最新201X版 第1章 1. 質(zhì)點(diǎn)　參考系　空間　時(shí)間

1、1. 質(zhì)點(diǎn)參考系空間時(shí)間學(xué) 習(xí) 目 標(biāo)知 識 脈 絡(luò)1.理解參考系的概念，知道運(yùn)動具有相對性(難點(diǎn))2理解質(zhì)點(diǎn)的概念，知道物體可看成質(zhì)點(diǎn)的條件(重點(diǎn))3知道時(shí)刻與時(shí)間的區(qū)別與聯(lián)系，能在具體的情境下識別時(shí)刻和時(shí)間機(jī) 械 運(yùn) 動 和 質(zhì) 點(diǎn)1機(jī)械運(yùn)動一個物體相對于另一個物體位置的改變，稱為機(jī)械運(yùn)動2質(zhì)點(diǎn)(1)定義：用來代替物體的有質(zhì)量的點(diǎn)叫做質(zhì)點(diǎn)(2)物體可以看成質(zhì)點(diǎn)的條件：當(dāng)運(yùn)動物體的大小、形狀對所研究的問題沒有影響或影響很小時(shí)，物體才可以被視為質(zhì)點(diǎn)1質(zhì)點(diǎn)就是質(zhì)量小，體積小的物體()2一個物體能否看做質(zhì)點(diǎn)，關(guān)鍵是其大小和形狀對所研究問題的影響可否忽略()3質(zhì)點(diǎn)是一種理想化模型，實(shí)際的質(zhì)點(diǎn)是不存在

2、的()1形狀規(guī)則的物體一定能看做質(zhì)點(diǎn)嗎？【提示】形狀規(guī)則的物體有時(shí)其大小和形狀不能忽略，也不能看成質(zhì)點(diǎn)例如，研究“香蕉球”的成因時(shí)，形狀規(guī)則的足球不能看成質(zhì)點(diǎn)2麗麗一家坐高鐵從北京到青島，麗麗想測量列車經(jīng)過一座大橋的時(shí)間，可不可以將高鐵看做質(zhì)點(diǎn)？【提示】不可以物體看成質(zhì)點(diǎn)的條件是其大小和形狀對所研究的問題沒有影響高鐵的長度對測量時(shí)間有影響. 如圖111所示為里約奧運(yùn)會上牙買加飛人博爾特在100 m決賽中以9.81 秒的成績成功衛(wèi)冕的比賽現(xiàn)場圖111探討1：在研究博爾特百米決賽所用時(shí)間時(shí)能否把他看做一個質(zhì)點(diǎn)？【提示】能探討2：教練員在研究博爾特的擺臂和步幅對速度的影響時(shí)，能否把他看成一個“點(diǎn)”？

3、【提示】不能1質(zhì)點(diǎn)的特點(diǎn)(1)質(zhì)點(diǎn)不同于幾何“點(diǎn)”：質(zhì)點(diǎn)是用來代替物體的有質(zhì)量的點(diǎn)，其特點(diǎn)是具有質(zhì)量和占有位置，但是質(zhì)點(diǎn)沒有大小、體積、形狀，它與幾何“點(diǎn)”有本質(zhì)的區(qū)別(2)質(zhì)點(diǎn)是一種“物理模型”物理模型是在物理研究中，突出問題的主要方面，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物理模型作為一種理想模型，是為了研究問題方便而對實(shí)際問題的科學(xué)抽象，實(shí)際中并不存在2實(shí)際物體視為質(zhì)點(diǎn)的常見情況在以下幾個奧運(yùn)會比賽項(xiàng)目中，研究對象可視為質(zhì)點(diǎn)的是() 【導(dǎo)學(xué)號：96332000】A在撐竿跳高比賽中研究運(yùn)動員手中的支撐竿在支撐地面過程中的轉(zhuǎn)動情況時(shí)B確

