“元?jiǎng)?chuàng)物理”暑期《初高中銜接物理教材》1第一章運(yùn)動(dòng)的描述1質(zhì)點(diǎn)參考系

學(xué)校，我們就在初二上的第一章，學(xué)習(xí)了一點(diǎn)點(diǎn)簡(jiǎn)潔的機(jī)械運(yùn)動(dòng)的學(xué)問(wèn)。高中，高一上，我們將用近一半的時(shí)間，學(xué)習(xí)如何描述物體的運(yùn)動(dòng)，學(xué)習(xí)物體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，并學(xué)習(xí)如何運(yùn)用這些規(guī)律分析、處理各種運(yùn)動(dòng)問(wèn)題。這個(gè)“臺(tái)階〞實(shí)在有點(diǎn)大，我們將在第一、二兩章，不僅僅“連接〞，還要關(guān)心你努力跨上這個(gè)“臺(tái)階〞，對(duì)這局部?jī)?nèi)容，有個(gè)根底的、全面的了解，能解決根底的問(wèn)題。先從如何描述運(yùn)動(dòng)開(kāi)頭吧，這是本章的任務(wù)！第一章：運(yùn)動(dòng)的描述1.質(zhì)點(diǎn)參考系01【學(xué)情連接】已經(jīng)學(xué)習(xí)知道的學(xué)問(wèn)連接問(wèn)題將要達(dá)成的核心目標(biāo)1.物體位置的變化叫做機(jī)械運(yùn)動(dòng)，簡(jiǎn)稱(chēng)運(yùn)動(dòng)。2.物體是否運(yùn)動(dòng)，是相對(duì)于參照物而言的，參照物就是一個(gè)作為推斷標(biāo)準(zhǔn)的物體。假如選擇的參照物不同，描述同一物體的運(yùn)動(dòng)狀況時(shí)，結(jié)論一般也不一樣。可見(jiàn)，物體的運(yùn)動(dòng)和靜止是相對(duì)的。物體→質(zhì)點(diǎn)參照物→參考系“質(zhì)點(diǎn)〞，理解將物體看作質(zhì)點(diǎn)的條件，在詳細(xì)情境下能推斷物體能否當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)，體會(huì)建構(gòu)物理模型的思維方式和必要性。2.了解參考系的含義、四大特性及選取原那么，能推斷或恰中選取描述運(yùn)動(dòng)的參考系。02【連接講解】一、物體→質(zhì)點(diǎn)學(xué)校，爭(zhēng)論的是詳細(xì)的物體的簡(jiǎn)潔運(yùn)動(dòng)。物體千萬(wàn)種、運(yùn)動(dòng)很簡(jiǎn)單，由于精確描述之難、為了得到普遍規(guī)律，高中，引入了質(zhì)點(diǎn)這個(gè)抱負(fù)模型，其意義是可以關(guān)心人們?cè)趯?shí)際情境中抓主要沖突、無(wú)視次要方面，便于解決問(wèn)題。1.概念：在肯定條件下將物體簡(jiǎn)化為只有質(zhì)量，沒(méi)有外形、大小的一個(gè)點(diǎn)，即質(zhì)點(diǎn)。2.能將物體當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)的條件：物體的外形和大小在所爭(zhēng)論的問(wèn)題中可以忽視。〔1〕物體做平動(dòng)，即物體上每一點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)狀況都相同時(shí)，可當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)。如爭(zhēng)論沿斜面下滑的木塊的速度或時(shí)間時(shí)，可將木塊當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)。〔2〕物體雖有轉(zhuǎn)動(dòng)，但轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)爭(zhēng)論的問(wèn)題沒(méi)有影響或影響可以忽視時(shí)，可當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)。舉例說(shuō)明：爭(zhēng)論一列火車(chē)從北京到上海運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，問(wèn)題是求時(shí)間〔跟距離、速率等有關(guān)〕，物體是火車(chē)，火車(chē)的外形、大小〔長(zhǎng)度〕比起這個(gè)路程可以忽視，也跟速率等因素?zé)o關(guān)，即對(duì)時(shí)間的求解這個(gè)問(wèn)題無(wú)影響或影響可以忽視，故此問(wèn)題中可以把火車(chē)當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)。