第1章 1. 質(zhì)點(diǎn)　參考系　空間　時(shí)間

1、.1. 質(zhì)點(diǎn)參考系空間時(shí)間學(xué) 習(xí) 目 標(biāo)知 識(shí) 脈 絡(luò)1.理解參考系的概念，知道運(yùn)動(dòng)具有相對(duì)性難點(diǎn)2理解質(zhì)點(diǎn)的概念，知道物體可看成質(zhì)點(diǎn)的條件重點(diǎn)3知道時(shí)刻與時(shí)間的區(qū)別與聯(lián)絡(luò)，能在詳細(xì)的情境下識(shí)別時(shí)刻和時(shí)間機(jī) 械 運(yùn) 動(dòng) 和 質(zhì) 點(diǎn)1機(jī)械運(yùn)動(dòng)一個(gè)物體相對(duì)于另一個(gè)物體位置的改變，稱為機(jī)械運(yùn)動(dòng)2質(zhì)點(diǎn)1定義：用來代替物體的有質(zhì)量的點(diǎn)叫做質(zhì)點(diǎn)2物體可以看成質(zhì)點(diǎn)的條件：當(dāng)運(yùn)動(dòng)物體的大小、形狀對(duì)所研究的問題沒有影響或影響很小時(shí)，物體才可以被視為質(zhì)點(diǎn)1質(zhì)點(diǎn)就是質(zhì)量小，體積小的物體×2一個(gè)物體能否看做質(zhì)點(diǎn)，關(guān)鍵是其大小和形狀對(duì)所研究問題的影響可否忽略3質(zhì)點(diǎn)是一種理想化模型，實(shí)際的質(zhì)點(diǎn)是不存在的1形狀規(guī)

2、那么的物體一定能看做質(zhì)點(diǎn)嗎？【提示】形狀規(guī)那么的物體有時(shí)其大小和形狀不能忽略，也不能看成質(zhì)點(diǎn)例如，研究“香蕉球的成因時(shí)，形狀規(guī)那么的足球不能看成質(zhì)點(diǎn)2麗麗一家坐高鐵從北京到青島，麗麗想測(cè)量列車經(jīng)過一座大橋的時(shí)間，可不可以將高鐵看做質(zhì)點(diǎn)？【提示】不可以物體看成質(zhì)點(diǎn)的條件是其大小和形狀對(duì)所研究的問題沒有影響高鐵的長(zhǎng)度對(duì)測(cè)量時(shí)間有影響. 如圖1­1­1所示為里約奧運(yùn)會(huì)上牙買加飛人博爾特在100 m決賽中以9.81 秒的成績(jī)成功衛(wèi)冕的比賽現(xiàn)場(chǎng)圖1­1­1討論1：在研究博爾特百米決賽所用時(shí)間時(shí)能否把他看做一個(gè)質(zhì)點(diǎn)？【提示】能討論2：教練員在研究博爾特的擺臂和步幅對(duì)

3、速度的影響時(shí)，能否把他看成一個(gè)“點(diǎn)？【提示】不能1質(zhì)點(diǎn)的特點(diǎn)1質(zhì)點(diǎn)不同于幾何“點(diǎn)：質(zhì)點(diǎn)是用來代替物體的有質(zhì)量的點(diǎn)，其特點(diǎn)是具有質(zhì)量和占有位置，但是質(zhì)點(diǎn)沒有大小、體積、形狀，它與幾何“點(diǎn)有本質(zhì)的區(qū)別2質(zhì)點(diǎn)是一種“物理模型物理模型是在物理研究中，突出問題的主要方面，忽略次要因素而建立的理想化模型，是物理學(xué)經(jīng)常采用的一種科學(xué)研究方法，質(zhì)點(diǎn)就是典型的物理模型之一物理模型作為一種理想模型，是為了研究問題方便而對(duì)實(shí)際問題的科學(xué)抽象，實(shí)際中并不存在2實(shí)際物體視為質(zhì)點(diǎn)的常見情況在以下幾個(gè)奧運(yùn)會(huì)比賽工程中，研究對(duì)象可視為質(zhì)點(diǎn)的是 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：96332019】A在撐竿跳高比賽中研究運(yùn)發(fā)動(dòng)手中的支撐竿在支撐地面過程

