物理必修一第一章--运动的描述-导学案终

物理必修一第一章运动的描述导学案

1 质点参考系和坐标系导学案

【学习目标】1．本节知识点及要求

(1) 掌握质点的概念，能够判断什么样的物体可视为质点

(2) 知道参考系的概念，并能判断物体在不同参考系下的运动情况

(3) 认识坐标系，并能建立坐标系来确定物体的位置及位置变化

2．重点

(1) 质点模型的建立

(2) 参考系的重要性

3．难点

把实际物体抽象成质点，体会这种研究方法

【导学提纲】

1．机械运动物体位置的变化，也就是物体的空间位置随时间的变化，是自然界中最简单、最基本的运动形态，称为机械运动，简称为运动。

2．质点我们在研究物体的运动时，在某些情况下，可以不考虑物体的大小和形状，而突出“物体具有___质量____”这一要素，把它简化为一个有质量的物质点，称为质点。一个物体能否看成质点是由问题的性质_决定的。

3．参考系在描述物体的运动时，要选定某个其他物体做参考，观察物体相对于它的位置是否随时间变化，以及怎样变化。这种用来做参考的物体称为参考系。为了定量地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。

【学习探究】

本章章首语中有一句最核心的话：“物体的空间位置随时间的变化……，称为机械运动”。雄鹰拍打着翅膀在空中翱翔，足球在绿茵场上飞滚……在这些司空见惯的现象中，雄鹰、足球都在做机械运动。当我们要详细描述这些物体的运动时就有些困难? 这里我们引入一个质点的概念，其实“质点”，就是其中“物体”的一种最简单模型；而“参考系、坐标系”是确定位置及其变化的工具。

一、质点：在某些情况下，在研究物体的运动时，不考虑其形状和大小，把物体看成是一个具有质量的点，这样的物体模型称为“质点”。

注意:

1．“质点”是一种科学的抽象，是一种理想化模型，是在研究物体运动时，抓住了物体的主要因素，忽略了次要因素，它是实际物体的近似，是一种最简单的模型（以后还会遇到更多的模型）。

2．一个物体能否看成质点是由问题的性质决定的，一般在以下两种情况下能把物体抽象成质点

（1）物体上各部分的运动情况都相同时。如沿斜面下滑的木块可看成质点。

（2）物体本身的大小和形状对所研究问题的影响可以忽略不计时。如研究地球绕太阳公转时，地球大小相对于地球到太阳的距离可忽略，地球上各点相对于太阳的运动可以看做是相同的,即地球的大小可忽略不计,在这种情况下,地球当做质点来处理。

数据：地球直径km d 4

103.1⨯≈

日地距离km r 8105.1⨯≈

例1．在研究火车从上海站到北京站的运行时间（通常只须精确到“分”），能不能把

火车看成质点？在研究整列火车经过一个隧道的时间（通常精确到“秒”），能不能把火车看成质点？由此你得出什么看法？(同一物体有时看做质点,有时又不能看做质点,要具体问题具体分析.如研究火车从北京到上海时,可把火车看做质点,不考虑火车的长度,而研究火车通过某一座桥时,这时就不能把火车看做质点)

实例分析

1 .在下列运动中,研究对象可当做质点的有

A 远洋航行的巨轮

B 研究飞行中直升飞机上的螺旋浆的转动情况

C 绕地球运动的人造卫星

D 从斜面上滑下的物体

E 火车从车站开出通过站口的时间

F 只有体积很小或质量很小的物体

2．下列关于质点的说法中，正确的是D

A ．质点是一个理想化模型，实际上并不存在，所以，引入这个概念没有多大意义

B ．只有体积很小的物体才能看作质点

C ．凡轻小的物体，皆可看作质点

D ．如果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

二、参考系：为了研究物体的运动，被选来作参考的其他物体称为“参考系”。

注意：

有了参考系，才能确定物体的位置，并且假设参考系是不运动的。

选定了参考系后，才能知道和研究物体的运动。

研究地面上物体的运动时，通常取地面或相对地面不动的物体做参考系。

例2．敦煌曲子词中有一首：“满眼风光多闪烁，看山恰似走来迎，仔细看山山不动，

是船行”．请用物理学知识解释“山走来”和“山不动，是船行”。你由此又得到什么看法？ 几点提醒

a.描述同一个物体运动时,若以不同的物体为参考系观察的结果可能不同

在空中,“空姐”热情为旅客服务,为了描述“空姐”的运动情况,应选下列哪个物体为参考系

A 飞机场

B 飞机

C 沿航线的山,树或云彩

D 都可以

b.参考系的选取原则上是任意的,在实际问题中应以研究问题方便为原则.

c.应认识到运动是绝对的,静止是相对的唯物辨证思想

. 地球绕太阳公转示意图

例1．某校高一的新同学分别乘两辆汽车去市公园游玩。两辆汽车在平直公路上运动，甲车内一同学看见乙车没有运动，而乙车内一同学看见路旁的树木向西移动。如果以地面为参考系，那么，上述观察说明 D

A ．甲车不动，乙车向东运动

B ．乙车不动，甲车向东运动

C ．甲车向西运动，乙车向东运动

D ．甲、乙两车以相同的速度都向东运动 问题分析 “坐在火车里的人看到窗外相邻轨道上的另一辆火车开动了,此时他感到自己坐的火车在后退实际上,他坐的火车并没有动”这句话中,所选则的参考系有多少?

三、坐标系：为了定量研究运动，必须在选定的参考系上建立坐标系，这样才能应用数

学工具来研究质点的运动。

注意：

1．如果物体沿直线运动，则以这条直线为坐标轴（x 轴），在这条直线上规定原点、正

方向和单位长度，这样物体的位置就可以用一个坐标值（x ）来确定。见下图

2．如果物体在一个平面内运动，则需要建立平面坐标系。用两个坐标值（x ，y ）来确

定物体的位置。

如在台球比赛中，要确定某个台球在桌上的位置，怎么办？

3.对于曲线运动的质点,可建立二维、三维或多维坐标系.

【当堂检测】

1．下列说法中，正确的是 （ ）

A ．质点一定是体积极小的物体

B ．当研究一列火车全部通过桥所需的时间时，不能把火车视为质点

C ．研究自行车的运动时，因为车轮在转动，所以不能把自行车视为质点

D ．宇航英雄杨利伟在太空观察地球，可以把地球视为质点

２．下列情况中，可将物体看成质点的是（ ）

A ．研究某同学骑自行车返校的速度

B ．对自己骑车姿势进行生理学分析

C ．研究火星探测器从地球到火星的飞行规迹

D ．研究火星探测器在火星着陆后如何探测火星表面

３．关于参考系的选择，有四位同学展开了讨论，其中正确的是（ ）

A ．甲说，只有静止的物体才可以被选作参考系

B ．乙说，任何物体都可以被选作参考系

C ．丙说，选择地面作参考系是最好的

D ．丁说，参考系必须选与地面连在一起的物体

４．一个小球从距地面4m 的高的A 点开始下落，被地面B 点弹回，在距地面1m 高的C 张菜桥 4 3 2 1 0 x/km 宁 东 公 路