假如要爭(zhēng)論火車(chē)經(jīng)過(guò)一座橋梁所需要的時(shí)間，火車(chē)的長(zhǎng)度與橋梁的長(zhǎng)度相比擬，不能忽視，火車(chē)就不能被看做質(zhì)點(diǎn)；假如要爭(zhēng)論火車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及車(chē)輪的運(yùn)動(dòng)，火車(chē)也不能被看做質(zhì)點(diǎn)，不然當(dāng)時(shí)質(zhì)點(diǎn)怎么爭(zhēng)論呢？3.一般的結(jié)論是物體能否看成質(zhì)點(diǎn)，完全取決于問(wèn)題的性質(zhì)而非物體的外形、大小。同一物體能否看作質(zhì)點(diǎn)，要看詳細(xì)狀況。有時(shí)能，有時(shí)不能，取決于所爭(zhēng)論問(wèn)題的性質(zhì)。4.質(zhì)點(diǎn)是一個(gè)抱負(fù)化模型。〔1〕實(shí)際上并不存在，是肯定條件下對(duì)物體進(jìn)行的一種科學(xué)的抽象?！?〕是為了突出問(wèn)題的主要因素，忽視次要因素而建立的。〔3〕是物理學(xué)中常常采納的一種爭(zhēng)論方法。二、參照物→參考系在學(xué)校，參考系叫參照物，那是由于我們只爭(zhēng)論了簡(jiǎn)潔的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。高中，為了建立質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的普遍規(guī)律，需要借助更多的數(shù)學(xué)工具、學(xué)問(wèn)，坐標(biāo)系就是很重要的一個(gè)，因此，將參照物改叫為參考系。1.概念：描述物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，被選做參考并假定不動(dòng)的物體，即參考系。2.參考系的選取原那么：以爭(zhēng)論問(wèn)題便利、對(duì)運(yùn)動(dòng)的描述盡可能簡(jiǎn)潔為根本原那么。如爭(zhēng)論火車(chē)上物體的運(yùn)動(dòng)狀況，一般選取火車(chē)為參考系，爭(zhēng)論地面上物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，常選取地面或相對(duì)地面靜止的物體為參考系。在實(shí)際問(wèn)題中，不作交代時(shí)，可認(rèn)為是以地面或常規(guī)默認(rèn)的物體為參考系。3.影響：對(duì)于同一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)，假如選取不同的物體做參考系，所得到的結(jié)果可能不同。4.參考系的四大性質(zhì)：(1)標(biāo)準(zhǔn)性:被選為參考系的物體都是假定不動(dòng)的,被爭(zhēng)論的物體是運(yùn)動(dòng)還是靜止,都是相對(duì)于參考系而言的。(2)任意性:任何物體都可以作為參考系。既可以選靜止的物體作為參考系,也可以選運(yùn)動(dòng)的物體作為參考系。(3)統(tǒng)一性:比擬多個(gè)物體運(yùn)動(dòng)時(shí)應(yīng)選擇同一個(gè)參考系。(4)差異性:對(duì)于同一個(gè)物體,選擇不同的參考系,觀看結(jié)果一般不同。例如運(yùn)動(dòng)中的汽車(chē),以路邊的樹(shù)木為參考系,汽車(chē)是運(yùn)動(dòng)的,以汽車(chē)上的乘客為參考系,汽車(chē)是靜止的,以路上靜止不動(dòng)的人為參考系,汽車(chē)又是運(yùn)動(dòng)的。03【典例分析】【類(lèi)型一】關(guān)于質(zhì)點(diǎn)的推斷【例1】以下運(yùn)動(dòng)的物體,能當(dāng)成質(zhì)點(diǎn)處理的是()A.爭(zhēng)論“神舟十號(hào)〞與“天宮一號(hào)〞對(duì)接時(shí)的“神舟十號(hào)〞B.爭(zhēng)論前進(jìn)中汽車(chē)的車(chē)輪時(shí),把汽車(chē)看做質(zhì)點(diǎn)C.裁判員在打分過(guò)程中,在冰面上旋轉(zhuǎn)的把戲滑冰運(yùn)發(fā)動(dòng)【解析】爭(zhēng)論神舟十號(hào)與天宮一號(hào)對(duì)接時(shí),要特別關(guān)注對(duì)接的細(xì)節(jié),故神舟十號(hào)的外形和大小不能忽視,不能將飛船看做質(zhì)點(diǎn);爭(zhēng)論車(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),汽車(chē)不能看做質(zhì)點(diǎn);把戲滑冰競(jìng)賽時(shí),裁判員看動(dòng)作打分,故不能將滑冰運(yùn)發(fā)動(dòng)看做質(zhì)點(diǎn);爭(zhēng)論火車(chē)從北京到上海的行駛時(shí)間時(shí),火車(chē)的長(zhǎng)度可以忽視不計(jì),火車(chē)能看成質(zhì)點(diǎn)?！