2022-2023年人教版(2019)新教材高中物理必修1 第1章运动的描述第1节质点参考系(1)课件

质点参考系

运动是一切物体的固有属性，是物体的存在形式，宇宙中的一切，大到天体，小到分子、原子、都处在永恒的运动中。不了解运动，就不了解自然！——亚里士多德谁能准确描述下列物体的运动?雄鹰在空中翱翔足球的飞滚树叶、纸张的飘落身体向前，翅膀在向前的同时还在上下振动足球飞来的同时球体还在转动向下落的同时，还左右飘动地球在绕太阳公转的同时又在自转，并且地球上每个点运动情况也各不相同，所以地球的各部分离太阳的远近在不断变化。可见要准确地描述物体的运动，并不是一件容易的事。地球的运动很难准确地描述一个物体的具体运动的困难和麻烦出在哪里？怎样解决这一问题？原因就是物体都有一定的大小和形状，各部分的运动情况一般来说并不一样！可以用什么方法来使我们使这些物体的描述变的简单呢？我们可以用一个点来代替这个物体。这样对这个物体的描述就会变得很简单了！生活中，有没有把物体看成一个点来对其运动情况进行描述的？一列长２ｋｍ的火车，正通过一长１０ｋｍ的高架桥。一个今年考取北大的学生丁北清座在这列火车上。如果此时火车距离北京有１８００ｋｍ，火车一直以３６０ｋｍ／ｈ的速度匀速运动。试问：１、这列火车还要多长时间到达北京？既然把火车看作一个点,也可以忽略质量吗?不能,质量是物体本身的一种属性一列长２ｋｍ的火车，正通过一长１０ｋｍ的高架桥。一个今年考取北大的学生丁北清座在这列火车上。如果此时火车距离北京有１８００ｋｍ，火车一直以３６０ｋｍ／ｈ的速度匀速运动。试问：２、火车通过大桥需要多长时间？火车运动过程中,任意一点运动的路程都等于火车运动的路程，等于火车的长度加桥的长度。可以用任意一点的运动代替火车的运动。是不是把火车看成了一个点？一、质点定义：在某些情况下，确实可以忽略物体的大小和形状，把它简化为一个具有质量的点，这样的点叫作质点（masspoint）。

简易理解为：只有质量，没有形状和大小的用来代替物体的点叫作质点。情形１：忽略物体的大小和形状，突出“物体具有质量”这个要素，把物体简化为一个有质量的点—质点。情形２：物体的大小和形状不能忽略，但是可以用其上任意一点的运动来代替整个物体的运动，于是整个物体的运动也可以简化为一个点的运动，把物体的质量赋于这个点，这个点也就成了一个质点。把物体看成质点的两种情形：1、以下情景中,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【答案】D【解析】把物体看作质点的条件：物体的大小和形状对研究的问题没有影响,或者对研究问题的影响可以忽略不计。研究火车通过长江大桥的时间时不能把火车看成质点;要接住“旋转球”,必须研究乒乓球的运动状态,此时不能把乒乓球看成质点;研究航天员翟志刚在太空出舱挥动国旗的动作时,不能把翟志刚看成质点;用GPS确定“武汉”舰在大海中的位置时,可以把“武汉”舰看成质点。故应选D。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1500m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【答案】B【解析】研究参加跳台滑雪运动员的空中飞行姿态时,其自身的大小不可忽略;研究1500m速滑的运动员行进过程中的速度时,运动员可以看作质点;研究抛出的冰壶的旋转方向时,冰壶也不能看作质点;研究空中技巧比赛的运动员时,需要观察其动作的差异,此时不能视为质点。（1）质点不同于几何“点”：质点是用来代替物体的有质量的点，其特点是只有质量，没有大小、体积、形状，它与几何“点”有本质的区别。②质点是典型的物理模型之一，质点忽略次要因素：形状和大小、突出主要因素：质量。

质点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。（2）质点是一种理想化的“物理模型”。③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。飞花两岸照船红，百里榆堤半日风。卧看满天云不动，不知云与我俱东。诗境中的运动二、参考系1、定义：要描述一个物体的运动，首先要选定某个其他物体做参考，假定这个“其他物体”不动，观察研究对象相对于这个“其他物体”的位置是否随时间变化，以及怎样变化，这个用来做参考的物体，叫参考系。2、选取参考系的原则参考系的选择是任意的，以观测和描述物体的运动尽可能简单为原则，一般选择地面或相对地面静止的物体。3、参考系的四个性质

标准性：假定不动

任意性：参考系的选择是任意的

统一性：比较不同物体的运动时应选统一参考系

差异性：选择不同参考系时，结果往往不同3、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<v乙,丙停留在空中

B.甲、乙匀速下降,且v甲<v乙,丙匀速上升

C.甲、乙匀速下降,且v甲<v乙,丙匀速下降,且v丙<v甲

D.甲、乙匀速下降,且v甲>v乙,丙匀速下降,且v丙>v甲【答案】ABC【解析】楼房相对地面静止,甲看到楼房上升,可以判断甲匀速下降;乙看到甲匀速上升,可以判断乙匀速下降,且速度大于甲的速度;丙看到乙匀速下降,甲看到丙匀速上升,可以判断丙可能匀速下降,且速度小于甲的速度,也可能匀速上升,还有可能静止在空中,综上可以判断A、B、C正确。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【答案】D【解析】甲车、乙车运动的描述都应当选取同一参考系即地面,分析甲、乙相对地面的运动情况。甲看见乙车没动,是以自身为参考系,说明甲、乙运动状态相同;乙看见路旁树木向西运动,也是以自身为参考系。若以树木为参考系,则乙向东运动,甲与乙的运动情况相同,也应向东运动,因此选项D正确。质点用来代替物体的有质量的点。①运