资源简介 1.1质点 参考系【教材分析】本节选自人教版高中物理教材第一章第一节《质点参考系》,要描述物体的运动,首先要对实际物体建立一个最简单的物理模型一质点模型。由于运动的相对性,描述质点运动时必须明确所选择的参考系。为了准确的、定量的描述质点的运动。质点、参考系是描述物体运动的基础知识,教材中逐步展开这些内容。本节介绍质点、参考系,不仅是这一章学习的基础知识,也是以后力学各章学习的基础知识。这些基础知识在实践中有广泛的、重要的应用。【教学目标】1、理解质点的定义,知道质点是一个理想化的模型,初步体会物理模型在探索自然规律中的作用。2、理解参考系的概念,知道在不同的参考系中对同一运动的描述可能是不同的。【教学重难点】重点1.理解质点的概念。2.知道如何选取参考系。难点1.物体看成质点的条件。【新课导入】物理学是研究物质及其运动规律的科学,在我们周围,到处可以看到物体在运动:汽车飞奔,巨轮远航,树叶摇动,地球公转……思考:以上几个例子中物体的状态是什么?2、你是如何判断出来他们都在动的?机械运动:物体的空间位置随时间变化,它是自然界最简单最基本的运动形式。力学:在物理学中,研究物体做机械运动的分支 。问题:如何描述物体的机械运动呢?【新课讲解】一.质点1.概念:用来代替物体的有质量的点叫做质点。在研究物体运动的过程中,如果物体的大小和形状对问题的影响不大,为了简化问题,常把物体看成一个有质量、但没有大小的点来处理,这个有质量的点就叫做质点。如图1-1-1所示,在研究一辆汽车从上海到北京所通过的路程时,由于汽车的大小相对于路程可以忽略不计,这时就可以把这辆汽车当做质点来研究。2. 质点的特点:(1)没有大小和形状:质点是没有大小和形状的。在研究问题时,如果物体的大小和形状可以忽略时,一切物体都可以作为质点来研究。一个分子、一辆汽车、甚至地球都作为质点来研究。(2)质点不同于几何意义上的点:几何意义上的点只表示空间的某一位置,没有质量,而质点是把物体简化为一个点,但质量不能忽略。例如,在研究一个物体的重力时,为了简化问题,可以忽略物体的大小和形状,当作质点来研究,但其质量不能忽略。(3)质点是一个理想化的模型:实际的物体都是有大小的,大到天体,小到分子、原子。但是,一旦把物体当做质点研究时,物体就没有大小了,就是一个有质量的点。质点实际上是人们为了研究问题的方便,简化出来的、理想化的物理模型,实际上并不存在,这种研究物理问题的方法叫做模型法。二.理想化模型1. 概念:“理想化模型”是为了使研究的问题简化而进行的一种科学的抽象。当我们针对某种研究目的,从某种角度对某一物体进行研究时,有许多对研究问题没有直接关系的属性和作用可以忽略不计。2. “理想化模型”的研究目的:在“理想化模型”的抽象过程中,应以研究的目的为出发点,突出问题的主要因素,忽略对所研究的问题没有影响或影响很小的次要因素,从而建立物理模型。3. “理想化模型”的研究方法:“理想化模型”是在一定程度和范围内对复杂事物的简化或近似的反映,是物理学中常用的一种科学研究方法。4. 已研究过的“理想化模型”:我们以前学习的“光线”、“磁场”、“电场线”和“磁感线”都是用“模型法”建立的理想化模型。三.能把物体看成质点的原则1. 同一个物体有时可以当做质点来研究,有时不能作为质点来研究:能否把物体当做质点来研究,要视具体情况而定。如图1-1-2,在研究地球围绕太阳公转时,由于地球到太阳的距离是地球直径的1.2×104倍,地球的大小相对于地球到太阳的距离可以忽略,此时可以把地球当做质点来研究;而在研究太阳自转的特点时,如图1-1-3,就不能当做质点来研究了,如果此时把地球当做一个没有形状和大小的点,就无法研究其旋转的特点了。所以同一个物体有时可以当做质点来研究,有时不能作为质点来研究。2. 能否把物体作为质点研究的原则:物体的大小和形状相对于所研究的问题可以忽略时,就可以把物体作为质点来研究。例如,在研究一辆火车从上海到北京的运动时,如图1-1-4,由于火车的长度相对于上海到北京的距离可以忽略,此时可以把火车作为质点来研究;而在研究火车过桥问题时,如图1-1-5,由于火车的长度不能忽略,此时不能把火车作为质点来研究。3. 能否作为质点,与物体的大小无关:在研究较大的地球围绕太阳公转时,可以把地球当做质点来研究;在研究电子围绕原子核的运动规律时,不能把分子作为质点。