4、定馬拉松運(yùn)動員在比賽中的位置時(shí)C跆拳道比賽中研究運(yùn)動員動作時(shí)D乒乓球比賽中研究乒乓球的旋轉(zhuǎn)時(shí)【解析】能否把某物體視為質(zhì)點(diǎn)，關(guān)鍵要看忽略物體的大小和形狀后，對所研究的問題是否有影響顯然A、C、D項(xiàng)中的研究對象的大小和形狀忽略后，所研究的問題將無法繼續(xù)，故A、C、D項(xiàng)不符合題意；而B項(xiàng)中的研究對象的大小和形狀忽略后，所研究的問題不受影響，故B項(xiàng)符合題意【答案】B遷移1下列關(guān)于質(zhì)點(diǎn)的說法，正確的是 ()【導(dǎo)學(xué)號：96332001】A凡輕小的物體，皆可看做質(zhì)點(diǎn)B只有體積很小的物體才能看做質(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

5、關(guān)或次要因素時(shí)，即可把物體看做質(zhì)點(diǎn)【解析】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C錯誤；體積大的物體也可以看做質(zhì)點(diǎn)，比如地球，所以B錯誤；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A錯誤；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(shí)，即可把物體看做質(zhì)點(diǎn)，所以D正確【答案】D 遷移2在研究以下四種情況中提出的問題時(shí)，所涉及到的對象可看做質(zhì)點(diǎn)的是()【解析】繞太陽公轉(zhuǎn)時(shí)，地球的大小遠(yuǎn)小于地球到太陽的距離，符合看成質(zhì)點(diǎn)的條件；火車進(jìn)站時(shí)間是從車頭進(jìn)站開始到車尾進(jìn)站為止，不能將火車看成質(zhì)點(diǎn)；花樣滑冰運(yùn)動員比的

6、是身體各部分的動作及協(xié)調(diào)性等方面，不能將其看成質(zhì)點(diǎn)；要研究運(yùn)動員跨欄的姿勢(即身體各部分的位置及協(xié)調(diào)性)，顯然不能將其視為質(zhì)點(diǎn)，選A.【答案】A一個物體是否可以看做質(zhì)點(diǎn)的判斷方法1看物體的大小和形狀對所研究的問題有無影響，如果無影響或影響不大，該物體可以視為質(zhì)點(diǎn)，否則不能視為質(zhì)點(diǎn)2一般情況下，平動的物體可以看做質(zhì)點(diǎn)，轉(zhuǎn)動的物體不能看做質(zhì)點(diǎn)3當(dāng)物體的大小遠(yuǎn)小于所研究的范圍時(shí)，該物體可以看做質(zhì)點(diǎn)參 考 系1定義：為確定一個物體的位置并描述它的運(yùn)動情況，就要選定某個物體做參考，被選作參考的物體叫做參照物，也稱為參考系2參考系的選取(1)參考系可以任意選擇，但選擇不同的參考系來描述同一物體的運(yùn)動時(shí)，運(yùn)

7、動情況的描述就可能不同(2)參考系選取的基本原則是使對物體的研究變得簡潔、方便(3)在今后研究問題時(shí)，一般選取地面或相對地面靜止的物體作為參考系1物體的運(yùn)動和靜止是相對的()2研究同一物體的運(yùn)動時(shí)，不論選取怎樣的參考系，其結(jié)論是相同的()3參考系可任意選取，而研究公路上的汽車運(yùn)動時(shí)通常以地面為參考系()1.宇宙飛船是目前重要的航天載人工具，當(dāng)宇宙飛船繞地飛行時(shí)，以地球?yàn)閰⒖枷?，坐在宇宙飛船中的宇航員如何運(yùn)動？以宇航艙為參考系呢？圖112【提示】以地球?yàn)閰⒖枷?，宇航員在繞地球做近似圓周運(yùn)動以宇航艙為參考系，宇航員則處于靜止?fàn)顟B(tài)2敦煌曲子詞中有一首：“滿眼風(fēng)光多閃爍，看山恰似走來迎，仔細(xì)看山山不動

8、，是船行”請用物理學(xué)知識解釋“看山恰似走來迎”和“山不動，是船行”你由此得到什么啟示？【提示】作者得出“看山恰似走來迎”是以自己(或船)為參考系的；得出“山不動，是船行”則是以大地為參考系的可見參考系不同，對于物體運(yùn)動的描述往往是不同的關(guān)于機(jī)械運(yùn)動，同學(xué)們來圍繞幾個常見的場景進(jìn)行討論(1)坐火車旅行；(2)飛機(jī)投彈請同學(xué)們設(shè)想一下：探討1：你和一位同伴正坐在這輛火車上，鐵路邊的人看到火車中的乘客是什么情景，而同伴認(rèn)為你是怎樣的？【提示】鐵路邊的人看到火車中的你在和火車一起運(yùn)動，而同伴認(rèn)為你和他一起靜止在火車上探討2：地面上的人觀察炸彈是怎樣下落的，而飛機(jī)駕駛員看炸彈是怎樣下落的？【提示】地面上

