第1講 質(zhì)點(diǎn) 參考系和坐標(biāo)系- （備課精研）高一物理 （人教版必修1）

運(yùn)動的描述質(zhì)點(diǎn)

參考系

坐標(biāo)系一機(jī)械運(yùn)動二質(zhì)點(diǎn)三參考系四坐標(biāo)系一、機(jī)械運(yùn)動（1）定義：物體的空間位置隨時間的變化（2）機(jī)械運(yùn)動的基本形式：平動和轉(zhuǎn)動①平動：物體各部分的運(yùn)動完全相同，例如木塊在水平桌面上滑動②轉(zhuǎn)動：物體的各部分繞某一點(diǎn)（或軸）做圓周運(yùn)動，例如地球的自轉(zhuǎn)二、質(zhì)點(diǎn)（1）定義：用來代替物體的具有質(zhì)量的物質(zhì)點(diǎn)。（2）物體可以看成質(zhì)點(diǎn)的條件：只有當(dāng)物體的大小、形狀對所研究的問題沒有影響或影響很小時，才可以將物體視為質(zhì)點(diǎn)。（3）物理意義：質(zhì)點(diǎn)是一個理想化的物理模型，實(shí)際上并不存在。1.什么是“某些情況”？（難點(diǎn)）這里的某些情況系統(tǒng)地說就是看問題怎么設(shè)問的，所研究問題其物體體積和形狀可以忽略。比如：導(dǎo)航儀將汽車視為一個點(diǎn)。所研究問題體積以及形狀為次要因素。比如:求解籃球拋出軌跡。（軌跡雖然受籃球體積影響，但問題所問與體積以及形狀無關(guān)?；蛐螤钆c體積處于不必要條件。）2.所研究物體能否視為一個點(diǎn)的相對性小的物體不一定都可以視為質(zhì)點(diǎn)【研究電子在運(yùn)動軌跡】大的物體不一定都不能視為質(zhì)點(diǎn)【研究宇宙飛船軌跡】總結(jié)：物體能不能看成質(zhì)點(diǎn)不是其大小決定的。3.質(zhì)點(diǎn)的存在意義，即理想化模型的意義（本質(zhì)）在物理學(xué)中，突出問題的主要因素，忽略次要因素，建立理想化模型的“物理模型”，并將其作為研究對象是經(jīng)常采用的一種科學(xué)研究方法。三、參考系（1）定義：描述一個物體的運(yùn)動時，選來作為參考的其他的物體。（2）參考系的選取原則①任意性原則：參考系的選取是任意的，選擇不同的參考系描述同一物體的運(yùn)動，其結(jié)果可能不同②方便性原則：選擇參考系時，應(yīng)以觀察方便和運(yùn)動的描述盡可能簡單為原則。在研究地面上的問題時，我們通常選地面或相對地面靜止的物體作為參考系③同一性原則：當(dāng)比較兩個物體的運(yùn)動情況時，必須選擇同一個參考系四、坐標(biāo)系（1）定義：為了定量地描述物體地位置及位置地變化，需要在參考系上建立適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系。（2）分類直角坐標(biāo)系平面直角坐標(biāo)系三維立體空間坐標(biāo)系線是一維的，參數(shù)是點(diǎn)面是二維的，參數(shù)是線體是三維的，參數(shù)是面題點(diǎn)1機(jī)械運(yùn)動

