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第一章 运动的描述,1 质点 参考系和坐标系,填一填,练一练,一、机械运动(见课本第8页) 物体的空间位置随时间的变化称为机械运动。 二、物体和质点(见课本第9、10页) 1.实际物体 有一定的大小和形状,并且运动中物体上各部分的运动情况一般 不同。 2.质点 (1)定义:在某些情况下,不考虑物体的大小和形状,把它简化为一个有质量的点,称为质点。 (2)质点具有物体的质量,没有大小和形状。 (3)物体看作质点的条件:物体的大小和形状对所研究的问题可以忽略时,可以把物体看成质点。,填一填,练一练,三、参考系(见课本第10页) 1.运动与静止的关系 自然界中的一切物体都处于永恒的运动中,即运动是绝对的,静止是相对的,但我们在研究具体物体的运动时,可以说运动是相对的。 2.参考系 (1)定义:在描述物体的运动时,被用来做参考、假定为不动的其他物体。 (2)意义:观察被研究的物体相对于参考系的位置是否随时间变化以及如何变化。 (3)影响:同一个物体的运动,选取不同的参考系,所得出的结果可能是不同的。 (4)选取原则:参考系的选取是任意的,应以方便观测和使运动的描述尽可能简单为原则。,填一填,练一练,四、坐标系(见课本第11页) 1.建立坐标系的目的 为了定量描述物体的位置及位置变化,需要在参考系上建立适当的坐标系。,填一填,练一练,2.坐标系的分类及建立方法,3.坐标系的三要素 原点、正方向和单位长度。,填一填,练一练,如图所示,词人曾写下这样的词句:“满眼风波多闪烁,看山恰似走来迎,仔细看山山不动,是船行。”其中“看山恰似走来迎”和“是船行”所选的参考系分别是( ),A.山和船 B.船和山 C.河岸和流水 D.山和地面 解析:“看山恰似走来迎”是人看见山在迎面走来,人和船相对静止,选取的参考系是人或船;“是船行”是船相对河岸、地面或山是运动的,选取的参考系是河岸、地面或山,所以选项B正确。 答案:B,探究一,探究二,探究三,当堂检测,问题导引,名师精讲,典例剖析,对质点与物理模型的理解 地球在自转的同时,也在绕太阳公转,那么在研究地球的自转和公转这两个问题的时候能否将地球都看作质点呢?,探究一,探究二,探究三,当堂检测,问题导引,名师精讲,典例剖析,探究一,探究二,探究三,当堂检测,问题导引,名师精讲,典例剖析,1.对质点的理解 (1)质点是用来代替物体的有质量的点,其突出的特点是“具有质量”和“占有位置”,但没有大小、形状、体积,与几何中的“点”有本质的区别。 (2)质点是实际物体的一种高度抽象,实际中并不存在,是一种“理想化模型”。 2.实际物体视为质点的常见情况,探究一,探究二,探究三,当堂检测,问题导引,名师精讲,典例剖析,3.对物理模型的理解 (1)物理模型是在物理研究中,突出问题的主要方面,忽略次要因素而建立的,是经常采用的一种科学研究方法。质点就是典型的物理模型之一。 (2)物理模型作为一种理想化模型,是为了研究问题的方便而对实际问题的科学抽象,实际中并不存在。,探究一,探究二,探究三,当堂检测,问题导引,名师精讲,典例剖析,探究一,探究二,探究三,当堂检测,问题导引,名师精讲,典例剖析,【例题1】 在研究以下四种情况中所提出的问题时,所涉及的对象可看作质点的是( ),探究一,探究二,探究三,当堂检测,问题导引,名师精讲,典例剖析,解析:绕太阳公转时,地球的大小远小于地球到太阳的距离,符合看成质点的条件;火车进站时间是从车头进站开始到车尾进站为止,不能将火车看成质点;花样滑冰运动员比的是身体各部分的动作及协调性等方面,不能将其看成质点;要研究刘翔跨栏的姿势(即身体各部分的位置及协调性),不能将其视为质点,只有选项A正确。 