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第一章 運(yùn)動的描述
第1節(jié) 質(zhì)點(diǎn) 參考系
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)確的描述他們的運(yùn)動呢？
1.理解質(zhì)點(diǎn)的概念,知道質(zhì)點(diǎn)是一種理想化的物理模型,具有建構(gòu)模型的意識。
2.掌握把物體看作質(zhì)點(diǎn)的條件,能將特定實(shí)際情景中的物體抽象成質(zhì)點(diǎn)。
3.理解參考系的概念,能科學(xué)地描述運(yùn)動的相對性,形成運(yùn)動觀念。
01 物體與質(zhì)點(diǎn)
任何物體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。
我們有時(shí)候關(guān)注物體各部分的運(yùn)動，有時(shí)關(guān)注物體的整體運(yùn)動，因此如何描述物體的運(yùn)動要看我們關(guān)注的問題是什么。
可以忽略雄鷹的大小，將其視為“點(diǎn)”在運(yùn)動
若只研究雄鷹從哪里移動到哪里，它的身體的形狀也就不用在意了。
我們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)把雄鷹看成點(diǎn)以后，我們研究它從一個(gè)位置移動到另一個(gè)位置時(shí)方便了很多。
那什么樣的問題可以把物體看成一個(gè)點(diǎn)，什么樣的問題不能把物體看成一個(gè)點(diǎn)呢？
思考：火車能看成一個(gè)點(diǎn)嗎？
火車以某速度從北京駛向廣州,研究火車在兩城市之間運(yùn)行時(shí)間長短。
列車運(yùn)行時(shí)，它的傳動機(jī)構(gòu)及車輪運(yùn)動很復(fù)雜。當(dāng)我們研究列車整體運(yùn)動情況，就可以不考慮上述各部分的運(yùn)動差異，用一個(gè)有質(zhì)量的點(diǎn)的運(yùn)動，代替整列車的運(yùn)動。
我們是否要考慮火車本身大小和車輪的轉(zhuǎn)動？
地球到太陽的距離1.5×108 km，而地球的直徑只有1.3×104 km， 還不到它與太陽距離的萬分之一.
若只研究地球公轉(zhuǎn)的時(shí)候，可以忽略地球的大小和形狀，而把它視為“點(diǎn)”。
顯然，如果研究地球的自轉(zhuǎn)，就不能看成一個(gè)點(diǎn)了。
1.質(zhì)點(diǎn)的定義：忽略物體的大小和形狀用來代替物體的、有質(zhì)量的點(diǎn)。
2.看成質(zhì)點(diǎn)的條件：物體的大小和形狀對所研究問題的影響可忽略不計(jì)時(shí)。
（1）質(zhì)點(diǎn)是一種科學(xué)抽象，是一種理想化的模型。
（2）一個(gè)物體能否看成質(zhì)點(diǎn)，是由所研究問題決定的，跟物體自身體積、質(zhì)量、和速度均無關(guān)。同一物體，研究問題不同，有時(shí)可以看成質(zhì)點(diǎn)，有時(shí)不能看成質(zhì)點(diǎn)。
3.對質(zhì)點(diǎn)的幾點(diǎn)說明:
學(xué)
科
網(wǎng)
（3）物理各點(diǎn)的運(yùn)動情況相同（平動）時(shí)，可以看作質(zhì)點(diǎn)，一般研究物體的轉(zhuǎn)動時(shí)不能把物體看作質(zhì)點(diǎn)。
（4）物體有轉(zhuǎn)動，但物體的轉(zhuǎn)動不是我們所研究的主要問題時(shí)，物體的本身大小和形狀已變成了次要因素，物體可以看作質(zhì)點(diǎn)。
思考1：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(gè)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。
思考討論：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(shí)，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)？