9、的人看到炸彈傾斜著飄落向地面，而飛機(jī)駕駛員看到炸彈沿直線豎直落向地面1選取參考系的意義要描述一個物體的運(yùn)動，首先必須選好參考系，只有選定參考系后，才能確定物體的位置、研究物體的運(yùn)動2參考系的選取原則(1)參考系的選取是任意的，在實(shí)際問題中，參考系的選擇原則應(yīng)以觀測方便和使運(yùn)動的描述盡可能簡單為基本原則(2)研究地面上物體的運(yùn)動時(shí)，一般情況下選擇地面或地面上靜止不動的物體為參考系，此時(shí)參考系可以省略不寫(3)要比較不同物體的運(yùn)動情況時(shí)，必須選擇同一個參考系3參考系的四性某校同學(xué)分別乘兩輛汽車去市公園游玩兩輛汽車在平直公路上運(yùn)動，甲車內(nèi)一同學(xué)看見乙車沒有運(yùn)動，而乙車內(nèi)一同學(xué)看見路旁的樹木向西移動如

10、果以地面為參考系，那么，上述觀察說明()A甲車不動，乙車向東運(yùn)動B乙車不動，甲車向東運(yùn)動C甲車向西運(yùn)動，乙車向東運(yùn)動D甲、乙兩車以相同的速度都向東運(yùn)動【解析】“甲車內(nèi)一同學(xué)看見乙車沒有運(yùn)動”說明甲和乙的運(yùn)動情況相同；“乙車內(nèi)一同學(xué)看見路旁的樹木向西移動”說明乙正在向東運(yùn)動，所以甲、乙兩車以相同的速度都向東運(yùn)動，D正確【答案】D遷移3寓言“刻舟求劍”中的主人公找不到掉入水中的劍，是因?yàn)樗x擇的參考系是() 【導(dǎo)學(xué)號：96332002】A乘坐的小船B岸邊的樹木C流動的河水 D掉入水中的劍【解析】寓言中的主人公記下的是劍相對船的下落位置，故他是以乘坐的小船為參考系的，A正確【答案】A遷移4(多選)根

11、據(jù)中國已經(jīng)確定的探月工程的計(jì)劃，整個探月工程分為三個階段，一期工程為“繞”，二期工程為“落”，三期工程為“回”在“嫦娥一號”衛(wèi)星飛向38萬千米外月球的漫長旅途中，需要進(jìn)行一系列高度復(fù)雜又充滿風(fēng)險(xiǎn)的動作，即三次繞地球變軌，然后進(jìn)入月地轉(zhuǎn)移軌道，再三次繞月球變軌，最后繞月球做圓周運(yùn)動如圖113所示是“嫦娥一號”運(yùn)行的路線圖，下列說法正確的是()【導(dǎo)學(xué)號：96332003】圖113A圖中描述衛(wèi)星繞地球運(yùn)行情景的三個橢圓軌道都是以地球?yàn)閰⒖枷档腂圖中描述衛(wèi)星繞月球運(yùn)動情景的三個橢圓軌道都是以月球?yàn)閰⒖枷档腃圖中描述衛(wèi)星運(yùn)動情景的所有軌道都是以地球?yàn)閰⒖枷档腄圖中描述衛(wèi)星運(yùn)動情景的所有軌道都是以太陽為參

12、考系的【解析】從題圖中可看出，“嫦娥一號”繞地球運(yùn)行的三個橢圓軌道，地球的位置沒有發(fā)生變化，繞月球運(yùn)行的三個軌道，月球的位置沒有發(fā)生變化，因此衛(wèi)星繞地球運(yùn)行時(shí)是以地球?yàn)閰⒖枷档?，衛(wèi)星繞月球運(yùn)行時(shí)是以月球?yàn)閰⒖枷档?，故選項(xiàng)A、B正確【答案】AB判斷參考系的方法1靜物法：明確觀察到的現(xiàn)象中，什么物體是運(yùn)動的，什么物體是靜止的，靜止的物體可能就是參考系2假設(shè)法：假設(shè)以某物體為參考系，看對物體運(yùn)動的描述是否與觀察到的結(jié)果一致若一致，該物體可能就是參考系空 間時(shí) 刻時(shí) 間1任何物體的運(yùn)動都是在空間和時(shí)間中進(jìn)行的2時(shí)刻和時(shí)間在物理學(xué)中，常用時(shí)間軸上的一個點(diǎn)表示時(shí)刻，用時(shí)間軸上的一段距離表示時(shí)間1時(shí)刻和時(shí)間

