高中物理人教版 (2019)必修 第一冊第一章 運(yùn)動的描述1 質(zhì)點(diǎn) 參考系完美版ppt課件

這是一份高中物理人教版 (2019)必修 第一冊第一章 運(yùn)動的描述1 質(zhì)點(diǎn) 參考系完美版ppt課件，文件包含11質(zhì)點(diǎn)參考系課件-高中物理課件人教版2019必修第一冊pptx、宇宙旅行avi、小小竹排水中游1mp4、彎曲山路上行駛得汽車mp4、電影wmv、背水一戰(zhàn)mp4、飛機(jī)wmv等7份課件配套教學(xué)資源，其中PPT共45頁， 歡迎下載使用。
生活中隨處可見運(yùn)動的物體，例如玩耍的孩童、行駛的汽車、翱翔的雄鷹對于這些運(yùn)動的物體，我們?nèi)绾螠?zhǔn)確地描述它們的運(yùn)動呢？
亞里士多德 (Aristtle,前384—前322)?
不了解運(yùn)動, 就不了解自然。
高中物理就從了解運(yùn)動開始
物體的空間位置隨時間的變化，是自然界最簡單、最基本形態(tài)，叫做機(jī)械運(yùn)動。
足球在綠茵場上滾動時，它在向前運(yùn)動的同時還在轉(zhuǎn)動。
雄鷹拍打著翅膀在空中翱翔時，身體在向前運(yùn)動，但它的翅膀在向前運(yùn)動的同時還在上下運(yùn)動。
可見：要準(zhǔn)確地描述物體的運(yùn)動，并不是一件容易的事。
這是因?yàn)槿魏挝矬w都有一定的大小和形狀，物體各部分的運(yùn)動情況一般說來并不一樣。
如何準(zhǔn)確描述下列運(yùn)動？
即忽略“雄鷹”的形狀和大小，把它看成只有質(zhì)量而沒有形狀和大小的“點(diǎn)”。所以，為了研究問題的方便，常常把很多物體看成一個點(diǎn)來研究。
如果要研究雄鷹是如何飛行的，它的翅膀的運(yùn)動方式很重要；但是，如果我們只關(guān)注雄鷹從哪里移動到了哪里，就不必太在意它的形狀，把它看成一個點(diǎn)來描述它的運(yùn)動就容易了。
其中左圖為花樣滑冰大獎賽冰舞比賽。右圖是舉世矚目的男子110米欄的決賽。中國選手劉翔獲得金牌，他的成績?yōu)?2秒91，打破奧運(yùn)紀(jì)錄，同時也追平了世界紀(jì)錄。圖為劉翔在比賽中。 問題：這兩幅圖中，哪一幅可以將運(yùn)動員看成點(diǎn)？
研究跳水運(yùn)動員在跳水比賽中的動作，并對其進(jìn)行技術(shù)打分時，能否當(dāng)成點(diǎn)？
研究彎曲山路上行駛得汽車,從甲地到乙地經(jīng)歷的時間，汽車能否看成點(diǎn)？
只關(guān)注物體的整體運(yùn)動時，整個物體可以看成一個點(diǎn)。
科學(xué)家研究飛船在太空中的運(yùn)動位置、高度、速度等問題時，可以忽略其大小和形狀，把飛船簡化為一個有質(zhì)量的點(diǎn)。
科學(xué)家研究飛船在太空中的運(yùn)動位置、高度、速度等問題時，是否可以忽略其大小和形狀？
地球繞太陽公轉(zhuǎn)，同時又在自轉(zhuǎn)。地球到太陽的距離達(dá)1.5×108km，而地球的直徑只有1.3×104km，在研究地球公轉(zhuǎn)周期或速度的時候，能把地球看做一個點(diǎn)來研究嗎？
地球的直徑還不到地日距離的萬分之一，在研究地球公轉(zhuǎn)引起的位置變化問題時，由地球的大小引起的運(yùn)動差異很小，因此，可以忽略地球的大小和形狀而把地球視為點(diǎn)。
如果只研究火車整體的情況，如火車從重慶到奉節(jié)運(yùn)動的時間，能把列車看成一個點(diǎn)嗎？
火車行駛時，盡管它的傳動機(jī)構(gòu)及車輪的運(yùn)動很復(fù)雜，但是，當(dāng)我們只關(guān)心火車整體的運(yùn)動情況時，就可以不考慮上述各部分的運(yùn)動差異，而用一個點(diǎn)的運(yùn)動代替整列火車的運(yùn)動。
物體的大小和形狀對所研究的問題無影響，或者有影響但可以忽略不計。
1、定義：用來代替物體的有質(zhì)量的點(diǎn)叫質(zhì)點(diǎn)。
它具有物體的全部的質(zhì)量
