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1、
1.1 質(zhì)點(diǎn) 參考系
學(xué)習(xí)目標(biāo)
1、理解質(zhì)點(diǎn)的概念,知道物體可看成質(zhì)點(diǎn)的條件;
2、理解參考系的概念,知道物體的運(yùn)動(dòng)具有相對(duì)性;
3、初步體會(huì)物理模型在探索自然規(guī)律中的作用。
重點(diǎn)難點(diǎn)
1、理解質(zhì)點(diǎn)的概念以及初步建立質(zhì)點(diǎn)時(shí)所采用的抽象思維方法(重點(diǎn))
2、如何在研究具體問題時(shí)選用正確的參考系(重點(diǎn))
3、物體可看做質(zhì)點(diǎn)的條件(難點(diǎn))
自主探究
一、 質(zhì)點(diǎn)
(1) 定義:用來代替物體的有質(zhì)量的點(diǎn)。
(2) 物體可看作質(zhì)點(diǎn)的條件:
①物體的_______和_______可以忽略。
②物體上任意一點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)可以代替______物體的運(yùn)動(dòng)。
2、 ③一個(gè)物體能否看成質(zhì)點(diǎn)是由_______決定的。
④理想化方法:在物理學(xué)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(duì)象,是經(jīng)常采用的一種科學(xué)研究方法。質(zhì)點(diǎn)這一物理模型就是這種方法的具體應(yīng)用。
二、 參考系
(1) 運(yùn)動(dòng)與靜止的關(guān)系:
①自然界中一切物體都處于永恒的運(yùn)動(dòng)中,即運(yùn)動(dòng)的________性。
②描述某一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)時(shí),總是相對(duì)于其他物體而言的,這便是運(yùn)動(dòng)的____性。
(2) 參考系:在研究物體的運(yùn)動(dòng)時(shí),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(gè)物體的運(yùn)動(dòng),觀察結(jié)果________。
③參考系選取得當(dāng),會(huì)使問題的研究變得簡(jiǎn)潔、方便。
④中學(xué)階段,除特殊情況外,一般選區(qū)地面或相對(duì)地面靜止的物體作為參考系。
探究思考
一、物體看成質(zhì)點(diǎn)的條件
(1)對(duì)質(zhì)點(diǎn)的三點(diǎn)說明:
①質(zhì)點(diǎn)是一種理想化物理模型,實(shí)際并不存在。
②物體能否被看出質(zhì)點(diǎn)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(diǎn)不同于幾何“點(diǎn)”,是忽略了物體的大小和形狀的有質(zhì)量的點(diǎn),而幾何中的“點(diǎn)”僅僅表示空間中的某一位置。
(2)可將物體抽象成質(zhì)點(diǎn)的幾種情況
【典例一】1、在
4、2012年倫敦奧運(yùn)會(huì)上,中國(guó)代表團(tuán)參加了包括田徑、體操、柔道等項(xiàng)目的比賽,下列幾種比賽項(xiàng)目中的研究對(duì)象可視為質(zhì)點(diǎn)的是 ( )
A.在撐桿跳高比賽中研究運(yùn)動(dòng)員手中的支撐桿在支撐地面過程中的轉(zhuǎn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)員的動(dòng)作
D.跳水比賽中研究運(yùn)動(dòng)員在空中的姿態(tài)
解題思路:撐桿跳高時(shí),若將支撐桿看做質(zhì)點(diǎn),則無法研究支撐桿的轉(zhuǎn)動(dòng)情況,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;研究帆船在大海中的位置時(shí),帆船的大小和形狀可以忽略,故可將帆船看做質(zhì)點(diǎn),選項(xiàng)B正確;跆拳道比賽中,若將運(yùn)動(dòng)員看做質(zhì)點(diǎn),則運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)作就無法研究,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;研究跳水運(yùn)動(dòng)員在空中的姿態(tài)時(shí),運(yùn)動(dòng)員的大小和
5、形狀不能忽略,故不能將運(yùn)動(dòng)員看做質(zhì)點(diǎn),選項(xiàng)D錯(cuò)誤.