研究如何才能踢出香蕉球時(shí)，不能把足球看作質(zhì)點(diǎn)，因?yàn)橄憬肚蚴亲闱蛩竭\(yùn)動和旋轉(zhuǎn)兩種運(yùn)動同時(shí)存在的情形。
例如:研究足球運(yùn)動軌跡的問題可以把足球看作質(zhì)點(diǎn)。
1.參考系：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。
02 參考系
參照物選取不同，對物體的運(yùn)動情況的描述往往不同。
在高中物理中參照物的科學(xué)名稱是參考系，是假定不動的物體。
（1）任意性原則：參考系的選取是任意的，選擇不同的參考系描述同一物體的運(yùn)動，其結(jié)果可能不同；
（2）方便性原則：選擇參考系時(shí)，應(yīng)以觀察方便和運(yùn)動的描述盡可能簡單為原則，在研究地面上的問題時(shí)，我們通常選擇地面或 相對地面靜止的物體作為參考系；
（3）同一性原則：當(dāng)比較兩個(gè)物體的運(yùn)動情況時(shí)，必須選擇同一參考系 。
2.參考系的選取原則
如圖所示,坐在火車?yán)锏某丝蜑槭裁凑f火車沒有動呢 站在站臺上的小朋友為什么說火車運(yùn)動好快呢 怎樣描述物體的運(yùn)動情況呢
火車相對于乘客沒有發(fā)生位置的變動,所以乘客以自己為參考說火車沒有動;火車相對于站臺及站臺上的小朋友的位置在快速變化,所以小朋友以站臺為參考說火車運(yùn)動好快。由上面的分析可知,要描述一個(gè)物體的運(yùn)動情況,需要先選擇某個(gè)其他物體作為參考,觀察物體的位置相對于選定的“其他物體”是否隨時(shí)間變化,以及怎樣變化。
思 考：
1.(多選)關(guān)于質(zhì)點(diǎn)，下列說法正確的是（ ）
A.只要體積小就可以視為質(zhì)點(diǎn)
B.物體的大小和形狀對于所研究的問題屬于無關(guān)或次要因素時(shí)，可把物體視為質(zhì)點(diǎn)
C.質(zhì)點(diǎn)是一種理想化模型，實(shí)際上并不存在
D.因?yàn)橘|(zhì)點(diǎn)沒有大小，所以與幾何中的點(diǎn)是一樣的
BC
2.在研究以下四種情況中所提出的問題時(shí),所涉及的對象能看作質(zhì)點(diǎn)的是(　　)
A
A.地球繞太陽公轉(zhuǎn)時(shí)的周期
B.火車進(jìn)站時(shí)所用的時(shí)間
C.花樣滑冰運(yùn)動員的動作
D.運(yùn)動員跨欄的姿勢
3.如圖是我國自主研究的空中加油機(jī)和戰(zhàn)斗機(jī)在空中加油的情景，下列說法正確的是（ ）
A．以地面為參考系，加油機(jī)是靜止的
B．以地面為參考系，戰(zhàn)斗機(jī)是靜止的
C．以加油機(jī)為參考系，戰(zhàn)斗機(jī)是靜止的
D．以戰(zhàn)斗機(jī)為參考系，加油機(jī)是運(yùn)動的
C
4.（多選）大雁在遷徙時(shí)整個(gè)隊(duì)伍大部分時(shí)間實(shí)際上都是勻速飛行這是為了進(jìn)行長途遷徙而采取的有效措施，下列說法正確的是（　　）
A．以地面作為參考系，頭雁是靜止的
B．?dāng)z影師為了拍攝一張清晰大雁隊(duì)伍照片，
應(yīng)該以頭雁做參考系
C．若研究“雁陣”從一處飛往另一處的時(shí)間，則可以將“雁陣”看做一個(gè)質(zhì)點(diǎn)
D．研究頭雁扇動翅膀產(chǎn)生的上升氣流時(shí)，可以將頭雁看做質(zhì)點(diǎn)
BC
5.甲、乙、丙三人各自乘一架直升機(jī)。甲看到樓房勻速上升；乙看到甲機(jī)勻速上升；丙看到乙機(jī)勻速下降；甲看到丙機(jī)勻速上升。那么甲、乙、丙相對于地面的運(yùn)動情況不可能是（ ）
A. 甲、乙勻速下降, 且v乙＞v甲, 丙停在空中
B. 甲、乙勻速下降, 且v乙＞v甲, 丙勻速上升
C. 甲、乙勻速下降, 且v乙＞v甲, 丙勻速下降, 且v丙＜v甲
D. 甲、乙勻速下降, 且v乙＞v甲, 丙勻速下降, 且v丙＞v甲
D
1.質(zhì)點(diǎn)：用來代替物體的有質(zhì)量的點(diǎn)；是一種理想化的模型。
2.參考系：
(1)定義：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。
(2)選取原則：任意性原則、方便性原則、同一性原則

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