理想化模型：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。質(zhì)點(diǎn)這一理想化模型就是這種方法的具體應(yīng)用。
——模型是重要的抽象方法之一。
——模型是物理概念和物理理論賴以建立的基礎(chǔ)。
一個木塊沿著固定斜面向下滑動，可以把木塊看成質(zhì)點(diǎn)嗎？
木塊上各部分的運(yùn)動情況完全相同（稱為平動），木塊上任何一點(diǎn)的運(yùn)動都能反映木塊的運(yùn)動，可以用木塊上任意一點(diǎn)的運(yùn)動代替木塊的運(yùn)動。
整個木塊的運(yùn)動簡化為一個點(diǎn)的運(yùn)動，把木塊的質(zhì)量賦予這個點(diǎn)，它也就成了一個質(zhì)點(diǎn)。
平動的物體可以取它上面任意一個點(diǎn)當(dāng)做質(zhì)點(diǎn)來代替整個物體。
3、條件：（1）物體的大小和形狀對所研究運(yùn)動的影響可以忽略不計時，不論物體自身大小如何，都可視為質(zhì)點(diǎn)。（2）平動的物體通?？梢暈橘|(zhì)點(diǎn)。如水平傳送帶上的物體隨傳送帶的運(yùn)動。（3）有轉(zhuǎn)動，但相對平動而言可以忽略時，也可以把物體視為質(zhì)點(diǎn)。如汽車在運(yùn)行時，雖然車輪轉(zhuǎn)動，若我們關(guān)心的是車輛整體的運(yùn)動快慢，故汽車可看成質(zhì)點(diǎn)。說明:轉(zhuǎn)動的物體，在研究與轉(zhuǎn)動有關(guān)的物理問題時，不能看作質(zhì)點(diǎn)。例如研究乒乓球運(yùn)動員打出的弧旋球（旋轉(zhuǎn)球）。
4. 實(shí)際物體可看成質(zhì)點(diǎn)的常見情況
運(yùn)動員踢足球的不同部位，會使球產(chǎn)生不同的運(yùn)動。足球運(yùn)動中常說的“香蕉球”是球在空中旋轉(zhuǎn)、整體運(yùn)動徑跡為類似香蕉型弧線的一種運(yùn)動。在研究如何才能踢出香蕉球時，能把足球看作質(zhì)點(diǎn)嗎？研究什么樣的問題可以把足球看作質(zhì)點(diǎn)？
研究足球的運(yùn)動軌跡時，不需要考慮球的大小和形狀對研究問題的影響，可以把足球看成質(zhì)點(diǎn)。
研究如何才能踢出香蕉球時，要研究足球的旋轉(zhuǎn)情況，必須考慮球的大小和形狀，不能把足球看成質(zhì)點(diǎn)。
在研究如何才能踢出香蕉球(弧線球)時，能把足球看作質(zhì)點(diǎn)嗎？
還有哪些物體在一個問題下可以看成質(zhì)點(diǎn)，在另一個問題下不能看成質(zhì)點(diǎn)？
【例】一列長2km的火車，正通過一長10km的高架橋。一名去北大的學(xué)生在這列火車上。如果此時火車距離北京有1800km，火車一直以360km/h的速度勻速運(yùn)動。試問：⑴如果要你求這列火車還要多長時間到達(dá)北京，可不可以把火車看成質(zhì)點(diǎn)？⑵如果要你求這列火車通過一座高架橋的時間，可不可以把火車看成質(zhì)點(diǎn)？
列車行駛時盡管它的傳動機(jī)構(gòu)及車輪的運(yùn)動很復(fù)雜，但我們只關(guān)心列車整體的運(yùn)動情況時，就可以不考慮各部分的運(yùn)動差異。
⑴因?yàn)榛疖嚲嚯x北京有1800km，這一距離遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于火車的長度，可以忽略火車的形狀和大小，把火車看成一個質(zhì)點(diǎn)。
⑵火車通過高架橋的運(yùn)動雖然可以看成是平動，但是求這列火車通過高架橋的時間時火車長度不可忽略，故不可以把火車看成質(zhì)點(diǎn)。
如果只研究地球公轉(zhuǎn)的周期，地球是否可以看成質(zhì)點(diǎn)？如果只研究地球的晝夜更替現(xiàn)象，地球是否還可以看成質(zhì)點(diǎn)呢？
結(jié)論：研究地球公轉(zhuǎn)時，地球本身的大小和形狀是次要因素可忽略. 可看成質(zhì)點(diǎn)；研究地球自轉(zhuǎn)時，地球本身的大小和形狀不可忽略. 不能看成質(zhì)點(diǎn).