4、中的轉(zhuǎn)動(dòng)情況時(shí)B確定馬拉松運(yùn)發(fā)動(dòng)在比賽中的位置時(shí)C跆拳道比賽中研究運(yùn)發(fā)動(dòng)動(dòng)作時(shí)D乒乓球比賽中研究乒乓球的旋轉(zhuǎn)時(shí)【解析】能否把某物體視為質(zhì)點(diǎn)，關(guān)鍵要看忽略物體的大小和形狀后，對(duì)所研究的問題是否有影響顯然A、C、D項(xiàng)中的研究對(duì)象的大小和形狀忽略后，所研究的問題將無法繼續(xù)，故A、C、D項(xiàng)不符合題意；而B項(xiàng)中的研究對(duì)象的大小和形狀忽略后，所研究的問題不受影響，故B項(xiàng)符合題意【答案】B遷移1以下關(guān)于質(zhì)點(diǎn)的說法，正確的選項(xiàng)是 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：96332019】A凡輕小的物體，皆可看做質(zhì)點(diǎn)B只有體積很小的物體才能看做質(zhì)點(diǎn)C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D假如物體的形狀和大小對(duì)

5、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)【解析】質(zhì)點(diǎn)是一個(gè)理想化模型，實(shí)際上并不存在，引入這個(gè)概念可以簡(jiǎn)化我們分析的問題，不是沒有意義，所以C錯(cuò)誤；體積大的物體也可以看做質(zhì)點(diǎn)，比方地球，所以B錯(cuò)誤；輕小的物體，不一定可以看做質(zhì)點(diǎn)，要看它的形狀對(duì)分析的問題有沒有影響，所以A錯(cuò)誤；假如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)，所以D正確【答案】D 遷移2在研究以下四種情況中提出的問題時(shí)，所涉及到的對(duì)象可看做質(zhì)點(diǎn)的是【解析】繞太陽公轉(zhuǎn)時(shí)，地球的大小遠(yuǎn)小于地球到太陽的間隔 ，符合看成質(zhì)點(diǎn)的條件；火車進(jìn)站時(shí)間是從車頭進(jìn)站開場(chǎng)到車尾進(jìn)站為止，不能將火車看成質(zhì)點(diǎn)；把

6、戲滑冰運(yùn)發(fā)動(dòng)比的是身體各部分的動(dòng)作及協(xié)調(diào)性等方面，不能將其看成質(zhì)點(diǎn)；要研究運(yùn)發(fā)動(dòng)跨欄的姿勢(shì)即身體各部分的位置及協(xié)調(diào)性，顯然不能將其視為質(zhì)點(diǎn)，選A.【答案】A一個(gè)物體是否可以看做質(zhì)點(diǎn)的判斷方法1看物體的大小和形狀對(duì)所研究的問題有無影響，假如無影響或影響不大，該物體可以視為質(zhì)點(diǎn)，否那么不能視為質(zhì)點(diǎn)2一般情況下，平動(dòng)的物體可以看做質(zhì)點(diǎn)，轉(zhuǎn)動(dòng)的物體不能看做質(zhì)點(diǎn)3當(dāng)物體的大小遠(yuǎn)小于所研究的范圍時(shí)，該物體可以看做質(zhì)點(diǎn)參 考 系1定義：為確定一個(gè)物體的位置并描繪它的運(yùn)動(dòng)情況，就要選定某個(gè)物體做參考，被選作參考的物體叫做參照物，也稱為參考系2參考系的選取1參考系可以任意選擇，但選擇不同的參考系來描繪同一物體的

7、運(yùn)動(dòng)時(shí)，運(yùn)動(dòng)情況的描繪就可能不同2參考系選取的根本原那么是使對(duì)物體的研究變得簡(jiǎn)潔、方便3在今后研究問題時(shí)，一般選取地面或相對(duì)地面靜止的物體作為參考系1物體的運(yùn)動(dòng)和靜止是相對(duì)的2研究同一物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，不管選取怎樣的參考系，其結(jié)論是一樣的×3參考系可任意選取，而研究公路上的汽車運(yùn)動(dòng)時(shí)通常以地面為參考系1.宇宙飛船是目前重要的航天載人工具，當(dāng)宇宙飛船繞地飛行時(shí)，以地球?yàn)閰⒖枷?，坐在宇宙飛船中的宇航員如何運(yùn)動(dòng)？以宇航艙為參考系呢？圖1­1­2【提示】以地球?yàn)閰⒖枷担詈絾T在繞地球做近似圓周運(yùn)動(dòng)以宇航艙為參考系，宇航員那么處于靜止?fàn)顟B(tài)2敦煌曲子詞中有一首：“滿眼風(fēng)光多閃爍，

8、看山恰似走來迎，仔細(xì)看山山不動(dòng)，是船行請(qǐng)用物理學(xué)知識(shí)解釋“看山恰似走來迎和“山不動(dòng)，是船行你由此得到什么啟示？【提示】作者得出“看山恰似走來迎是以自己或船為參考系的；得出“山不動(dòng)，是船行那么是以大地為參考系的可見參考系不同，對(duì)于物體運(yùn)動(dòng)的描繪往往是不同的關(guān)于機(jī)械運(yùn)動(dòng)，同學(xué)們來圍繞幾個(gè)常見的場(chǎng)景進(jìn)展討論1坐火車旅行；2飛機(jī)投彈請(qǐng)同學(xué)們?cè)O(shè)想一下：討論1：你和一位同伴正坐在這輛火車上，鐵路邊的人看到火車中的乘客是什么情景，而同伴認(rèn)為你是怎樣的？【提示】鐵路邊的人看到火車中的你在和火車一起運(yùn)動(dòng)，而同伴認(rèn)為你和他一起靜止在火車上討論2：地面上的人觀察炸彈是怎樣下落的，而飛機(jī)駕駛員看炸彈是怎樣下落的？【提

