《質(zhì)點(diǎn) 參考系》運動(dòng)的描述PPT課件
第一部分內容：新課導入
機械運動(dòng) 力學(xué)
物體的空間位置隨時(shí)間的變化，是自然界中最簡(jiǎn)單、最基本的運動(dòng)形態(tài)，叫作機械運動(dòng)。
在物理學(xué)中，研究物體做機械運動(dòng)規律的分支叫作力學(xué)。
情景導入
生活中隨處可見(jiàn)運動(dòng)的物體，例如玩耍的孩童、行駛的汽車(chē)、翱翔的雄鷹......
對于這些運動(dòng)的物體，我們如何準確地描述他們的運動(dòng)呢？
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質(zhì)點(diǎn)參考系PPT，第二部分內容：新課教學(xué)
一、物體和質(zhì)點(diǎn)
1.1 質(zhì)點(diǎn)
(1)自然界中許多物體的運動(dòng)都是很復雜的,要想準確地描述物體的運動(dòng),并不是一件容易的事,原因是任何物體都有一定的大小和形狀,物體各部分的運動(dòng)情況一般說(shuō)來(lái)并不一樣。
(2)用來(lái)代替物體的有質(zhì)量的點(diǎn)叫作質(zhì)點(diǎn)。
(3)在研究物體的運動(dòng)時(shí),若物體的大小和形狀對研究問(wèn)題的結果沒(méi)有影響或影響很小(可忽略不計)時(shí),可將物體視為質(zhì)點(diǎn),也就是說(shuō),能否將一個(gè)物體看作質(zhì)點(diǎn)是由問(wèn)題的性質(zhì)決定的。
思考：體積很小的物體一定可以看作質(zhì)點(diǎn)嗎?體積很大的物體一定不可以看作質(zhì)點(diǎn)嗎?
答案：物體能否看作質(zhì)點(diǎn),不在于它本身的大小,而是由所研究的問(wèn)題的性質(zhì)決定的,要具體情況具體分析。不是體積小的物體就可以看作質(zhì)點(diǎn),也不是體積大的物體就不能看作質(zhì)點(diǎn),關(guān)鍵是看物體的形狀和大小在所研究的問(wèn)題中是不是可以忽略不計。
質(zhì)點(diǎn)的特點(diǎn)
(1)質(zhì)點(diǎn)不同于幾何“點(diǎn)”。質(zhì)點(diǎn)是用來(lái)代替物體的有質(zhì)量的點(diǎn),其特點(diǎn)是具有質(zhì)量,沒(méi)有大小、體積、形狀,它與幾何“點(diǎn)”有本質(zhì)的區別。
(2)質(zhì)點(diǎn)是一種“物理模型”。
①物理模型是在物理研究中,突出問(wèn)題的主要因素,忽略次要因素而建立的理想化模型,是物理學(xué)經(jīng)常采用的一種科學(xué)研究方法,質(zhì)點(diǎn)就是典型的物理模型之一。
②物理模型作為一種理想模型,是為了研究問(wèn)題方便而對實(shí)際問(wèn)題的科學(xué)的抽象,實(shí)際中并不存在。
1.2 物體能否看成質(zhì)點(diǎn)的判斷
(1)在研究物體的運動(dòng)時(shí),當物體的形狀和大小對于所研究的問(wèn)題可以忽略不計時(shí),物體就可以看成質(zhì)點(diǎn)。
(2)以下幾種情況,物體通�？梢钥醋髻|(zhì)點(diǎn)：
①物體的大小、形狀可以忽略;
②物體的轉動(dòng)不起主要作用;
③研究平動(dòng)物體的運動(dòng)情況;
④題目中有特殊說(shuō)明的物體。
典例講解
【例1】 以下情景中,加著(zhù)重號的人物或物體可看成質(zhì)點(diǎn)的是( )
A. 研究一列火車(chē)通過(guò)長(cháng)江大橋所需的時(shí)間
B. 乒乓球比賽中,運動(dòng)員發(fā)出的旋轉球
C. 研究航天員翟志剛在太空出艙揮動(dòng)國旗的動(dòng)作
D. 用GPS確定打擊海盜的“武漢”艦在大海中的位置
【例2】 在某屆冬奧會(huì )中,中國代表團共有66名運動(dòng)員參加了4個(gè)大項、49個(gè)小項的比賽,共獲得3枚金牌、4枚銀牌和2枚銅牌的好成績(jì)。下列關(guān)于冬奧會(huì )比賽項目中的研究對象可視為質(zhì)點(diǎn)的是( )
A. 研究參加跳臺滑雪運動(dòng)員的空中飛行姿態(tài)
B. 研究參加男子1 500 m速滑的運動(dòng)員行進(jìn)過(guò)程中的速度
C. 冰壺比賽中研究運動(dòng)員拋出冰壺后的旋轉方向
D. 研究男子空中技巧比賽中的運動(dòng)員
二、參考系
創(chuàng )設情境
【情境1】有這樣的詞句,“滿(mǎn)眼風(fēng)波多閃爍,看山恰似走來(lái)迎。仔細看山山不動(dòng),是船行。”其中“看山恰似走來(lái)迎”和“是船行”所選的參考系分別是什么?
簡(jiǎn)答：船中乘客觀(guān)看其他物體的運動(dòng)情況時(shí),是以自己所乘的船為參考系的,故能出現“看山恰似走來(lái)迎”的景象,“是船行”是以相對山不動(dòng)的河岸或地面等為參考系的。
【情境2】如圖所示,下雨天,地面觀(guān)察者看到雨滴豎直下落時(shí),坐在勻速行駛的車(chē)廂里的乘客看到的雨滴是怎樣下落的?