答案:A,探究一,探究二,探究三,当堂检测,问题导引,名师精讲,典例剖析,探究一,探究二,探究三,当堂检测,问题导引,名师精讲,典例剖析,对参考系的理解 下雨天,地面观察者看到雨滴竖直下落,坐在匀速行驶的车厢里的乘客看到的雨滴却是斜向后方的(如图所示)。,你观察过这种现象吗?是否思考过其中的原因?,探究一,探究二,探究三,当堂检测,问题导引,名师精讲,典例剖析,探究一,探究二,探究三,当堂检测,问题导引,名师精讲,典例剖析,1.运动的相对性 选择不同的参考系来描述同一个物体的运动,结果往往是不同的。例如行驶的汽车,若以路旁的树木为参考系,车是运动的;若以车中的人为参考系,则车就是静止的。 2.参考系的选取是任意的 可以选取高山、树木为参考系;也可以选取运动的车辆为参考系。但在以后研究问题的过程中,我们通常选取地面或相对地面静止的物体为参考系。 3.选择参考系时,应以观测方便和使运动的描述尽可能简单为原则。,探究一,探究二,探究三,当堂检测,问题导引,名师精讲,典例剖析,【例题2】 观察图中的旗帜和甲、乙两火炬手所传递的圣火火焰,关于甲、乙两火炬手相对于静止旗杆的运动情况,下列说法正确的是(旗杆和甲、乙火炬手在同一地区)( ) A.甲、乙两火炬手一定向左运动 B.甲、乙两火炬手一定向右运动 C.甲火炬手可能运动,乙火炬手向右运动 D.甲火炬手可能静止,乙火炬手向左运动 解析:旗向左偏,说明有向左吹的风,由甲的火焰向左偏,无法确定甲的运动状态,甲可能静止,也可能向右运动,还可能向左以小于风的速度运动;乙的火焰向右偏,所以乙一定向左运动,且速度大于风的速度。 答案:D,探究一,探究二,探究三,当堂检测,问题导引,名师精讲,典例剖析,探究一,探究二,探究三,当堂检测,问题导引,名师精讲,典例剖析,变式训练1 (多选)福娃贝贝和晶晶坐在沿公路行驶的汽车上。下列说法中正确的是( ) A.以贝贝为参考系,晶晶是静止的 B.以地为参考系,晶晶是运动的 C.以车为参考系,路边的树是运动的 D.以车为参考系,树是静止的 解析:因为两者有相同的运动状态,相对位置没有变动,因此以贝贝为参考系时,晶晶是静止的,选项A正确;汽车本身相对地面在运动,晶晶选地面为参考系时自己本身是运动的,选项B正确;当选运动的汽车为参考系时,是假定汽车不动,则路边的树木向汽车运动的相反方向运动(即向后退),选项C正确;既然肯定了C说法的正确性,D说法就是错误的。 答案:ABC,探究一,探究二,探究三,当堂检测,问题导引,名师精讲,典例剖析,对坐标系的理解 田径场上,要描述百米赛跑运动员在运动中的位置,需要建立什么样的坐标系?要描述800米赛跑运动员在运动中的位置,需要建立什么样的坐标系?在足球场上,要描述足球的位置,需要建立什么样的坐标系?,探究一,探究二,探究三,当堂检测,问题导引,名师精讲,典例剖析,探究一,探究二,探究三,当堂检测,问题导引,名师精讲,典例剖析,1.建立坐标系的物理意义 在参考系上建立适当的坐标系,可以定量地描述物体的位置及位置变化。 2.坐标系的分类及建立方法,探究一,探究二,探究三,当堂检测,问题导引,名师精讲,典例剖析,探究一,探究二,探究三,当堂检测,问题导引,名师精讲,典例剖析,探究一,探究二,探究三,当堂检测,问题导引,名师精讲,典例剖析,【例题3】 一个小球从距地面4 m高处落下,被地面弹回,在距地面1 m高处被接住。坐标原点定在抛出点正下方2 m处,向下方向为坐标轴的正方向。则小球的抛出点、落地点、接住点的位置坐标分别是( ) A.2 m,-2 m,-1 m B.-2 m,2 m,1 m C.4 m,0,1 m D.-4 m,0,-1 m 解析:根据题意建立如图所示的坐标系,A点为抛出点,坐标为-2 m,B点为坐标原点,D点为落地点,坐标为2 m,C点为接住点,坐标为1 m,所以选项B正确。 