9、示】地面上的人看到炸彈傾斜著飄落向地面，而飛機(jī)駕駛員看到炸彈沿直線豎直落向地面1選取參考系的意義要描繪一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)，首先必須選好參考系，只有選定參考系后，才能確定物體的位置、研究物體的運(yùn)動(dòng)2參考系的選取原那么1參考系的選取是任意的，在實(shí)際問題中，參考系的選擇原那么應(yīng)以觀測(cè)方便和使運(yùn)動(dòng)的描繪盡可能簡(jiǎn)單為根本原那么2研究地面上物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，一般情況下選擇地面或地面上靜止不動(dòng)的物體為參考系，此時(shí)參考系可以省略不寫3要比較不同物體的運(yùn)動(dòng)情況時(shí)，必須選擇同一個(gè)參考系3參考系的四性某校同學(xué)分別乘兩輛汽車去市公園玩耍兩輛汽車在平直公路上運(yùn)動(dòng)，甲車內(nèi)一同學(xué)看見乙車沒有運(yùn)動(dòng)，而乙車內(nèi)一同學(xué)看見路旁的樹木向西挪

10、動(dòng)假如以地面為參考系，那么，上述觀察說明A甲車不動(dòng)，乙車向東運(yùn)動(dòng)B乙車不動(dòng)，甲車向東運(yùn)動(dòng)C甲車向西運(yùn)動(dòng)，乙車向東運(yùn)動(dòng)D甲、乙兩車以一樣的速度都向東運(yùn)動(dòng)【解析】“甲車內(nèi)一同學(xué)看見乙車沒有運(yùn)動(dòng)說明甲和乙的運(yùn)動(dòng)情況一樣；“乙車內(nèi)一同學(xué)看見路旁的樹木向西挪動(dòng)說明乙正在向東運(yùn)動(dòng)，所以甲、乙兩車以一樣的速度都向東運(yùn)動(dòng)，D正確【答案】D遷移3寓言“刻舟求劍中的主人公找不到掉入水中的劍，是因?yàn)樗x擇的參考系是 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：96332019】A乘坐的小船B岸邊的樹木C流動(dòng)的河水 D掉入水中的劍【解析】寓言中的主人公記下的是劍相對(duì)船的下落位置，故他是以乘坐的小船為參考系的，A正確【答案】A遷移4多項(xiàng)選擇根據(jù)中國(guó)已經(jīng)

11、確定的探月工程的方案，整個(gè)探月工程分為三個(gè)階段，一期工程為“繞，二期工程為“落，三期工程為“回在“嫦娥一號(hào)衛(wèi)星飛向38萬千米外月球的漫長(zhǎng)旅途中，需要進(jìn)展一系列高度復(fù)雜又充滿風(fēng)險(xiǎn)的動(dòng)作，即三次繞地球變軌，然后進(jìn)入月地轉(zhuǎn)移軌道，再三次繞月球變軌，最后繞月球做圓周運(yùn)動(dòng)如圖1­1­3所示是“嫦娥一號(hào)運(yùn)行的道路圖，以下說法正確的選項(xiàng)是【導(dǎo)學(xué)號(hào)：96332019】圖1­1­3A圖中描繪衛(wèi)星繞地球運(yùn)行情景的三個(gè)橢圓軌道都是以地球?yàn)閰⒖枷档腂圖中描繪衛(wèi)星繞月球運(yùn)動(dòng)情景的三個(gè)橢圓軌道都是以月球?yàn)閰⒖枷档腃圖中描繪衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)情景的所有軌道都是以地球?yàn)閰⒖枷档腄圖中描繪衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)