敬鸢浮緿【反思與感悟】對(duì)準(zhǔn)每個(gè)選項(xiàng)，弄清晰物體和問(wèn)題，依據(jù)“物體的大小、外形〞對(duì)“問(wèn)題〞是否有影響或影響可否忽視推斷?！绢?lèi)型二】關(guān)于參考系的選取與運(yùn)動(dòng)狀況的描述【例2】(多項(xiàng)選擇)甲、乙兩人坐在同一輛沿水平直大路行駛的汽車(chē)上，以下有關(guān)的表達(dá)中正確的選項(xiàng)是()A.以乙為參考系，甲是靜止的B.以地面為參考系，甲是運(yùn)動(dòng)的C.以汽車(chē)為參考系，路邊的樹(shù)是運(yùn)動(dòng)的D.以汽車(chē)為參考系，路邊的樹(shù)是靜止的【解析】甲、乙兩人具有相同的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，甲以乙為參考系時(shí)，他們之間的位置沒(méi)有變動(dòng)，故甲相對(duì)乙是靜止的，A正確；汽車(chē)本身相對(duì)地面在運(yùn)動(dòng)，甲選地面為參考系時(shí)，自己本身是運(yùn)動(dòng)的，B正確；中選運(yùn)動(dòng)的汽車(chē)為參考系時(shí)，即假定汽車(chē)不動(dòng)，那么汽車(chē)周邊的樹(shù)木都向汽車(chē)運(yùn)動(dòng)的反方向運(yùn)動(dòng)，C正確，D錯(cuò)誤．【答案】ABC【反思與感悟】描述物體的運(yùn)動(dòng)，肯定要明確參考系，參考系的選擇原那么上是任意的，但選不同的參考系，對(duì)同一運(yùn)動(dòng)的描述可能有很大的差異，在對(duì)運(yùn)動(dòng)的爭(zhēng)論上也有簡(jiǎn)繁之分．04【自測(cè)練習(xí)】【根底訓(xùn)練】1.(多項(xiàng)選擇)〔2018山東省濟(jì)南第一中學(xué)高一上學(xué)期期中〕關(guān)于質(zhì)點(diǎn)，以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是〔〕A.只要體積小就可以視為質(zhì)點(diǎn)B.假設(shè)物體的大小和外形對(duì)于所爭(zhēng)論的問(wèn)題屬于無(wú)關(guān)或次要因素，可把物體當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)C.質(zhì)點(diǎn)是一個(gè)抱負(fù)化模型，實(shí)際上并不存在D.由于質(zhì)點(diǎn)沒(méi)有大小，所以與幾何中的點(diǎn)是一樣的2.〔多項(xiàng)選擇〕以下關(guān)于質(zhì)點(diǎn)的說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是()A.質(zhì)點(diǎn)就是質(zhì)量很小的物體B.質(zhì)點(diǎn)就是體積很小的物體C.質(zhì)點(diǎn)是一種抱負(fù)化模型，實(shí)際上并不存在D.當(dāng)物體的外形和大小對(duì)所爭(zhēng)論的問(wèn)題是無(wú)關(guān)緊要的因素時(shí)，即可把物體視為質(zhì)點(diǎn)3.〔多項(xiàng)選擇〕以下哪種狀況可將物體看成質(zhì)點(diǎn)()A．爭(zhēng)論某同學(xué)騎車(chē)回校的速度B．對(duì)你自己騎車(chē)的姿態(tài)進(jìn)行生理學(xué)分析C．爭(zhēng)論火星探測(cè)器從地球到火星的飛行軌跡D．爭(zhēng)論火星探測(cè)器降落到火星外表后如何探測(cè)火星的外表4.(多項(xiàng)選擇)以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A．參考系就是不動(dòng)的物體B．任何狀況下，只有地球才是最抱負(fù)的參考系C．不選定參考系，就無(wú)法爭(zhēng)論某一物體是怎樣運(yùn)動(dòng)的D．同一物體的運(yùn)動(dòng)，對(duì)不同的參考系可能有不同的觀看結(jié)果5.如下圖是體育攝影中“追拍法〞的勝利之作,攝影師眼中清晰的運(yùn)發(fā)動(dòng)是靜止的,而模糊的背景是運(yùn)動(dòng)的,攝影師用自己的方式表達(dá)了運(yùn)動(dòng)的美。請(qǐng)問(wèn)攝影師選擇的參考系是()6.宋代詩(shī)人陳與義乘著小船在風(fēng)和日麗的春日出游曾寫(xiě)下了一首詩(shī)，其中的兩句是“臥看漫天云不動(dòng)，不知云與我俱東〞，表達(dá)了他對(duì)運(yùn)動(dòng)相對(duì)性的理解。詩(shī)中這兩句涉及的參考系分別是()A．岸和船B．船和岸C．都是岸D．都是船【提升訓(xùn)練】7.