高一物理第一章運動的描述學(xué)案

高一物理第一章運動的描述學(xué)案高一物理第一章運動的描述學(xué)案第1課時質(zhì)點參考系和坐標系一、課前自主學(xué)習(xí)㈠課本導(dǎo)讀1．物體的 隨時間的變化，稱為機械運動。機械運動是自然界最 、最 的運動形態(tài)。研究 的分支叫做力學(xué)。我們在學(xué)習(xí)力學(xué)的過程中，不僅要學(xué)習(xí)機械運動的規(guī)律，還要學(xué)習(xí)其中的科學(xué)研究的方法。無論從邏輯上還上從歷史上講，力學(xué)都是 的基礎(chǔ)。2．要準確地描述物體的運動不是一件容易的事，原因是：任何物體都有一定的 和 ，物體各部分的運動情況 。我們要同時把物體上的各個點（無數(shù)個）的位置隨時間的變化情況都描述清楚不是一件容易的事。如果物體只有一個點，就不存在這樣的問題。3．在一些情況下，我們?nèi)绻雎晕矬w的大小和形狀，把物體抽象為一個點，并不會對所研究的問題帶來大的偏差。把物體抽象成一個點，盡管與真實的自然界不相符，但是它使復(fù)雜的問題得以簡單化，使我們對物體運動的描述得以進行，不至于寸步難行。例1．地球在繞太陽公轉(zhuǎn)，同時又在自轉(zhuǎn)，如果只研究地球公轉(zhuǎn)，我們 （可以、不可以）把地球看成一個點，如果我們研究地球的自轉(zhuǎn) （可以、不可以）把地球看成一個點。例2．火車在鐵軌上行駛，如果我們只研究火車整體的運動時， （可以、不可以）用一點來表示火車，這是因為： 。如果要研究火車車輪的運動， （可以、不可以）把火車看成一個點。4?質(zhì)點的概念：⑴質(zhì)點：用來代替物體的有質(zhì)量的點叫做質(zhì)點。質(zhì)點沒有形狀、大小、體積而具有物體的全部質(zhì)量。⑵我們把物體看成質(zhì)點時忽略了物體的 、 和轉(zhuǎn)動等次要因素，抓住了物體具有一的空間位置和 等主要因素。⑶質(zhì)點是一種理想化的物理模型，在現(xiàn)實生活中 （存在、不存在）。所謂物理模型，是為了方便探索和揭示復(fù)雜的物理事物的本質(zhì)和規(guī)律，根據(jù)研究對象和問題的特點、性質(zhì)、程度和內(nèi)容，在一定條件下對研究對象進行抽象，排除非本質(zhì)的因素干擾，舍棄次要因素和無關(guān)因素，抽取本質(zhì)的、起決定作用的主要因素，把復(fù)雜的物理現(xiàn)象或過程進行簡化，得到的理想化的研究對象。引入理想化模型，是物理學(xué)上經(jīng)常用到的一種科學(xué)研究方法。⑷建立質(zhì)點模型的目的：使復(fù)雜的問題簡單化，便于研究。⑸質(zhì)點的物理意義：質(zhì)點是一種科學(xué)抽象，是一種理想化的物理模型。它忽略次要因素、突出主要因素，使所研究的復(fù)雜問題得到了簡化。這是一種重要的科學(xué)研究方法。5．實際物體可以抽象為質(zhì)點的條件當(dāng)質(zhì)點處理，但并不是實際尺寸小就一定可以看作質(zhì)點，如：電子、原子核雖小，在研究它們的旋轉(zhuǎn)時，就不能看成質(zhì)點。⑵物體上的各點運動情況都相同時（物體做平動時）。所以研究它上面某一點運動規(guī)律就可以代替整體運動情況，這種情況下物體也可當(dāng)質(zhì)點處理，不過是取該物體上的一點來研究，并不一定是不計物體大小，如火車過橋。⑶轉(zhuǎn)動的物體不研究它的轉(zhuǎn)動時，也可以看成質(zhì)點。例如研究地球公轉(zhuǎn)時，可把地球看作質(zhì)點；研究地球自轉(zhuǎn)時，不能把地球看質(zhì)點。⑶轉(zhuǎn)動的物體不研究它的轉(zhuǎn)動時，也可以看成質(zhì)點。例如研究地球公轉(zhuǎn)時，可把地球看作質(zhì)點；研究地球自轉(zhuǎn)時，不能把地球看質(zhì)點。注意：物體質(zhì)量的大小，或體積的大小不能作為物體能否視為質(zhì)點的'標準。同一個物體在一種問題中不能看作質(zhì)點，而在另一種問題中可能就可看作質(zhì)點，所以要具體問題，具體分析。6．關(guān)于參考系⑴為了描述物體的運動，被選作參考（標準），假定為不動的物體稱為 。如果物體相對于參考系的位置在變化，則表明物體相對于該參考系在 ；如果物體相對于參考系的位置不變，則表明物體相對于該參考系是 的。⑵一個物體一旦被選為參考系，就被假定為是靜止的。