答案:B
二、 參考系
(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(dòng),觀察研究對(duì)象相對(duì)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(shí)際問題中,參考系的選取以研究問題方便、對(duì)運(yùn)動(dòng)的描述盡可能簡(jiǎn)單為基本原則。研究地面上物體的運(yùn)動(dòng)時(shí),常選取地面或相對(duì)地面靜止的物體為參考系。
(3)參考系對(duì)運(yùn)動(dòng)的影響:對(duì)于同一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng),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(yùn)動(dòng)的描述中,參考系的選取符合描述的是( )
A.詩(shī)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(shí),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(guó)旗時(shí),觀察到國(guó)旗冉冉升起,是以國(guó)旗作為參考系的
解題思路:參考系是為了研究物體的運(yùn)動(dòng),選定的用來作為標(biāo)準(zhǔn)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(shí),觀眾只覺得潮水撲面而來”,描述了潮水相對(duì)于觀眾的運(yùn)動(dòng),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(duì)于萬重山的運(yùn)動(dòng),是以萬重山為參考系的;升國(guó)旗
7、時(shí),觀察到國(guó)旗冉冉升起,觀察者是以大地或旗桿及相對(duì)地面不動(dòng)的物體為參考系的。故選C。
答案:C
隨堂訓(xùn)練
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)理想化模型,實(shí)際上并不存在,所以引入這個(gè)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(diǎn)
C.凡輕小的物體,皆可看做質(zhì)點(diǎn)
D.如果物體的形狀和大小對(duì)所研究的問題屬于無關(guān)或次要因素時(shí),即可把物體看做質(zhì)點(diǎn)
2、關(guān)于參考系,下列說法正確的是(?? )
A.在研究和描述一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)時(shí),必須選定參考系
B.由于運(yùn)動(dòng)是絕對(duì)的,描述運(yùn)動(dòng)時(shí),無需選定參考系
C.選取不同的參考系來觀察同一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng),觀察的結(jié)果一定是不同
8、的
D.研究地面上物體的運(yùn)動(dòng)時(shí),必須選地球?yàn)閰⒖枷?
3、物理學(xué)中引入“質(zhì)點(diǎn)”概念,從科學(xué)方法說,是屬于( )
A.觀察、實(shí)驗(yàn)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(yùn)動(dòng)員是靜止的,而模糊的背景是運(yùn)動(dòng)的,攝影師用自己的方式表達(dá)了運(yùn)動(dòng)的美。請(qǐng)問攝影師選擇的參考系是(?? )
A.大地???????B.太陽???????C.滑板運(yùn)動(dòng)員?????D.步行的人
5、為了提高槍械射擊時(shí)的準(zhǔn)確率,制造時(shí)會(huì)在槍管上刻上螺旋形的槽。這樣,當(dāng)子彈在槍管中運(yùn)動(dòng)時(shí),會(huì)按照旋轉(zhuǎn)的方式前進(jìn),離開槍
9、管后,子彈的高速旋轉(zhuǎn)會(huì)降低空氣密度、側(cè)風(fēng)等外部環(huán)境對(duì)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(yùn)動(dòng)的說法正確的是(?? )
A.當(dāng)研究子彈的旋轉(zhuǎn)對(duì)子彈飛行的影響時(shí)可以把子彈看做質(zhì)點(diǎn)
B.當(dāng)研究子彈射擊百米外的靶子所用的時(shí)間時(shí)可以把子彈看做質(zhì)點(diǎn)
C.無論研究什么問題都可以把子彈看做質(zhì)點(diǎn)
D.能否將子彈看做質(zhì)點(diǎn),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(duì)地的運(yùn)動(dòng)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(xiàng)非常刺激的體育運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目,如圖表示撐桿跳運(yùn)動(dòng)的幾個(gè)階段:助跑、撐桿起跳、越橫桿.討論并回答下列問題,體會(huì)質(zhì)點(diǎn)模型的建立過程.
1.教練針對(duì)訓(xùn)練錄像糾正運(yùn)動(dòng)員的錯(cuò)誤動(dòng)作時(shí),能否將運(yùn)動(dòng)員看成質(zhì)點(diǎn)?
2.分析運(yùn)動(dòng)員的助跑速度時(shí),能否將運(yùn)動(dòng)員看成質(zhì)點(diǎn)?
3.測(cè)量運(yùn)動(dòng)員所跳高度(判定運(yùn)動(dòng)員是否打破世界紀(jì)錄)時(shí),能否將運(yùn)動(dòng)員看成質(zhì)點(diǎn)?