物理1 质点 参考系优秀课件ppt

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一、物体和质点1.机械运动:物体的空间位置随时间的变化称为机械运动。2.质点定义:在某些情况下,可以忽略物体的大小和形状,把它简化为一个有质量的点,称为质点。
二、参考系1.运动的绝对性和相对性:自然界的一切物体都处于永恒的运动中,绝对静止的物体是不存在的。就此意义而言,我们说运动是绝对的;但是,描述某一个物体的位置随时间的变化,却又总是相对于其他物体而言的,这便是运动的相对性。2.参考系的定义:在描述物体的运动时,用来作为参考的物体。3.参考系的意义: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。4.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。
1.正误辨析(1)很小的物体总可以看作质点,较大的物体有时也能看作质点。(　　)(2)参考系必须选取地面或相对于地面静止的其他物体。(　　)(3)同一物体有时可看成质点,有时则不能。(　　)
答案:×　解析:物体能不能看作质点与物体大小无关,而是看物体的大小和形状对所研究的问题有多大影响。
答案:×　解析:参考系的选取具有任意性,可以选任意物体作为参考系。
答案:√　解析:当所研究的问题能够忽略物体的大小、形状时,物体才能看成质点,物体能否看成质点与物体本身的大小无关。
(4)质点与几何中心点一样,没有区别。(　　)(5)选取的参考系不同,对同一个物体运动的描述可能不同。 (　　)
答案:×　解析:几何中心点无质量。
答案:√　解析:运动具有相对性,选取不同的参考系,对运动的描述可能不同。
2.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
答案:B　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。
对质点与物理模型的理解情景探究如图所示,雄鹰拍打着翅膀在空中翱翔,如果我们研究雄鹰从北方飞到南方的位置变化情况,雄鹰的大小和形状对所研究的问题有影响吗?能否把雄鹰当成一个点?研究雄鹰的翅膀是如何拍打时,能把雄鹰当成一个点吗?
要点提示研究雄鹰从北方飞到南方的位置变化,它的大小和形状对所研究问题的影响可以忽略,可以把雄鹰看成一个点来描述它的运动;研究雄鹰的翅膀如何拍打时,雄鹰的翅膀在运动过程中各点的运动情况不同,若把雄鹰当成一个点,我们无法研究雄鹰翅膀的运动情况,因此不能把雄鹰看成一个点。
知识点拨1.质点的特点2.物体可以看作质点的条件:物体的大小和形状对所研究问题的影响可以忽略不计。3.对物理模型的理解(1)物理模型是在物理研究中,突出问题的主要因素,忽略次要因素而建立的,是经常采用的一种科学研究方法。(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。
画龙点睛 物体能否被视为质点,不是取决于物体的大小,而是看物体的形状和大小对研究问题的影响是否可忽略。同一物体在不同的问题情景中有的可视为质点,有的则不能视为质点。
实例引导例1在研究以下四种情况中所提出的问题时,所涉及的对象能看作质点的是(　　)
答案:A　解析:地球绕太阳公转时,地球的大小远小于地球到太阳的距离,研究地球绕太阳公转的周期时,地球能看成质点;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;花样滑冰运动员的比赛比的是身体各部分的动作及协调性等方面,不能将运动员看成质点;要研究运动员跨栏的姿势(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。
规律方法 假设法判断物体能否被看作质点(1)确定问题的性质,即研究目的、观察的重点是什么。(2)假设物体的形状、大小被忽略,成了一个有质量的“点”。(3)思考所要研究的问题,所进行的观察是否受影响。若受影响,物体不能被当作质点;若不受影响,物体就能被当作质点。
变式训练1(2019河南南阳高一上期中质量评估)下列关于质点的说法,正确的是(　　)A.研究乒乓球运动员所发的球如何旋转时,可以把乒乓球看成质点B.研究第五十四颗北斗卫星绕地球飞行的轨道时,可以把卫星看成质点C.研究地球的自转时,可以把地球看成质点D.研究跳水运动员在空中的动作时,可以把运动员看成质点
答案:B　解析:研究乒乓球运动员所发的球如何旋转时,乒乓球的大小不能忽略不计,不可以把乒乓球看成质点,选项A错误;研究第五十四颗北斗卫星绕地球飞行的轨道时,卫星的大小可以忽略不计,可以把卫星看成质点,选项B正确;研究地球自转时,不能把地球看成质点,选项C错误;研究跳水运动员在空中的动作时,运动员的形状不能忽略,所以不能把运动员看成质点,选项D错误。
对参考系的理解情景探究如图所示,坐在火车里的乘客为什么说火车没有动呢?站在站台上的小朋友为什么说火车运动好快呢?怎样描述物体的运动情况呢?
