高中物理 運(yùn)動的描述1 質(zhì)點(diǎn)、參考系、坐標(biāo)系精講精練

1、第一講 質(zhì)點(diǎn)、參考系、坐標(biāo)系精講精練物理核心素養(yǎng)（一）物理觀念1.認(rèn)識建立質(zhì)點(diǎn)模型的意義和方法能根據(jù)具體情況將物體簡化為質(zhì)點(diǎn)，知道它是一種科學(xué)的抽象，知道科學(xué)抽象是一種普遍的研究方法。2.理解參考系的選取在物理中的作用，會根據(jù)實(shí)際情況選定參考系。3.認(rèn)識一維直線坐標(biāo)系，掌握坐標(biāo)系的簡單應(yīng)用。（二）科學(xué)思維、科學(xué)探究1.體驗(yàn)質(zhì)點(diǎn)的條件及意義，初步掌握科學(xué)抽象這種研究方法。2.體驗(yàn)不同參考系中運(yùn)動的相對性，促使學(xué)生形成勤于觀察、勤于思考的習(xí)慣，提高學(xué)生自主獲取知識的能力。3.體會用坐標(biāo)方法，描述物體位置的優(yōu)越性，可用不同的方法設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并體會比較。增強(qiáng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題并力求解決問題的意識和能力。（三）科

2、學(xué)態(tài)度與責(zé)任1.認(rèn)識運(yùn)動是宇宙中的普遍現(xiàn)象，運(yùn)動和靜止的相對性，培養(yǎng)學(xué)生熱愛自然、勇于探索的精神。 2.滲透抓住主要因素，忽略次要因素的哲學(xué)思想。 3.滲透具體問題具體分析的辯證唯物主義思想。學(xué)習(xí)重點(diǎn)：1.在研究問題時，如何選取參考系。2.質(zhì)點(diǎn)概念的理解。學(xué)習(xí)難點(diǎn)：在什么情況下可以把物體看作質(zhì)點(diǎn)。知識點(diǎn)梳理：一、物體和質(zhì)點(diǎn)1.機(jī)械運(yùn)動：物體的空間位置隨時間的變化。2.質(zhì)點(diǎn)：某些情況下，忽略物體的大小和形狀，突出“物體具有質(zhì)量”，把它簡化成有質(zhì)量的物質(zhì)點(diǎn)。3.把物體抽象成質(zhì)點(diǎn)的條件：物體的大小和形狀可以忽略或物體上任意一點(diǎn)的運(yùn)動可代替整個物體的運(yùn)動。二、參考系1.運(yùn)動與靜止的

3、關(guān)系(1)自然界中的一切物體都處于永恒的運(yùn)動中，即運(yùn)動是絕對的。(2)描述某一個物體的運(yùn)動時，總是相對于其他物體而言的，這便是運(yùn)動的相對性。2.參考系(1)定義：在描述物體的運(yùn)動時，被選定做參考、假定為不動的其他物體。(2)選取原則：參考系的選取是任意的。(3)參考系對觀察結(jié)果的影響：選擇不同的參考系觀察同一個物體的運(yùn)動，觀察結(jié)果往往不同。三、坐標(biāo)系1.建立目的：為了定量描述物體的位置及位置變化。2.坐標(biāo)系的三要素：原點(diǎn)、正方向和單位長度。核心突破：一、質(zhì)點(diǎn)1.了解質(zhì)點(diǎn)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)(1)一個物體能否被抽象成質(zhì)點(diǎn)是由所研究問題的性質(zhì)決定的，要視具體情況而定。同一個物體，在某種情形下可以看成質(zhì)點(diǎn)

4、，但在另外一種情形下就不一定能抽象成質(zhì)點(diǎn)。(2)物體能否被抽象成質(zhì)點(diǎn)，與物體的大小和形狀沒有必然聯(lián)系。(3)質(zhì)點(diǎn)就是沒有形狀和大小，只具有質(zhì)量的物質(zhì)點(diǎn)。(4)質(zhì)點(diǎn)不同于幾何中的“點(diǎn)”，因?yàn)橘|(zhì)點(diǎn)具有質(zhì)量而幾何中的點(diǎn)無質(zhì)量；也不同于微觀粒子(如電子、質(zhì)子等)，因?yàn)槲⒂^粒子是實(shí)際存在的而質(zhì)點(diǎn)是“理想化模型”，實(shí)際是不存在的。2.可將物體抽象成質(zhì)點(diǎn)的幾種情況例1 在評判下列運(yùn)動員的比賽成績時，運(yùn)動員可視為質(zhì)點(diǎn)的是()答案a解析馬拉松比賽時，由于路程長，運(yùn)動員的體積可以忽略，可以將其視為質(zhì)點(diǎn)，故a正確；跳水時，評委要關(guān)注運(yùn)動員的動作，所以不能將運(yùn)動員視為質(zhì)點(diǎn)，故b錯誤；擊劍時評委需要觀察運(yùn)動員的肢體動作