〔2018唐山市2017—2018學(xué)年度高一班級(jí)第一學(xué)期期末〕關(guān)于質(zhì)點(diǎn)說(shuō)法正確的選項(xiàng)是〔〕A.爭(zhēng)論微小的灰塵時(shí)，灰塵肯定可以看成質(zhì)點(diǎn)B.計(jì)算火車(chē)通過(guò)南京長(zhǎng)江大橋的時(shí)間，火車(chē)可以看成質(zhì)點(diǎn)C.爭(zhēng)論“嫦娥五號(hào)〞飛往月球軌跡時(shí)，可將“嫦娥五號(hào)〞視為質(zhì)點(diǎn)D.爭(zhēng)論月球車(chē)在月球外表抓取月球土壤的動(dòng)作時(shí)，可將月球車(chē)視為質(zhì)點(diǎn)8.〔2018吉林省試驗(yàn)中學(xué)高一上學(xué)期期末〕2017年11月，第十二屆中國(guó)國(guó)際航空航天博覽會(huì)在廣東珠海如期進(jìn)行，博覽會(huì)還迎來(lái)了英國(guó)皇家空“紅箭〞絕技飛行表演隊(duì)的中國(guó)航展首秀。如下圖，9架表演機(jī)保持隊(duì)形不變飛過(guò)觀禮臺(tái)。以下關(guān)于“紅箭〞絕技飛行表演的說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A.地面上的人看到飛機(jī)飛過(guò)，是以飛機(jī)為參考系B.飛行員看到觀禮臺(tái)向后拂過(guò)，是以地面為參考系C.以編隊(duì)中某一飛機(jī)為參考系，其他飛機(jī)是靜止的D.以編隊(duì)中某一飛機(jī)為參考系，其他飛機(jī)是運(yùn)動(dòng)的【參考答案】1【答案】BC【解析】原子核很小，但在爭(zhēng)論原子核內(nèi)部的結(jié)構(gòu)等的時(shí)候是不能看成質(zhì)點(diǎn)的，A錯(cuò)誤；假設(shè)物體的大小和外形對(duì)于所爭(zhēng)論的問(wèn)題屬于無(wú)關(guān)或次要因素時(shí)，我們就可把物體當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)，B正確；質(zhì)點(diǎn)是忽視了物體的外形和大小，把物體看成一個(gè)具有質(zhì)量的點(diǎn)，這是為了爭(zhēng)論問(wèn)題的便利，而建立的抱負(fù)化模型，實(shí)際不存在，C正確；質(zhì)點(diǎn)沒(méi)有大小但是有質(zhì)量，幾何中的點(diǎn)沒(méi)有質(zhì)量，故不一樣，D錯(cuò)誤。2【答案】CD【解析】能否被看成質(zhì)點(diǎn)是由所爭(zhēng)論問(wèn)題的性質(zhì)打算的，與物體質(zhì)量和體積無(wú)關(guān)，A、B錯(cuò)誤；質(zhì)點(diǎn)是代替物體的有質(zhì)量的點(diǎn)，是對(duì)實(shí)際物體的近似，是一種科學(xué)的抽象，實(shí)際上并不存在，是抱負(fù)化模型，C、D正確．3【答案】AC【解析】人車(chē)相對(duì)于家校間距離小得多，當(dāng)爭(zhēng)論運(yùn)行速度時(shí)，可視為質(zhì)點(diǎn)，A項(xiàng)正確，同理C項(xiàng)正確．對(duì)騎車(chē)的姿態(tài)進(jìn)行生理學(xué)分析，爭(zhēng)論火星探測(cè)器降落到火星外表后如何探測(cè)火星的外表，明顯不能當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)，B、D錯(cuò)誤。4【答案】CD【解析】參考系是假定為不動(dòng)的物體，實(shí)際上也運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)。同一物體選擇不同的參考系，其運(yùn)動(dòng)形式的表述一般不同，選擇時(shí)以便利、簡(jiǎn)潔為主，不選取參考系，就無(wú)法描述物體的位置變化，無(wú)法爭(zhēng)論其運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)，C、D對(duì)。5.【答案】C【解析】攝影師和運(yùn)發(fā)動(dòng)相對(duì)靜止,攝影時(shí)是以攝影師或運(yùn)發(fā)動(dòng)為參考系,這時(shí)背景中的物體是運(yùn)動(dòng)的。應(yīng)選C。6.【答案】B【解析】“臥看漫天云不動(dòng)〞是以船為參考系的，“不知云與我俱東〞是以岸為參考系的，故B正確。7【答案】C【解析】假如爭(zhēng)論灰塵轉(zhuǎn)動(dòng)的緣由時(shí)，灰塵不行以看成質(zhì)點(diǎn)。A項(xiàng)錯(cuò)誤；計(jì)算火車(chē)通過(guò)南京長(zhǎng)江大橋的時(shí)間，火車(chē)的長(zhǎng)度不能忽視，火車(chē)不行以看成質(zhì)點(diǎn)，B