在選定參考系后要假定自己站在參考系中去觀察物體的運動。⑶選擇不同的參考系來觀察同一個物體的運動，觀察的結(jié)果⑷參考系的選取原則：描述一個物體的運動時，參考系 （可以、不可以）任意選擇。但在實際選擇參考系時應(yīng)以運動的描述盡可能簡單為原則。例如，描述地面上物體的運動時，通常選地面或相對于地面而靜止不動的其他物體作為參考系。在沒有特別說明時，通常以地面為參考系。⑸怎樣理解運動是絕對的又是相對的？6．坐標系⑴為了定量地描述物體的 及 ，需要在 上建立適當(dāng)?shù)淖鴺讼?。⑵坐標系即參考系的具體化，是在參考系上建立的，坐標系相對參考系是靜止的。⑶如果物體在一條直線運動（在一維空間運動），只需建立 坐標系，用一個坐標值就能準確表達物體的位置；如果物體在同一平面內(nèi)做曲線運動（在二維空間運動），就需要建立平面直角坐標系，用兩個坐標值來描述物體的位置；當(dāng)物體在三維空間運動時，則需要建立三維坐標系，用三個坐標值來描述物體的位置。平面直角坐標系三維坐標系㈡通過以下幾個問題回顧記憶所學(xué)知識1．什么是機械運動？力學(xué)在物理學(xué)中處于什么地位？2．什么是質(zhì)點？在哪些情況下可以把物體抽象為質(zhì)點？3．建立質(zhì)點模型的目的是什么？建立質(zhì)點模型時，忽略了哪些因素？抓住了物體的哪些主要因素？4．質(zhì)點的物理意義是什么？5．什么是參考系？選擇不同的參考系觀察同一個物體的運動結(jié)果相同嗎？參考系可以任意選取嗎？通常怎樣選取參考系？6．在參考系上建立坐標系的目的是什么？物體在一維空間運動、在二維空間運動、在三維空間運動時應(yīng)分別建立怎樣的坐標系？㈢課前自測題1．下列關(guān)于質(zhì)點的說法中，正確的是（）地球很大，一定不能看做質(zhì)點B.原子核很小，一定能看做質(zhì)點C.體積很大的物體一定不能看成質(zhì)點D.若研究物體的轉(zhuǎn)動，物體一定不能看成質(zhì)點下列關(guān)于質(zhì)點的說法中，正確的是（）建立質(zhì)點模型是為了使所研究問題簡單化質(zhì)點是一種理想化模型，實際不存在，無實際意義同一物體在不同的情況中，有時可看做質(zhì)點，有時則不可看做質(zhì)點轉(zhuǎn)動的物體一定不能看成質(zhì)點3．下列說法中正確的是（）參考系一定是固定不動的物體在研究物體運動時，參考系可以任意選取不選定參考系，就無法研究某一個物體是怎么運動的選取不同的參考系，所得出的關(guān)于物體運動的結(jié)論一定不同某校高一新同學(xué)分別乘兩輛汽車去市公園游玩。兩輛汽車在平直公路上運動，甲車內(nèi)一同學(xué)看見乙車沒有運動，而乙車內(nèi)一同學(xué)看見路旁的樹木向西移動。如果以地面為參考系，上述觀察說明（）A.甲車不動，乙車向東運動B.乙車不動，甲車向東運動C.甲車向西運動，乙車向東運動D.甲、乙兩車以相同的速度都向東運動從高出地面3m的位置豎直向上拋出一個小球，它上升5m后回落，最后到達地面，如圖，分別以㈣提出疑惑：同學(xué)們，通過你的自主學(xué)習(xí)，你還有哪些疑惑，請把它填在下面的表格中二、課堂學(xué)習(xí)組內(nèi)討論有疑問的問題，向老師提出不理解之處。老師檢查自學(xué)情況。討論以下問題：⑴判斷：只有體積很小或質(zhì)量很小的物體才能看成質(zhì)點。（）⑵判斷：轉(zhuǎn)動的物體都不能看成質(zhì)點。（）⑶下列情況中的物體，哪些可以看作質(zhì)點（）A.研究從重慶開往上海的一列火車的運行速度B.研究汽車后輪上一點運動情況的車輪C.繞地球運動的衛(wèi)星D.研究地球的自轉(zhuǎn)時的地球⑷關(guān)于參考系的描述中正確的是（）參考系可以任意選取參考系不能任意選取選取不同的參考系描述同一物體的運動，結(jié)果可能不同參考系是為了研究物體的運動而假定為不動的那個物體⑸如右圖，汽車以5m/s的速度向右勻速運動，人在車廂內(nèi)以3m/s的速度相對于車向右運動。如果以車為參考系人的速度是 ，如果以地面為參考系人的速度是 。如果汽車停在地面上，人在車廂內(nèi)以3m/s的速度相對于車向右運動，則以車為參考系人的速度是 ，以地面為參考系人的速度是 。⑹在勻速行駛的火車內(nèi)，某人讓一小鐵球自然下落，則在車內(nèi)的人認為鐵球怎樣運動？在車外地面上的人看來，認為鐵球