結(jié)論：物體能否看成質(zhì)點(diǎn)與物體本身的大小和形狀無關(guān)。例如：地球很大，但是在研究地球的公轉(zhuǎn)周期時，可以把地球看成質(zhì)點(diǎn)；原子很小，但是在研究原子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)時，不能看成質(zhì)點(diǎn)。
1.是不是很小的物體才能看作質(zhì)點(diǎn)，很大的物體不能看做質(zhì)點(diǎn)？
2.物理中的“質(zhì)點(diǎn)”和幾何中的點(diǎn)有哪些異同？
相同點(diǎn)：都是沒有形狀和大小的點(diǎn)。不同點(diǎn)：質(zhì)點(diǎn)是實(shí)際物體的抽象表示，它具有一定的物理內(nèi)涵，不僅具有物體的全部質(zhì)量，而且是一個相對的物理概念；幾何中的點(diǎn)沒有質(zhì)量，僅表示位置，而且應(yīng)該絕對的小。
判斷下列問題中能否將物體看成質(zhì)點(diǎn)：①研究火車過電線桿的時間；②研究火車從上海到北京的時間；③電子的體積非常小，研究電子自旋；④研究電子繞原子核一周的時間；⑤研究體積非常小的原子結(jié)構(gòu) ；
下列關(guān)于質(zhì)點(diǎn)的說法中，正確的是( )A. 體積很小的物體都可看成質(zhì)點(diǎn) B. 質(zhì)量很小的物體都可看成質(zhì)點(diǎn)C. 不論物體的質(zhì)量多大，只要物體的尺寸對所研究的問題沒有影響或影響可以忽略不計時，就可以看成質(zhì)點(diǎn)D. 只有低速運(yùn)動的物體才可看成質(zhì)點(diǎn)，高速運(yùn)動的物體不可看作質(zhì)點(diǎn)
1、在下列各運(yùn)動中，可以當(dāng)做質(zhì)點(diǎn)的有（ ）A、研究做旋轉(zhuǎn)動作的體操運(yùn)動員 B、研究遠(yuǎn)洋航行中巨輪的航行C、研究轉(zhuǎn)動著的螺旋槳 D、研究繞地球運(yùn)動的衛(wèi)星
2、下列物體或人可以看做質(zhì)點(diǎn)的是( )A、研究跳水冠軍伏明霞在跳水比賽中的動作 B、研究奧運(yùn)冠軍王軍霞在萬米長跑中的過程C、研究我國科學(xué)考察團(tuán)去南極的過程D、研究一列火車通過某一路標(biāo)所用的時間
3、下列情況不能看成質(zhì)點(diǎn)的是（ ）A、計算火車通過路口所用的時間B、研究飛行中的直升機(jī)上的螺旋槳的轉(zhuǎn)動情況C、計算從北京開往汕頭的一列火車的運(yùn)行時間D、研究繞地球飛行時航天飛機(jī)的軌道
飛花兩岸照船紅，百里榆堤半日風(fēng)。臥看滿天云不動，不知云與我俱東。
要描述一個物體的運(yùn)動，首先要選定某個其他物體做參考，假定這個“其他物體”不動，觀察研究對象相對于這個“其他物體”的位置是否隨時間變化，以及怎樣變化，這個用來做參考的物體，叫參考系。
為了確定物體的位置和描述物體運(yùn)動而被選做參考的物體。
參考系的選擇是任意的，以觀測和描述物體的運(yùn)動盡可能簡單為原則，一般選擇地面或相對地面靜止的物體。
標(biāo)準(zhǔn)性：假定不動 任意性：參考系的選擇是任意的。以觀測和描述物體的運(yùn)動盡可能簡單為原則。 統(tǒng)一性：比較不同物體的運(yùn)動時應(yīng)選統(tǒng)一參考系 差異性：選擇不同參考系時，結(jié)果往往不同
5、理解：（1）參考系可以任意選?。ㄟx定為參考系后都假設(shè)靜止不動）；應(yīng)以觀測方便和使運(yùn)動的描述盡可能簡單為原則。（2）要描述一個物體的運(yùn)動，首先要選定某個其它的物體做參考，觀察物體相對這個物體(其它物體)的位置是否隨時間變化，以及怎樣變化。（注意不能選擇自身為參考系）（3）參考系的選取不同，對物體運(yùn)動的描述可能不同；（4）比較兩個物體的運(yùn)動情況，必須選擇同一參考系才有意義；（5）運(yùn)動和靜止都是相對于參考系的；（6）運(yùn)動是絕對的，靜止是相對的。
注意：以后凡是說到運(yùn)動，都應(yīng)該首先選擇參考系，常默認(rèn)為地面或相對地面靜止的物體為參考系。