所以能否作为质点,与物体的大小无关,大的物体不一定不能作为质点来研究,小的物体不一定能作为质点来研究。4. 物体能否作为质点与所研究问题的关系:物体 研究问题 能否看作质点 原因地球 绕太阳一周的时间 能 地球的大小相对于路程可以忽略地球自转特点 否 如果忽略了大小,看作质点,则无法研究其转动情况。火车 从上海到北京的时间 能 火车的大小相对于路程可以忽略过一座大桥用的时间 否 火车的大小相对于路程不能忽略万米跑运动员 万米赛跑用的时间 能 运动员的大小相对于路程可以忽略运动员的动作 否 如果忽略了大小,看作质点,则无法研究运动员的动作特点。例题1下列关于质点的说法正确的是( )A.质点是一个理想化的模型,实际上并不存在B.只有体积很小的物体才能看作质点C.一切轻小的物体都可以看作质点D.如果物体的形状和大小对所研究的问题属于无关或可忽略时,即可把物体看作质点解析:质点实际上是人们为了研究物体的方便,简化出来的、理想化的物理模型,实际上并不存在,故A正确;体积大的也可能作为质点来研究。例如,在研究较大的地球围绕太阳公转时,可以把地球当做质点来研究,故B错误;小的物体不一定能作为质点研究。例如,在研究电子围绕原子核的运动规律时,不能把分子作为质点。故C错误;如果物体的形状和大小对所研究的问题属于无关或可忽略时,即可把物体看作质点,故D正确。答案:AD规律方法一个物体能否看做质点不是以其大小而论的,更不能看物体的轻重,而是看物体的大小和形状对所研究的问题有无影响,物体的大小和形状对于所研究的问题能不能忽略不计。例题2对于正在进行马拉松比赛的运动员,可以作为质点来研究的是( )A.研究运动员的运动速度时 B.研究运动员的动作时C.确定运动员的位置时 D.确定运动员的运动方向时解析:在“研究运动员的运动速度时”、“确定运动员的位置时”、“确定运动员的运动方向时”,运动员的大小和形状都可以忽略,运动员可以作为质点来研究,故A、C、D正确;当“研究运动员的动作时”,再把运动员作为一个“点”来研究,就无法研究运动员的动作了,故B错误。答案:ACD规律方法研究物体的运动姿态、动作、旋转或物体上某一点的运动情况时,不能把物体当作质点四.参考系教师活动:出示情境,布置任务单:结合生活经验,根据情境小组讨论并回忆参考系知识点。在奔驰的大巴中,小伟看着窗外说:“快看,树在飞快地往后跑!”小霞看了说:“不对,是我们和汽车在往前跑,树怎么会动呢!”你同意谁的说法,为什么?学生活动:分组讨论并回答。师生共同活动:对于一个物体运动情况的描述,取决于所选的参考系,选取的参考系不同,对同一物体运动的描述也往往不同.那么什么是参考系呢?我们在初中的时候学习过,大家一起回忆一下参考系的定义与特点。参考系:被选定做参考、假定为不动的其它物体选取原则:(1)参考系的选取可以是任意的(2)参考系的选取以研究问题方便、对运动的描述尽可能简单为基本原则(3)一般选地球为参考系。1.在电视连续剧《西游记》中,常常有孙悟空“腾云驾雾”的镜头,这通常采用的是“背景拍摄法”:让“孙悟空”站在平台上,做着飞行的动作,在他的背后展现出蓝天和急速飘动的白云,同时加上烟雾效果;摄影师把人物动作和飘动的白云及下面的烟雾等一起摄入镜头.放映时,观众就感觉到“孙悟空”在“腾云驾雾”请问观众选择的参考系是什么?说明理由.答案解析:答:观众选择的参考系是孙悟空背后急速飘动的白云。“孙悟空”站在平台上,在他的背后有急速飘动的白云,就感觉到“孙悟空”在“腾云驾雾”。通过题目所给的条件,我们可以知道所选的参考系是孙悟空背后急速飘动的白云,认为白云静止不动的结果是,“孙悟空”在飞速前进。【板书】§1.1 质点 参考系一、物体与质点1、质点:忽略物体的大小和形状,简化为一个具有质量的点。2、物体看成质点的条件:大小和形状对研究问题的影响可以忽略不计。3、质点是一个理想化的物理模型,是对研究问题的科学抽象。二、参考系1、运动的相对性:描述某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。2、参考系:用来参考的物体。3、参考系的性质: ①物体选为参考系,则认为该物体是静止的;②任何物体都可以当作参考系;③比较不同物体的运动时要选取同一参考系。参考系的选取原则:方便观测,描述简单。 展开更多...... 收起↑ 资源预览