機(jī)械能電磁運(yùn)動

電磁能熱運(yùn)動

內(nèi)能核運(yùn)動

核能→→→→2不論“大小”論質(zhì)點(diǎn)大的物體不一定不能看成質(zhì)點(diǎn)小的物體不一定能看成質(zhì)點(diǎn)重點(diǎn)3參考系不能選擇自身知識精講對質(zhì)點(diǎn)的進(jìn)一步認(rèn)識1.即使是同一個物體，在研究的問題不同時，有時可看做成質(zhì)點(diǎn)，有時不能看做質(zhì)點(diǎn)2.當(dāng)研究地球自轉(zhuǎn)時，不能看成質(zhì)點(diǎn)；當(dāng)研究地球公轉(zhuǎn)時，則能看成質(zhì)點(diǎn)3.平動的物體各部分運(yùn)動完全相同思維升華比較項(xiàng)目位移x路程l決定因素由初、末位置決定由實(shí)際的運(yùn)動軌跡長度決定運(yùn)算規(guī)則矢量的三角形法則或平行四邊形定則標(biāo)量的代數(shù)運(yùn)算大小關(guān)系x≤l（路程是軌跡被無線分割后，所分的各小段位移的絕對值的和）初學(xué)者該怎么去理解“質(zhì)點(diǎn)與參考系”呢？首先要明白這兩句話的含義:沒有絕對不動的物體，沒有一直運(yùn)動的物體；速度是相對的。沒有絕對不動的物體，沒有一直運(yùn)動的物體高樓和大山永遠(yuǎn)不動嗎？不是的。當(dāng)我們坐車路過大山的時候，大山慢慢向我們身后走去，那么能不能說“大山運(yùn)動了？”從生活經(jīng)驗(yàn)來說，大山在運(yùn)動似乎說不通，可是我們又切切實(shí)實(shí)感受到它在運(yùn)動，這該怎么解釋呢？所以物理學(xué)就引用“參考系”這一概念來解釋這類問題。簡單來說，物理學(xué)認(rèn)為運(yùn)動是相對的，高山可以是運(yùn)動的也可以是不動的（靜止）。即：當(dāng)我們站在某個地方不動時，我們來大山都是靜止的：當(dāng)我們運(yùn)動時大山即運(yùn)動。這便是運(yùn)動的相對性。然而我們還是聽不懂，那么我們接著解釋“運(yùn)動的相對性”。運(yùn)動的相對性簡單認(rèn)為就是：運(yùn)動與否不是絕對的，視覺上物體運(yùn)動與否由參考物決定。例如：你坐在正在行駛的車子上，座位看你是不動的；道路上的樹木看你卻是運(yùn)動的。你看司機(jī)是不動的，你看兩旁的高樓卻又是動的。這就引出“動與靜”的概念——物理相對于另一個物理位置是否發(fā)生改變，若發(fā)生改變則為動，反之則為靜。這里的“另一個物體”便為參考物。備注：對于同一物體，選擇的參考物不同，其運(yùn)動情況可能不一樣。下列關(guān)于質(zhì)點(diǎn)的描述正確的是（）A．看書時可以把書看成質(zhì)點(diǎn)B．看藝術(shù)體操表演時，可以把運(yùn)動員看成質(zhì)點(diǎn)C．看馬拉松比賽時，可以把運(yùn)動員看成質(zhì)點(diǎn)D．乒乓球是球類中比較小的球，所以任何時候都可以把乒乓球看成質(zhì)點(diǎn)A、看書時可以把書看成質(zhì)點(diǎn)就無法看了，所以A錯誤．B、看藝術(shù)體操表演時，可以把運(yùn)動員看成質(zhì)點(diǎn)就無法研究運(yùn)動員的動作的優(yōu)美與難易，所以B錯誤；C、看馬拉松比賽時，可以把運(yùn)動員看成質(zhì)點(diǎn)，不影響對成績的測量，所以C正確；D、在研究乒乓球的旋轉(zhuǎn)時不能看做質(zhì)點(diǎn)，所以D錯誤．故選：C如圖是某一質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的位移-時間圖象，下列對質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動描述正確的是（）A． 質(zhì)點(diǎn)可能做曲線運(yùn)動 B． 質(zhì)點(diǎn)一定做直線運(yùn)動C． t=20s時刻質(zhì)點(diǎn)離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn) D． 在t=10s時刻質(zhì)點(diǎn)速度為零解：A、位移圖象只能反映位移正負(fù)兩個方向，所以只能描述直線運(yùn)動，故A錯誤，B正確．C、根據(jù)位移等于坐標(biāo)的變化量分析可知，在10s時質(zhì)點(diǎn)離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)為5m，而在20s時離出發(fā)點(diǎn)的距離只有1m，故C錯誤．D、圖象的斜率表示速度大小，在t=10s速度為零，故D正確．故選：BD下列關(guān)于質(zhì)點(diǎn)的說法中，正確的是（）A凡輕小的物體，皆可看作質(zhì)點(diǎn)B只有體積很小的物體才能看作質(zhì)點(diǎn)C質(zhì)點(diǎn)是一個理想化模型，實(shí)際上并不存在，所以，引入這個概念沒有多大意義D如果物體的形狀和大小對所研究的問題屬于無關(guān)或次要因素時，即可把物體看作質(zhì)點(diǎn)解：A、質(zhì)點(diǎn)是一個理想化模型，實(shí)際上并不存在，引入這個概念可以簡化我們分析的問題，不是沒有意義，所以A錯誤；B、體積大的物體也可以看做質(zhì)點(diǎn)，比如地球，所以B錯誤；C、輕小的物體，不一定可以看做質(zhì)點(diǎn)，要看它的形狀對分析的問題有沒有影響，所以C錯誤；D、如果物體的形狀和大小對所研究的問題屬于無關(guān)或次要因素時，即可把物體看作質(zhì)點(diǎn)，所以D正確．故選：D．如圖所示為一質(zhì)點(diǎn)的v-t圖象，下列對質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的描述正確的是（）A、V-t圖描述的是直線運(yùn)動．故A錯誤；B、C、D、由圖象可知，速度越