13、間隔都是時(shí)間，沒有本質(zhì)區(qū)別()2飛機(jī)8點(diǎn)40分從上海起飛，10點(diǎn)05分降落到北京，分別指的是兩個時(shí)間間隔()3在時(shí)間軸上，線段表示一段時(shí)間，點(diǎn)表示時(shí)刻()李爺爺起床后外出晨練，在公園遇到張爺爺，“您這么早！練多長時(shí)間了？”“十五分鐘左右吧，現(xiàn)在是什么時(shí)間？”“大約六點(diǎn)”對話中兩個“時(shí)間”，哪個是“時(shí)間間隔”，哪個是“時(shí)刻”？【提示】第一個是時(shí)間間隔，第二個是時(shí)刻“練多長時(shí)間”，是指時(shí)間間隔；“現(xiàn)在是什么時(shí)間”指的是一個瞬間，所以是指時(shí)刻探討：中考結(jié)束后，爸爸帶小明乘火車去深圳旅游，火車20：30準(zhǔn)時(shí)從北京西站出發(fā)，經(jīng)5小時(shí)23分于第二天1：53到達(dá)山東菏澤站，停2分鐘后出發(fā)，于4：26到達(dá)安徽

14、阜陽站這一段話中提到的時(shí)間哪些是時(shí)刻，哪些是時(shí)間間隔？【提示】20：30,1：53,4：26是時(shí)刻，5小時(shí)23分，2分鐘是時(shí)間間隔1時(shí)刻和時(shí)間間隔的區(qū)別與聯(lián)系時(shí)刻時(shí)間間隔對應(yīng)運(yùn)動描述量位置路程、位移用時(shí)間軸表示用時(shí)間軸上的點(diǎn)表示用時(shí)間軸上的線段表示描述關(guān)鍵詞“第1 s末”“第3 s初”“第3 s末”等“第1 s”“前2 s”“前3 s內(nèi)”等聯(lián)系兩個時(shí)刻的間隔即為一段時(shí)間間隔，時(shí)間間隔是一系列連續(xù)時(shí)刻的積累過程時(shí)間間隔能展示運(yùn)動的一個過程，好比一段錄像；時(shí)刻可以顯示運(yùn)動的一瞬間，好比一張照片各時(shí)間間隔與時(shí)刻如圖114所示：圖114以下各種關(guān)于時(shí)間和時(shí)刻的說法中正確的是()【導(dǎo)學(xué)號：9633200

15、4】A列車員說“火車8點(diǎn)42分到站”指的是時(shí)間B“前3秒鐘”“最后3秒鐘”“第3秒鐘”指的都是時(shí)間C“第1秒末”“最后1秒”指的都是時(shí)刻D輪船船務(wù)員說本班輪船離港時(shí)間為17點(diǎn)25分指的是時(shí)間【解析】“火車8點(diǎn)42分到站”指的是一個時(shí)間點(diǎn)，是時(shí)刻，故A錯誤；“前3秒”“最后3秒”“第3秒”指的時(shí)間的長度，都是時(shí)間故B正確；“第1秒末”指的是時(shí)刻，“最后1秒”指的是時(shí)間，故C錯誤；17點(diǎn)25分指的是一個時(shí)間點(diǎn)，是時(shí)刻，故D錯誤；故選B.【答案】B遷移5(多選)在如圖115所示的時(shí)間軸中，下列關(guān)于時(shí)刻和時(shí)間間隔的說法中正確的是()圖115At2表示時(shí)刻，稱為第2 s末或第3 s初Bt2t3表示時(shí)間間隔，稱為第3 s內(nèi)Ct0t2表示時(shí)間間隔，稱為前2 s或第2 s內(nèi)Dtn1t