高中物理第一章 运动的描述质点 参考系和坐标系学案必修1.rar

质点参考系和坐标系知识要点一、机械运动1.定义：物体相对于其他物体的位置变化,叫做机械运动，简称运动。2.运动的绝对性和静止的相对性：宇宙中的一切物体都在不停地运动，无论是巨大的天体，还是微小的原子、分子，都处在永恒的运动之中。运动是绝对的，静止是相对的。一、质点１．只有质量，没有形状和大小的点叫做质点。２．质点是一种科学抽象，一种“理想化的模型”，这种忽略次要因素、突出主要因素（质量）的处理方法是一种非常重要的科学研究方法。质点就是实际物体的近似，是一个理想化的模型，严格意义上的有质量的点实际是不存在的。所谓“理想化”，就是指它没有大小、形状，却有物体的全部质量，人工做不出来；说它是模型，是因为它可以代表原来的真实物体，在空间占一定位置。３．一个物体能否看成质点，并不是由它的形状和大小决定的，而是由它的形状和大小对所研究问题的影响程度决定的。一般说来，如果在研究的问题中，物体的形状、大小及物体上各个部分运动的差异是次要的或不起作用的无关因素时，就可以看成质点。例如研究物体发生的位移或路程时，物体若有转动，会使各部分运动有差异，但若对我们所研究的问题影响很小，也可以看成质点４．一个物体能否被看成质点，取决于所研究的问题的性质，同一个物体在不同的问题中，有的能被看作质点，有的却不能被看成质点。例如地球或火车5．物体能否看成质点，与物体本身的大小没有必然的关系。例如地球或分子６．一个物体能否被看成质点，一般与物体作直线运动还是曲线运动没关系。例如运动员４00m7．实际物体在下列三种情况下都可简化为质点：（1）物体的大小和形状对研究问题的影响可忽略不计。（2）物体上的各点的运动情况都是相同的，所以研究它上面某“点”的运动规律就可以代表它的整体运动情况了，故此物体也可当质点处理。（3）有转动、但相对平动而言可以忽略时，也可以把物体视为质点。如汽车在运行时，虽然车轮有转动，但我们关心的是车辆整体运动的快慢，故汽车可以看成质点。二、参考系：概念：描述一个物体运动时，用来做标准的假设不动的另一个物体称为参考系（1）标准性：用来作参考系的物体都是假定不动的，被研究的物体是运动还是静止，都是相对于参考系而言的（2）任意性：参考系的选取原则上是任意的，在实际问题中应以研究问题的方便、对运动的描述尽可能简单为原则。在研究地面上的物体的运动时，通常取地面或相对于地面不动的物体做参考系（3）统一性：比较物体运动时，应该选择同一参考系（4）差异性：描述同一物体的运动时，若以不同的物体作为参考系，观察的结果可能不同１。小小竹排江中游，巍巍青山两岸走２．月亮在莲花般的云朵里穿行３．坐地日行八万里，巡天遥看一千河在上述三例中，各个物体的运动分别是以什么物体为参考系的三、坐标系１．为了定量描述物体的位置随时间的变化规律，我们可以在参考系上建立适当的坐标系，这个坐标系应该包含原点、正方向和单位长度２．直线坐标系：对于质点的直线运动，一般选取质点的运动轨迹为坐标轴，质点运动的方向为坐标轴的正方向，选取计时起点为坐标轴的原点。单位长度的选定要根据具体情况。３．位置的表示方法，例：x=5m4．平面直角坐标系：对于一个在平面上运动的物体，要通过平面直角坐标系来描述。为了用一对实数表示平面内的点（物体所在的位置），在平面内画两条相互垂直的数轴（x轴与y轴）即可组成平面直角坐标系5．空间坐标系：对于一个在三维空间运动的物体，则需要通过建立空间坐标系来描述（四）实例探究☆关于机械运动的认识［例1］下列哪些现象是机械运动A．神舟5号飞船绕着地球运转B．西昌卫星中心发射的运载火箭在上升过程中C．钟表各指针的运动D．煤燃烧的过程解析：A、B、C三种现象中物体都有机械位置的变化，所以是机械运动；D煤的机械位置没有变化，所以不是机械运动。故ABC正确☆关于质点的应用［例2］在研究下列哪些运动时，指定的物体可以看作质点（）A．从广州到北京运行中的火车B．研究车轮自转情况时的车轮．C．研究地球绕太阳运动时的地球D．研究地球自转运动时的地球解析：物体可简化为质点的条件是：物体的大小和形状在所研究的问题中应属于无关或次要的因素。一般说来，物体平动时或所研究的距离远大于物体自身的某些几何尺寸时，便可简化为质点。答案：AC［例3］下列关于质点的说法中正确的是（）A．体积很小的物体都可看成质点B．质量很小的物体都可看成质点C．不论物体的质量多大，只要物体的尺寸跟物体间距离相比甚小时，就可以看成质点D．只有低速运动的物体才可看成质点，高速运动的物体不可看做质点解析：一个实际物体能否看成质点，跟它体积的绝对大小、质量的多少以及运动速度的快慢无关，主要决定于这个物体的尺寸和它与周围物体间距离相比是否能忽略，同时还跟所要研究的问题的性质有关。例如，地球可称得上是个庞然大物，其直径约1.28×107m，质量达6