5、，不能將其視為質(zhì)點(diǎn)，故c錯誤；評委主要根據(jù)體操運(yùn)動員的肢體動作進(jìn)行評分，所以不能將其視為質(zhì)點(diǎn)，故d錯誤。練習(xí)1 (多選)在下述問題中，能夠把研究對象當(dāng)做質(zhì)點(diǎn)的是()a.研究地球繞太陽公轉(zhuǎn)一周所需時間的多少b.研究地球繞太陽公轉(zhuǎn)一周地球上不同區(qū)域季節(jié)的變化、晝夜長短的變化c.研究一列火車全部通過一座普通大橋所需時間的多少d.研究一列火車從連云港站開往北京站所需時間的多少答案ad解析研究地球繞太陽公轉(zhuǎn)一周所需時間的多少，地球自身的大小和形狀對公轉(zhuǎn)一周的時間沒有影響，所以能把地球視為質(zhì)點(diǎn)，選項(xiàng)a正確；研究地球繞太陽公轉(zhuǎn)一周地球上不同區(qū)域季節(jié)的變化、晝夜長短的變化，研究的是地球本身，地球自身的形狀和大

6、小不能忽略，不能被視為質(zhì)點(diǎn)，選項(xiàng)b錯誤；計(jì)算火車通過一座普通大橋的時間時，火車的長度不可以忽略，不能看做質(zhì)點(diǎn)，選項(xiàng)c錯誤；計(jì)算火車從連云港站開往北京站所需時間時，火車的長度對時間的影響很小很小，可以忽略，火車能被視為質(zhì)點(diǎn)，選項(xiàng)d正確。方法總結(jié)（）只有質(zhì)量，沒有形狀和大小的點(diǎn)叫做質(zhì)點(diǎn)。（2）質(zhì)點(diǎn)是一種科學(xué)抽象，一一種理想化的模型，這種忽略次要因素、突出主要因素（質(zhì)量）的處理方法是一種非常重要的科學(xué)研究方法。（3）一個物體能否看成質(zhì)點(diǎn)取決于它的形狀和大小在所研究問題中是否可以忽略不計(jì)，而跟自身體積的大小、質(zhì)量的多少和運(yùn)動速度的大小無關(guān)。（4）一個物體能否被看成質(zhì)點(diǎn)，取決于所研究的問題的性質(zhì)，同一個

7、物體在不同的問題中，有的能被看作質(zhì)點(diǎn)，有的卻不能被看成質(zhì)點(diǎn)。二、參考系1.選取原則：以觀測方便和使運(yùn)動的描述盡可能簡單為原則。研究地面上物體的運(yùn)動時，常選地面或相對于地面靜止的物體作為參考系。2.對參考系的理解(1)標(biāo)準(zhǔn)性：選做參考系的物體都假定不動，被研究的物體都以參考系為標(biāo)準(zhǔn)。(2)任意性：參考系的選擇具有任意性，但應(yīng)以觀察方便和使運(yùn)動的描述盡可能簡單為原則。研究地面上物體的運(yùn)動時，常選地面為參考系。(3)統(tǒng)一性：在同一個問題中，若要研究多個物體的運(yùn)動或同一個物體在不同階段的運(yùn)動時，必須選擇同一參考系。(4)相對性：同一運(yùn)動選擇不同的參考系，觀察結(jié)果可能不同。例如，坐在行駛的車中的乘客，若

8、以地面為參考系，則乘客是運(yùn)動的；若以車為參考系，則乘客是靜止的。 例題2 （1）小小竹排江中游，巍巍青山兩岸走（2）月亮在蓮花般的云朵里穿行（3）坐地日行八萬里，巡天遙看一千河 在上述三例中，各個物體的運(yùn)動分別是以什么物體為參考系的。方法總結(jié)判斷物體是否運(yùn)動的一般思路(1)根據(jù)參考系的選取原則選取參考系。(2)看物體與所選參考系之間的位置是否發(fā)生變化。(3)若變，則物體是運(yùn)動的；若不變，則物體是靜止的。三、坐標(biāo)系例題3.從一中到冶浦橋的公交車或劉翔的110m欄。 提出問題：怎樣定量（準(zhǔn)確）地描述車或劉翔所在的位置。提示：你的描述必須能反映物體（或人）的運(yùn)動特點(diǎn)（直線）、運(yùn)動

9、方向、各點(diǎn)之間的距離等因素。 1.直線坐標(biāo)系 （1）為了定量描述物體的位置隨時間的變化規(guī)律，我們可以在參考系上建立適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系，這個坐標(biāo)系應(yīng)該包含原點(diǎn)、正方向和單位長度。 （2）對于質(zhì)點(diǎn)的直線運(yùn)動，一般選取質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動軌跡為坐標(biāo)軸，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的方向?yàn)樽鴺?biāo)軸的正方向，選取計(jì)時起點(diǎn)為坐標(biāo)軸的原點(diǎn)。單位長度的選定要根據(jù)具體情況。 （3）位置的表示方法，例： x=5m。例3 一質(zhì)點(diǎn)在x軸上運(yùn)動，各個時刻的位置坐標(biāo)如下表：t/s012345x/m054171(1)請?jiān)趫D中的x軸上標(biāo)出質(zhì)點(diǎn)在各時刻的位置。(2)哪個時刻離開坐標(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)出各時刻質(zhì)點(diǎn)的位置坐標(biāo)如圖所示。(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。2、平面直角坐標(biāo)系物體在某一平面內(nèi)做曲線運(yùn)動如果物體在平面上運(yùn)動（例如滑冰運(yùn)動員），我們應(yīng)如何建立坐標(biāo)系？可以建立一個直角坐標(biāo)系，此時可以用（x， y）表示物體的位置。3.空間直角坐標(biāo)系描述物體在空間的運(yùn)動在空間畫三個相互垂直的數(shù)軸(x軸、y軸、z軸)即可組成三維坐標(biāo)系，這時物體的位置由三個坐標(biāo)值來確定。6edbc3191f2351dd815ff33d4435f3756edbc3