博士课堂高中物理必修一11质点参考_注意事项_帆船

《早发白帝城》

李白?唐

朝辞白帝彩云间，千里江陵一日还。

两岸猿声啼不住，轻舟已过万重山。

唐肃宗乾元二年（）春天，李白因永王璘案，流放夜郎，取道四川赴贬地。行至白帝城，忽闻赦书，惊喜交加，旋即放舟东下江陵，故诗题一首“下江陵”，此诗抒写了当时喜悦畅快的心情。

诗中两句“两岸猿声啼不住，轻舟已过万重山”的境界颇为神妙，身在猿声山影之中的诗人，立在这如脱弦之箭、顺流直下的船上，是何等畅快而又兴奋啊，瞬息之间，轻舟已过“万重山”。“轻舟已过万重山”反映的物理知识是运动的相对性，以“山”为参照物，“轻舟”快速驶过万重山。今天我们就来学习高中物理必修1第一章《运动的描述》《1.1质点、参考系与坐标轴》，先来看一段视频：

质点、参考系与坐标轴

引言机械运动：物体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。注意：①自然界中一切物体都在不停地运动着。②运动是绝对的，静止是相对的。力学：在物理学中，研究物体机械运动规律的分支叫做力学。

质点

神舟飞船相对人来说相对庞大，但在苍茫太空中却显得如此渺小，科学家在研究其在太空中运动情况时，是否会考虑其大小和形状呢？

实际上科学家在研究其运动情况时通常采用一种物理模型：将所研究的物理对象看成一个点，在某些情况下，可以不考虑物体的大小和形状，突出“物体具有质量”这一要素，把它简化为一个有质量的点，称为质点。那么，对实际物体运动的描述，就转化为对质点运动的描述。

质点

?定义

在物理学上，用来代替物体的有质量的点，称之为质点。

?条件

物体的大小、形状对所研究问题的影响可以忽略不计时，可视物体为质点．

例如：月球很大，但它绕地球公转时，其大小就变成次要因素，我们完全可以把月球当作质点看待．但是在研究月球自转时，就不能把它看成质点了．

注意

当研究的问题不明确时，可遵循分析问题的习惯：

⑴一般来说当物体上各个点的运动情况都相同时，可用物体上—个点的运动代替整个物体的运动，研究其运动性质时，可将它视为质点；

⑵做转动的物体，当研究其细微特征时不能将其视为质点；

⑶但是当物体有转动，且因转动而引起的差异对研究问题的影响忽略时，物体也可视为质点。

⑷物体的大小不是判断物体能否作为质点的依据。

?质点的物理意义

质点是一个理想的物理模型，要区别于几何学中的点，在物理学的研究中，引入“理想模型”，可以使问题的处理大为简化而又不会发生大的偏差。

典型例题：国际奥林匹克运动会，中国代表团参加了包括田径、体操、柔道等项目的比赛，下列几种比赛项目中的研究对象可视为质点的是(??)．

A．在撑杆跳高比赛中研究运动员手中的支撑杆在支撑地面过程中的转动情况

B．帆船比赛中确定帆船在大海中的位置

C．跆拳道比赛中研究运动员的动作

D．跳水比赛中研究运动员在空中的运动情况

撑杆跳高时，若将支撑杆看做质点，则无法研究支撑杆的转动情况，选项A错误；研究帆船在大海中的位置时，帆船的大小和形状可以忽略，故可将帆船看做质点，选项B正确；跆拳道比赛中，若将运动员看做质点，则运动员的动作就无法研究，选项C错误；研究跳水运动员在空中的运动情况时，运动员的大小和形状不能忽略，故不能将运动员看做质点，选项D错误．

参考系“坐地日行八万里”，这又是怎么回事呢?其实，要描述一个物体的运动，首先要选定某个其他物体来作参考．

参考系

?定义

在描述一个物体的运动时，选来作为标准的另外的某个物体叫参考系．

?运动的相对性

物体的运动都是相对参考系而言的，这是运动的相对性．

如：路边的树木，若以地面为参考系是静止的，若以行驶的汽车为参考系，树木是运动的，这就是我们坐在车里前进时感到树木往后倒退的原因．

?参考系的选择

参考系的选择是任意的，但应以观测方便和使运动的描述尽可能简单为原则．研究地面上物体的运动时，常选地面为参考系．

典型例题：以下说法正确的是( 　　)．

A．只有很小的物体才能视为质点，很大的物体不能视为质点

B．若以河岸为参考系，在顺水漂流的船上行走的人可能是静止的

C．做直线运动的物体，其位移大小跟这段时间内它通过的路程一定相等

D．一节课40分钟，40分钟指的是下课的时刻

物体能否被看作质点的关键是要分析物体的大小和形状对所研究问题而言是否能忽略，体积大的物体有时也能看成质点，体积小的物体有时也不能看成质点，选项A错误；当人逆着水流方向在船上以与水流速度大小相同的速度向后行走时，人与河岸的相对位置是不变的，人相对于河岸是静止的，选项B正确；只有物体沿同一方向做直线运动时，位移大小才跟这段时间内它通过的路程相等，除此之外，都是位移大小小于路程，选项C错误；40分钟指的是时间间隔，它对应着两个时刻之间，在时间轴上对应着一段长度，选项D错误．

坐标系

对于在平面上运动的物体，例如在做花样滑冰的运动员，要描述他的位置，你认为应该怎样做呢?当然是建立平面直角坐标系。

要准确地描述物体的位置及位置变化需要建立坐标系

直线坐标系

①如果物体沿直线运动，可以以这条直线为x轴，在直线上规定原点、正方向和单位长度，就建立了直线坐标系．

②物体在平面内运动时，可以建立二维平面直角坐标系．

③空间内物体的运动，可建立三维的空间直角坐标系．

注意

①坐标系相对参考系是静止的；

②坐标的三要素：原点、正方向、标度单位；

③用坐标表示质点的位置；

④用坐标的变化描述质点的位置改变。

小结?考题再现基础过关习题1：关于参考系的选择，下列说法错误的是()A．描述一个物体的运动，参考系可以任意选取B．选择不同的参考系，同一运动，观察的结果可能不同C．观察或研究物体的运动，必须选定参考系D．参考系必须选定地面或与地面连在一起的物体习题2：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习题3：研究下列情况中的运动物体，哪些可看作质点()A．研究一列火车通过铁桥所需时间B．研究汽车车轮的点如何运动时的车轮C．被扔出去的铅球D．比较两辆汽车运动的快慢重难突破习题4：在研究下列哪些问题时，可以把物体看成质点（）A.求在平直马路上行驶的自行车的速度B.比赛时，运动员分析乒乓球的运动C．研究地球绕太阳作圆周运动时D．研究自行车车轮轮缘上某点的运动，把自行车看作质点习题5：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船可能是静止的习题6：甲、乙、丙三架观光电梯，甲中乘客看一高楼在向下运动；乙中乘客看甲在向下运动；丙中乘客看甲、乙都在向上运动.这三架电梯相对地面的运动情况可能是()A.甲向下、乙向下、丙向下B.甲向下、乙向下、丙向上C.甲向上、乙向上、丙向上D.甲向上、乙向上、丙向下考题再现答题器

请同学在下列选项中选择习题的正确答案，参考答案会在第二天22:00前公布！

完

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高中物理必修一：0.1物理学与人类文明

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