要点提示火车相对于乘客没有发生位置的变动,所以乘客以自己为参考说火车没有动;火车相对于站台及站台上的小朋友的位置在快速变化,所以小朋友以站台为参考说火车运动好快。由上面的分析可知,要描述一个物体的运动情况,需要先选择某个其他物体作为参考,观察物体的位置相对于选定的“其他物体”是否随时间变化,以及怎样变化。
实例引导例2 2019年10月1日,北京天安门广场举行了盛大的建国70周年国庆大阅兵仪式。如图所示,20架直升机保持“70”字样的固定队列在广场上空同一高度匀速飞过。下列说法正确的是(　　)
A.以某飞机为参考系,其他飞机是静止的B.以飞行员为参考系,广场上的观众是静止的C.以飞行员为参考系,其他飞行员是运动的D.以广场上的观众为参考系,飞机是竖直向上运动的
答案:A　解析:以某飞机为参考系,其他飞机是静止的,选项A正确;以飞行员为参考系,广场上的观众是运动的,选项B错误;以飞行员为参考系,其他飞行员是静止的,选项C错误;以广场上的观众为参考系,飞机不是竖直向上运动,选项D错误。
规律方法 判定参考系的两种方法(1)静物法:明确观察到的现象中,什么物体是运动的,什么物体是静止的,静止的物体可能就是参考系。(2)假设法:假设以某物体为参考系,看对物体运动的描述是否与观察到的结果一致。若一致,该物体可能就是参考系。
变式训练2(多选)(2019山东德州高一上期中)下列说法中正确的是(　　)A.平常所说的运动和静止都是相对于参考系来说的B.选取不同的参考系来描述同一物体的运动,其结果一定是相同的C.研究物体运动,选择地面做参考系最适宜,因为地面是真正不动的物体D.所谓参考系就是我们假设不动的物体,以它作为参考研究其他物体的运动
答案:AD　解析:宇宙中的一切物体都在运动着,绝对静止的物体是没有的,我们平常所说的运动和静止都是相对的,都是相对于某个物体而言的,选项A正确;对于同一个物体,若选择不同的物体作参考系来研究它的运动情况,得到的结论可能是不同的,选项B错误;地球也处于运动中,选项C错误;所谓参考系就是我们假设不动的物体,以它作为参考研究其他物体的运动,不事先选择参考系就无法判定物体是否在运动,选项D正确。
1.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的姿态B.乙中研究坐在翻滚过山车中小孩的坐姿C.丙中测量太空中绕地球飞行的宇宙飞船的周期D.丁中研究门的转动
答案:C　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;研究周期时,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,门不能当作质点,选项D错误。
2.在一段网络视频中,一枚硬币稳稳地立在飞驰高铁的窗台上,保持一段时间不倒,认为视频中硬币处于静止状态所选择的参考系是(　　)A.远处的高山B.经过的站台C.车窗外的树木D.立硬币的窗台
答案:D　解析:高山、站台、树木相对于高铁(或高铁上的窗台、硬币)向后运动,而硬币相对于窗台的位置不变,即以窗台为研究对象,硬币处于静止状态,选项D正确。