答案:B,探究一,探究二,探究三,当堂检测,问题导引,名师精讲,典例剖析,探究一,探究二,探究三,当堂检测,问题导引,名师精讲,典例剖析,变式训练2 国庆盛典上,游行的队伍和彩车依次从天安门前经过。以北京长安街为坐标轴x,向西为正方向,以天安门中心所对的长安街中心为坐标原点O,建立一维坐标系,一辆彩车最初在原点以东3 km处,一段时间后行驶到原点以西2 km处。这辆彩车最初位置坐标和最终位置坐标分别是( ) A.3 km 2 km B.-3 km 2 km C.3 km -2 km D.-3 km -2 km 解析:坐标轴的正方向向西,则位置在原点以西为正,在原点以东为负。彩车最初在原点以东且距原点3 km处,所以最初位置是-3 km,同理最终位置是2 km,故B正确。 答案:B,探究三,当堂检测,探究一,探究二,1,2,3,4,5,1.(多选)关于质点,下列说法中正确的是( ) A.只要体积小就可以视为质点 B.若物体的大小和形状对于所研究的问题属于无关或次要因素时,可把物体当作质点 C.质点是一个理想化模型,实际上并不存在 D.因为质点没有大小,所以与几何中的点是一样的 解析:质点是把物体看作一种只有质量,没有形状、大小的点,它是一种理想化模型,实际上是不存在的。引入质点的概念,是为了研究问题的简便,当物体的形状和大小对所研究的问题属于无关或次要因素时,即可把物体看作质点。 答案:BC,探究三,当堂检测,探究一,探究二,1,2,3,4,5,2.如图所示,下列几种情况下的物体,哪些情况可将物体当作质点来处理( ) A.甲中研究正在吊起货物的起重机 B.乙中研究坐在翻滚过山车中的小孩坐姿 C.丙中测量太空中绕地球飞行的宇宙飞船的周期 D.丁中研究门的运动,探究三,当堂检测,探究一,探究二,1,2,3,4,5,解析:起重机吊起货物时臂架仰起时幅度大小要考虑,起重机不能看成质点,选项A错误;小孩的坐姿对小孩的安全很重要,小孩不能当作质点,选项B错误;绕地球飞行的宇宙飞船的大小、形状可以忽略,可以看成质点,选项C正确;门是转动的,各点运动情况不同,不能当作质点,选项D错误。 答案:C,探究三,当堂检测,探究一,探究二,1,2,3,4,5,3.如图所示,由于风的缘故,河岸上的旗帜向右飘,在河面上的两条船上的旗帜分别向右和向左飘,两条船运动状态是 ( ) A.A船肯定是向左运动的 B.A船肯定是静止的 C.B船肯定是向右运动的 D.B船可能是静止的 解析:由岸上的旗帜可知风向向右,则A船可能静止,可能向左运动,也可能向右运动,但速度小于风速,选项A、B均错误;B船只能向右运动,并且速度比风速大,选项C正确,D错误。 答案:C,探究三,当堂检测,探究一,探究二,1,2,3,4,5,4.(多选)如图所示,对其中的描述正确的是( ) A.甲说“他在沿直线下落呀”是假定自己不动的 B.乙说“他明明在沿曲线下落嘛”是以地面为参考系的 C.为了准确描述物体的运动,只能选地面为参考系 D.研究物体运动时不一定要选择参考系,探究三,当堂检测,探究一,探究二,1,2,3,4,5,解析:甲看到小球沿直线运动是以甲本身为参考系的,选项A正确;乙看到小球沿曲线运动是以地面为参考系的,选项B正确;参考系的选取是任意的,选项C错误;研究物体的运动,必须选择参考系,选项D错误。 答案:AB,探究三,当堂检测,探究一,探究二,1,2,3,4,5,5.以灯塔为坐标原点,向东为x轴正方向,向北为y轴正方向建立平面直角坐标系,某时刻一艘海轮的坐标为x=6 km,y=8 km,求该海轮距灯塔的直线距离。 解析:根据题意以灯塔为坐标原点建立直角坐标系,如图所示。 此时海轮到灯塔的距离为 OO= km=10 km。 答案:10 km,
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