《质点 参考系》运动的描述PPT课件

《质点 参考系》运动的描述PPT课件

第一部分内容：新课导入

机械运动 力学

物体的空间位置随时间的变化，是自然界中最简单、最基本的运动形态，叫作机械运动。

在物理学中，研究物体做机械运动规律的分支叫作力学。

生活中随处可见运动的物体，例如玩耍的孩童、行驶的汽车、翱翔的雄鹰......

对于这些运动的物体，我们如何准确地描述他们的运动呢？ 

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质点参考系PPT，第二部分内容：新课教学

一、物体和质点

1.1   质点

(1)自然界中许多物体的运动都是很复杂的,要想准确地描述物体的运动,并不是一件容易的事,原因是任何物体都有一定的大小和形状,物体各部分的运动情况一般说来并不一样。

(2)用来代替物体的有质量的点叫作质点。

(3)在研究物体的运动时,若物体的大小和形状对研究问题的结果没有影响或影响很小(可忽略不计)时,可将物体视为质点,也就是说,能否将一个物体看作质点是由问题的性质决定的。

思考：体积很小的物体一定可以看作质点吗?体积很大的物体一定不可以看作质点吗?

答案：物体能否看作质点,不在于它本身的大小,而是由所研究的问题的性质决定的,要具体情况具体分析。不是体积小的物体就可以看作质点,也不是体积大的物体就不能看作质点,关键是看物体的形状和大小在所研究的问题中是不是可以忽略不计。

质点的特点

(1)质点不同于几何“点”。质点是用来代替物体的有质量的点,其特点是具有质量,没有大小、体积、形状,它与几何“点”有本质的区别。

(2)质点是一种“物理模型”。

①物理模型是在物理研究中,突出问题的主要因素,忽略次要因素而建立的理想化模型,是物理学经常采用的一种科学研究方法,质点就是典型的物理模型之一。

②物理模型作为一种理想模型,是为了研究问题方便而对实际问题的科学的抽象,实际中并不存在。

1.2  物体能否看成质点的判断

(1)在研究物体的运动时,当物体的形状和大小对于所研究的问题可以忽略不计时,物体就可以看成质点。

(2)以下几种情况,物体通常可以看作质点：

①物体的大小、形状可以忽略;  

②物体的转动不起主要作用;

③研究平动物体的运动情况;     

④题目中有特殊说明的物体。

【例1】 以下情景中,加着重号的人物或物体可看成质点的是(   　)

A. 研究一列火车通过长江大桥所需的时间

B. 乒乓球比赛中,运动员发出的旋转球

C. 研究航天员翟志刚在太空出舱挥动国旗的动作

D. 用GPS确定打击海盗的“武汉”舰在大海中的位置

【例2】 在某届冬奥会中,中国代表团共有66名运动员参加了4个大项、49个小项的比赛,共获得3枚金牌、4枚银牌和2枚铜牌的好成绩。下列关于冬奥会比赛项目中的研究对象可视为质点的是(　　)

A. 研究参加跳台滑雪运动员的空中飞行姿态

B. 研究参加男子1 500 m速滑的运动员行进过程中的速度

C. 冰壶比赛中研究运动员抛出冰壶后的旋转方向

D. 研究男子空中技巧比赛中的运动员

二、参考系

【情境1】有这样的词句,“满眼风波多闪烁,看山恰似走来迎。仔细看山山不动,是船行。”其中“看山恰似走来迎”和“是船行”所选的参考系分别是什么?

简答：船中乘客观看其他物体的运动情况时,是以自己所乘的船为参考系的,故能出现“看山恰似走来迎”的景象,“是船行”是以相对山不动的河岸或地面等为参考系的。

【情境2】如图所示,下雨天,地面观察者看到雨滴竖直下落时,坐在匀速行驶的车厢里的乘客看到的雨滴是怎样下落的?

简答：选择不同的参考系来观察同一物体的运动,得到的结论不同。因为车厢相对地面向前运动,所以车厢中的乘客看到的雨滴是倾斜落向后方的。

2.1  参考系

在描述A物体的运动时,首先要选定B物体做参考,然后观察A物体相对B物体的位置是否随时间变化以及怎么变化。这种用来做参考的物体称为参考系。参考系的选择是任意的,选择不同的参考系来观察同一物体的运动,其结果往往是不同的,这说明物体的运动具有相对性。

2.2  参考系的“四性”

标准性:不管物体是运动还是静止,一旦被选为参考系,物体就被看作是静止的。

任意性:参考系的选取是任意的,以使物体运动的描述尽可能简单为原则,如不特别说明一般以地面为参考系。

差异性:同一物体的运动,相对于不同的参考系一般是不同的。

同一性:比较多个物体的运动或同一个物体在不同阶段的运动时,必须选择同一参考系。

【例3】 (多选)甲、乙、丙三人各乘一架直升机,甲看到楼房匀速上升,乙看到甲匀速上升,丙看到乙匀速下降,甲看到丙匀速上升。那么,甲、乙和丙相对于地面的运动情况可能是(　　)

A. 甲、乙匀速下降,且v甲

B. 甲、乙匀速下降,且v甲

C. 甲、乙匀速下降,且v甲

D. 甲、乙匀速下降,且v甲>v乙,丙匀速下降,且v丙>v甲

【例4】 两辆汽车在平直公路上运动,甲车内一人看见乙车没有运动,而乙车内一人看见路旁的树木向西移动。如果以地面为参考系,上述观察说明(　　)

A. 甲车不动,乙车向东运动

B. 乙车不动,甲车向东运动

C. 甲车向西运动,乙车向东运动

D. 甲、乙两车以相同的速度向东运动

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质点参考系PPT，第三部分内容：随堂小练

1.   下列运动的物体,能当成质点处理的是(　　)

A.   研究地球四季的变化时,自转中的地球

B.   研究前进中汽车车轮的转动时,前进中的汽车

C.   裁判员在打分过程中,冰面上旋转的花样滑冰运动员

D.   研究火车从北京到上海的行驶时间时,做匀速直线运动的火车

2．下列说法正确的是(　　)

A．参考系必须是固定不动的物体

B．参考系可以是变速运动的物体

C．地球很大，又因有自转，研究地球公转时，地球不可视为质点

D．研究跳水运动员转体动作时，运动员可视为质点

3．关于质点，下列说法正确的是 (　　)

A．只有体积很小的物体，才能被看成质点

B．质点是用一个点来代表整个物体，不包括物体的质量

C．在研究地球绕太阳公转时，可以把地球看做质点

D．在研究地球自转时，可以把地球看做质点

4. 中国是掌握空中加油技术的少数国家之一。我国自行研制的第三代战斗机“歼-10”在空中加油的情景如图所示。以下列的哪个物体为参考系时加油机是运动的(　　)

A. “歼-10”战斗机

B.  地面上的房屋

C.  加油机中的飞行员

D.  “歼-10”战斗机里的飞行员

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质点参考系PPT，第四部分内容：要点总结

1．建立质点模型的两个关键点

(1)明确题目中要研究的问题是什么．质点是对实际物体科学地抽象，是研究物体运动时对实际物体进行的近似，质点实际上并不存在．

(2)物体的大小和形状对所研究的问题能忽略不计时，可将物体视为质点，并非依据物体自身大小来判断．。

2．参考系的选取

(1)参考系可以是运动的物体，也可以是静止的物体，但被选为参考系的物体，我们假定它是静止的．

(2)比较两物体的运动情况时，必须选同一参考系．

(3)选参考系的原则是观测运动方便和描述运动尽可能简单．

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