12、情景的所有軌道都是以太陽為參考系的【解析】從題圖中可看出，“嫦娥一號(hào)繞地球運(yùn)行的三個(gè)橢圓軌道，地球的位置沒有發(fā)生變化，繞月球運(yùn)行的三個(gè)軌道，月球的位置沒有發(fā)生變化，因此衛(wèi)星繞地球運(yùn)行時(shí)是以地球?yàn)閰⒖枷档模l(wèi)星繞月球運(yùn)行時(shí)是以月球?yàn)閰⒖枷档?，?yīng)選項(xiàng)A、B正確【答案】AB判斷參考系的方法1靜物法：明確觀察到的現(xiàn)象中，什么物體是運(yùn)動(dòng)的，什么物體是靜止的，靜止的物體可能就是參考系2假設(shè)法：假設(shè)以某物體為參考系，看對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的描繪是否與觀察到的結(jié)果一致假設(shè)一致，該物體可能就是參考系空 間時(shí) 刻時(shí) 間1任何物體的運(yùn)動(dòng)都是在空間和時(shí)間中進(jìn)展的2時(shí)刻和時(shí)間在物理學(xué)中，常用時(shí)間軸上的一個(gè)點(diǎn)表示時(shí)刻，用時(shí)間軸上的

13、一段間隔 表示時(shí)間1時(shí)刻和時(shí)間間隔都是時(shí)間，沒有本質(zhì)區(qū)別×2飛機(jī)8點(diǎn)40分從上海起飛，10點(diǎn)05分降落到北京，分別指的是兩個(gè)時(shí)間間隔×3在時(shí)間軸上，線段表示一段時(shí)間，點(diǎn)表示時(shí)刻李爺爺起床后外出晨練，在公園遇到張爺爺，“您這么早！練多長(zhǎng)時(shí)間了？“十五分鐘左右吧，如今是什么時(shí)間？“大約六點(diǎn)對(duì)話中兩個(gè)“時(shí)間，哪個(gè)是“時(shí)間間隔，哪個(gè)是“時(shí)刻？【提示】第一個(gè)是時(shí)間間隔，第二個(gè)是時(shí)刻“練多長(zhǎng)時(shí)間，是指時(shí)間間隔；“如今是什么時(shí)間指的是一個(gè)瞬間，所以是指時(shí)刻討論：中考完畢后，爸爸帶小明乘火車去深圳旅游，火車20：30準(zhǔn)時(shí)從北京西站出發(fā)，經(jīng)5小時(shí)23分于第二天1：53到達(dá)山東菏澤站，停2分鐘

14、后出發(fā)，于4：26到達(dá)安徽阜陽站這一段話中提到的時(shí)間哪些是時(shí)刻，哪些是時(shí)間間隔？【提示】20：30,1：53,4：26是時(shí)刻，5小時(shí)23分，2分鐘是時(shí)間間隔1時(shí)刻和時(shí)間間隔的區(qū)別與聯(lián)絡(luò)時(shí)刻時(shí)間間隔對(duì)應(yīng)運(yùn)動(dòng)描繪量位置路程、位移用時(shí)間軸表示用時(shí)間軸上的點(diǎn)表示用時(shí)間軸上的線段表示描繪關(guān)鍵詞“第1 s末“第3 s初“第3 s末等“第1 s“前2 s“前3 s內(nèi)等聯(lián)絡(luò)兩個(gè)時(shí)刻的間隔即為一段時(shí)間間隔，時(shí)間間隔是一系列連續(xù)時(shí)刻的積累過程時(shí)間間隔能展示運(yùn)動(dòng)的一個(gè)過程，好比一段錄像；時(shí)刻可以顯示運(yùn)動(dòng)的一瞬間，好比一張照片2.時(shí)間和時(shí)刻在時(shí)間軸上的標(biāo)示各時(shí)間間隔與時(shí)刻如圖1­1­4所示：圖1&

15、#173;1­4以下各種關(guān)于時(shí)間和時(shí)刻的說法中正確的選項(xiàng)是【導(dǎo)學(xué)號(hào)：96332019】A列車員說“火車8點(diǎn)42分到站指的是時(shí)間B“前3秒鐘“最后3秒鐘“第3秒鐘指的都是時(shí)間C“第1秒末“最后1秒指的都是時(shí)刻D輪船船務(wù)員說本班輪船離港時(shí)間為17點(diǎn)25分指的是時(shí)間【解析】“火車8點(diǎn)42分到站指的是一個(gè)時(shí)間點(diǎn)，是時(shí)刻，故A錯(cuò)誤；“前3秒“最后3秒“第3秒指的時(shí)間的長(zhǎng)度，都是時(shí)間故B正確；“第1秒末指的是時(shí)刻，“最后1秒指的是時(shí)間，故C錯(cuò)誤；17點(diǎn)25分指的是一個(gè)時(shí)間點(diǎn)，是時(shí)刻，故D錯(cuò)誤；應(yīng)選B.【答案】B遷移5多項(xiàng)選擇在如圖1­1­5所示的時(shí)間軸中，以下關(guān)于時(shí)刻和時(shí)間間隔的說法中正確的選項(xiàng)是圖1­1­5At2表示時(shí)刻，稱為第2 s末或第3 s初Bt2t3表示時(shí)間間隔，稱為第3 s內(nèi)Ct0t2表示時(shí)間間隔，稱為前2 s或