簡(jiǎn)答：選擇不同的參考系來(lái)觀(guān)察同一物體的運動(dòng),得到的結論不同。因為車(chē)廂相對地面向前運動(dòng),所以車(chē)廂中的乘客看到的雨滴是傾斜落向后方的。
2.1 參考系
在描述A物體的運動(dòng)時(shí),首先要選定B物體做參考,然后觀(guān)察A物體相對B物體的位置是否隨時(shí)間變化以及怎么變化。這種用來(lái)做參考的物體稱(chēng)為參考系。參考系的選擇是任意的,選擇不同的參考系來(lái)觀(guān)察同一物體的運動(dòng),其結果往往是不同的,這說(shuō)明物體的運動(dòng)具有相對性。
2.2 參考系的“四性”
標準性:不管物體是運動(dòng)還是靜止,一旦被選為參考系,物體就被看作是靜止的。
任意性:參考系的選取是任意的,以使物體運動(dòng)的描述盡可能簡(jiǎn)單為原則,如不特別說(shuō)明一般以地面為參考系。
差異性:同一物體的運動(dòng),相對于不同的參考系一般是不同的。
同一性:比較多個(gè)物體的運動(dòng)或同一個(gè)物體在不同階段的運動(dòng)時(shí),必須選擇同一參考系。
典例講解
【例3】 (多選)甲、乙、丙三人各乘一架直升機,甲看到樓房勻速上升,乙看到甲勻速上升,丙看到乙勻速下降,甲看到丙勻速上升。那么,甲、乙和丙相對于地面的運動(dòng)情況可能是( )
A. 甲、乙勻速下降,且v甲<v乙,丙停留在空中
B. 甲、乙勻速下降,且v甲<v乙,丙勻速上升
C. 甲、乙勻速下降,且v甲<v乙,丙勻速下降,且v丙<v甲
D. 甲、乙勻速下降,且v甲>v乙,丙勻速下降,且v丙>v甲
【例4】 兩輛汽車(chē)在平直公路上運動(dòng),甲車(chē)內一人看見(jiàn)乙車(chē)沒(méi)有運動(dòng),而乙車(chē)內一人看見(jiàn)路旁的樹(shù)木向西移動(dòng)。如果以地面為參考系,上述觀(guān)察說(shuō)明( )
A. 甲車(chē)不動(dòng),乙車(chē)向東運動(dòng)
B. 乙車(chē)不動(dòng),甲車(chē)向東運動(dòng)
C. 甲車(chē)向西運動(dòng),乙車(chē)向東運動(dòng)
D. 甲、乙兩車(chē)以相同的速度向東運動(dòng)
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質(zhì)點(diǎn)參考系PPT，第三部分內容：隨堂小練
1. 下列運動(dòng)的物體,能當成質(zhì)點(diǎn)處理的是( )
A. 研究地球四季的變化時(shí),自轉中的地球
B. 研究前進(jìn)中汽車(chē)車(chē)輪的轉動(dòng)時(shí),前進(jìn)中的汽車(chē)
C. 裁判員在打分過(guò)程中,冰面上旋轉的花樣滑冰運動(dòng)員
D. 研究火車(chē)從北京到上海的行駛時(shí)間時(shí),做勻速直線(xiàn)運動(dòng)的火車(chē)
2．下列說(shuō)法正確的是( )
A．參考系必須是固定不動(dòng)的物體
B．參考系可以是變速運動(dòng)的物體
C．地球很大，又因有自轉，研究地球公轉時(shí)，地球不可視為質(zhì)點(diǎn)
D．研究跳水運動(dòng)員轉體動(dòng)作時(shí)，運動(dòng)員可視為質(zhì)點(diǎn)
3．關(guān)于質(zhì)點(diǎn)，下列說(shuō)法正確的是 ( )
A．只有體積很小的物體，才能被看成質(zhì)點(diǎn)
B．質(zhì)點(diǎn)是用一個(gè)點(diǎn)來(lái)代表整個(gè)物體，不包括物體的質(zhì)量
C．在研究地球繞太陽(yáng)公轉時(shí)，可以把地球看做質(zhì)點(diǎn)
D．在研究地球自轉時(shí)，可以把地球看做質(zhì)點(diǎn)
4. 中國是掌握空中加油技術(shù)的少數國家之一。我國自行研制的第三代戰斗機“殲-10”在空中加油的情景如圖所示。以下列的哪個(gè)物體為參考系時(shí)加油機是運動(dòng)的( )
A. “殲-10”戰斗機
B. 地面上的房屋
C. 加油機中的飛行員
D. “殲-10”戰斗機里的飛行員
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質(zhì)點(diǎn)參考系PPT，第四部分內容：要點(diǎn)總結
1．建立質(zhì)點(diǎn)模型的兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)
(1)明確題目中要研究的問(wèn)題是什么．質(zhì)點(diǎn)是對實(shí)際物體科學(xué)地抽象，是研究物體運動(dòng)時(shí)對實(shí)際物體進(jìn)行的近似，質(zhì)點(diǎn)實(shí)際上并不存在．
(2)物體的大小和形狀對所研究的問(wèn)題能忽略不計時(shí)，可將物體視為質(zhì)點(diǎn)，并非依據物體自身大小來(lái)判斷．。
2．參考系的選取
(1)參考系可以是運動(dòng)的物體，也可以是靜止的物體，但被選為參考系的物體，我們假定它是靜止的．
(2)比較兩物體的運動(dòng)情況時(shí)，必須選同一參考系．
(3)選參考系的原則是觀(guān)測運動(dòng)方便和描述運動(dòng)盡可能簡(jiǎn)單．
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