標(biāo)系：物體在某一平面內(nèi)運(yùn)動時(shí)需建立平面坐標(biāo)系．如圖1－1－1所示：在圖甲中，a、b、c三點(diǎn)有相同的橫坐標(biāo)，在圖乙中，A、B、C三點(diǎn)有相同的縱坐標(biāo)，由此可以發(fā)現(xiàn)：如果僅僅確定某點(diǎn)的橫坐標(biāo)或縱坐標(biāo)，該點(diǎn)的位置并不能惟一確定，如果同時(shí)確定某點(diǎn)的橫坐標(biāo)和

5、縱坐標(biāo)，則該點(diǎn)的位置惟一確定． 圖1－1－1 (3)多維坐標(biāo)系(如三維立體空間坐標(biāo)系)：物體的運(yùn)動不在同一平面內(nèi)時(shí)，可以建立多維坐標(biāo)系． 3．建立坐標(biāo)系的原則 要能方便簡潔地確定物體的位置 . 一、對質(zhì)點(diǎn)的理解 例1 下列關(guān)于質(zhì)點(diǎn)的說法中，正確的是(　　) A．質(zhì)點(diǎn)是一個(gè)理想化的模型，實(shí)際并不存在 B．因?yàn)橘|(zhì)點(diǎn)沒有大小，所以與幾何中的點(diǎn)沒有區(qū)別 C．凡是輕小的物體，都可看作質(zhì)點(diǎn) D．如果物體的形狀和大小在所研究的問題中屬于次要因素，就可以把物體看作質(zhì)點(diǎn) 解析　質(zhì)點(diǎn)是一個(gè)理想化的物理模型，實(shí)際上不存在．物體能否看成質(zhì)點(diǎn)要滿足D項(xiàng)的條件，A、D正確；質(zhì)點(diǎn)是有質(zhì)量的，它是

6、人們?yōu)榱搜芯繂栴}的方便而抽象出來的點(diǎn)，與物體大小沒有直接關(guān)系，B、C項(xiàng)錯(cuò)． 答案　AD 如果物體的大小和形狀對所研究的問題不起主要作用，其影響可以忽略不計(jì)，就可把它看成質(zhì)點(diǎn). 二、對參考系的理解 例2 某校高一的新同學(xué)分別乘兩輛汽車去市公園游玩．當(dāng)兩輛汽車在平直公路上運(yùn)動時(shí)，甲車內(nèi)一同學(xué)看見乙車沒有運(yùn)動，而乙車內(nèi)一同學(xué)看見路旁的樹木向西移動．如果以地面為參考系，那么，根據(jù)上述觀察到的現(xiàn)象可說明(　　) A．甲車不動，乙車向東運(yùn)動 B．乙車不動，甲車向東運(yùn)動 C．甲車向西運(yùn)動，乙車向東運(yùn)動 D．甲、乙兩車以相同的速度都向東運(yùn)動 解析　正確分析“乙車內(nèi)一同學(xué)看見路旁的樹木向西

7、移動”是解決本題的關(guān)鍵．樹木相對地面本是靜止的，由此判斷乙車(相對地面)一定是向東運(yùn)動．“甲車內(nèi)一同學(xué)看見乙車沒有運(yùn)動”則說明甲、乙兩車相對靜止，速度一定是相同的． 答案　D 三、坐標(biāo)系的應(yīng)用 例3 一質(zhì)點(diǎn)在x軸上運(yùn)動，各個(gè)時(shí)刻的位置坐標(biāo)如下表： t/s 0 1 2 3 4 5 x/m 0 5 －4 －1 －7 1 (1)請?jiān)趫D1－1－2中的x軸上標(biāo)出質(zhì)點(diǎn)在各時(shí)刻的位置． 圖1－1－2 (2)哪個(gè)時(shí)刻離開坐標(biāo)原點(diǎn)最遠(yuǎn)？有多遠(yuǎn)？ 解析　(1)以運(yùn)動路徑所在的直線為x軸，標(biāo)出各時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的位置坐標(biāo)如下圖所示． (2)由圖可知第4 s末質(zhì)點(diǎn)離開坐標(biāo)原點(diǎn)最遠(yuǎn)，有7 m. 答案　(1)見解析圖　(2)4 s末　7 m (1)畫坐標(biāo)系時(shí)，必須標(biāo)上原點(diǎn)、正方向和單位長度． (2)位置坐標(biāo)的意義：正負(fù)表示方向，數(shù)值表示距坐標(biāo)原點(diǎn)的距離． (3)坐標(biāo)軸的方向不一定非得在水平方向或豎直方向上，同時(shí)不能忽略“＋”、“－”號.