甲同學(xué)和乙同學(xué)第一次乘火車，他們坐在火車站的未開動火車上。突然甲同學(xué)看著車窗外另一列火車叫起來：“我們的車開動了！”乙同學(xué)盯著車窗外的柱子說：“你看錯了，我們的車還沒開動?！蹦阏J(rèn)為甲乙同學(xué)的說法誰對誰錯？
從水平勻速飛行的飛機(jī)上投出的炸彈，以飛機(jī)為參考系和以地面為參考系各做什么運(yùn)動？
電影《閃閃的紅星》中有兩句歌詞：“小小竹排江中游，巍巍青山兩岸走?！边@其中分別描述了兩種運(yùn)動情景，那么它們分別是以什么為參考系的？
要研究月球的運(yùn)動選什么為參考系較好？
第一次世界大戰(zhàn)期間的一次空戰(zhàn)中，一個法國飛行員正在2 000米高的空中飛行，忽然，他發(fā)現(xiàn)臉旁好像有一個小東西在飛舞，他以為是一只小昆蟲，于是就伸手輕松地把它抓了過來，仔細(xì)一看，把他嚇出一身冷汗來。他抓住的不是別的，是德國飛機(jī)射向他的一顆子彈。請根據(jù)上述信息討論回答以下問題，并注意體會參考系的選取與運(yùn)動的相對性。
(1)子彈飛得那么快(一般為幾百米每秒)，為什么沒有把他的手打穿？體會一下，同一物體相對于不同的參考系運(yùn)動狀態(tài)相同嗎？(2)受類似現(xiàn)象的啟發(fā)，人們實(shí)現(xiàn)了飛機(jī)在飛行途中進(jìn)行空中加油，在航天飛行中，宇宙飛船發(fā)射到太空和正在繞地球運(yùn)動的空間站實(shí)行空中對接。實(shí)現(xiàn)“空中加油”和“空中對接”應(yīng)滿足的基本條件是什么?
1、關(guān)于參考系的選取，下列說法正確的是（ ）A、參考系必須選取靜止不動的物體 B、參考系必須是和地面聯(lián)系在一起的C、在空中運(yùn)動的物體不能作為參考系 D、任何物體都可以作為參考系
2、以下說法正確的是（ ）A、參考系就是不動的物體B、任何情況下，只有地球才是最理想的參考系C、不選定參考系，就無法研究某一個物體是怎么運(yùn)動的D、同一物體的運(yùn)動，對不同的參考系可能有不同的觀察結(jié)果
3、甲、乙、丙三架電梯，甲中乘客看到一座高樓在向下運(yùn)動，乙中乘客看到甲在向下運(yùn)動，丙中乘客看到甲、乙都在向上運(yùn)動，這三架電梯的運(yùn)動情況可能有那些？
【解析】以地面為參考系，甲是向上運(yùn)動的；而乙也是向上運(yùn)動的，但乙的速度比甲大；而丙有可能向上運(yùn)動，但丙的速度比甲、乙都?。槐部赡芟蛳逻\(yùn)動；丙還有可能靜止。
4、觀察圖中的煙和小旗，關(guān)于甲、乙兩車相對于房子的運(yùn)動情況，下列說法正確的是（ ） A.甲、乙兩車一定向左運(yùn)動 B.甲、乙兩車一定向右運(yùn)動 C.甲車可能運(yùn)動，乙車向右運(yùn)動 D.甲車可能靜止，乙車向左運(yùn)動
解析：圖中房子相對地面是靜止的，由煙囪冒出的煙向左飄，可知此時風(fēng)向向左（相對于地球而言）．甲車上的旗子也向左，則有三種可能情況：一是甲車不動，風(fēng)把小旗向左刮；二是甲車向右運(yùn)動，風(fēng)相對甲向左，風(fēng)把小旗向左刮；三是甲車向左運(yùn)動但小于風(fēng)速，因此風(fēng)仍能把小旗向左刮．對于乙車，則只有乙車向左運(yùn)動并大于風(fēng)速，此時風(fēng)把小旗向右刮．故選項(xiàng)D正確．
5、如圖所示，新中國成立70周年閱兵儀式上，國產(chǎn)武裝直升機(jī)排列并保持“70”字樣編隊(duì)從天安門上空整齊飛過．甲、乙分別是編隊(duì)中的兩架直升機(jī)，則(　　)A.以甲為參考系，乙是運(yùn)動的B.以乙為參考系，甲是運(yùn)動的C.以甲為參考系，坐在觀眾席上的觀眾都是靜止的D.以乙為參考系，“70”字樣編隊(duì)中所有直升機(jī)都是靜止的
解析：甲和乙相對靜止，所以以甲為參考系，乙是靜止的，以乙為參考系，甲是靜止的，故A、B錯誤；觀眾相對甲有位置變化，所以以甲為參考系，觀眾是運(yùn)動的，故C錯誤；乙和編隊(duì)中的直升機(jī)都是相對靜止的，因此以乙為參考系，編隊(duì)中的直升機(jī)都是靜止的，故D正確．