高一物理：质点 参考系 空间 时间的讲解、习题.ppt

第一章运动的描述机械运动（１）机械运动：一个物体相对于另一个物体位置的改变叫做机械运 动.车辆的行驶、机器的运转是机械运动；树叶摇摆、雄鹰振翅也是机 械运动；河水流动、风（空气的流动）等等，只要物体间的相对位置发 生变化，都是机械运动.宇宙中的一切物体都处在永恒的运动之中，没有不运动的物体，运 动的这种特性叫做运动的普遍性和运动的绝对性太阳在银河系中不停 地运动，地球上通常认为不动的物体实际上是在随着地球一起运动，桌 面上不动的课本，物体内部的分子、原子也在不停地运动⑵运动的普遍性和绝对性（1）质点的两个基本属性①只占有位置不占有空间②具有所代替的物体的全部质量2）质点物理意义的理解质点不是实际存在的物体,是一个理想的物理模型质点用来代替物体的有质量的点称为质点3）物体可简化为质点的三种情况①物体的大小、形状对所研究的问题的影响可以忽略不计 时，可视物体为质点如地球比较大，但在研究地球绕太阳公 转时，地球的大小就变成次要因素，我们完全可以把地球当做 质点来看待然而，在研究地球自转时，就不能把地球看成质 点了研究火车从北京到上海的运动时间可以把火车视为质点 ，但研究火车过桥的时间就不能把火车看成质点了。

②平动的物体可以视为质点平动的物体是指物体上各个 点的运动情况都完全相同这样，物体上任一点的运动情况与 整个物体的运动情况相同，可用一个质点代替整个物体但转 动的物体不能视为质点，因为转动物体上各个点的运动情况并 不相同③转动的物体一般不能视为质点，但当转动相对平动而言 可以忽略时，也可以将物体视为质点如汽车在平直的公路上 行驶时，虽然车轮在转动，但我们关心的是汽车整体的运动情 况，此时汽车就可以视为质点4）大的物体可以视为质点，小的物体有时也可以不视为质点，这 是由物体的大小、形状对所研究问题的影响是否可以忽略不计所决定的 如地球是足够大的，但地球绕太阳公转时，地球的大小就变成次要因素 ，我们完全可以把地球当作质点看待当然，在研究地球自转时，就不 能把地球看成质点了原子是足够小，但如果研究原子的核外电子绕核 运动的情况时，就不能把原子看成质点5）在物理的研究中，“理想模型”的建立具有十分重要的意义引 入“理想模型”，可以使问题的处理大为简化而又不会发生大的偏差在 现实世界中，有许多实际的事物与这种“理想模型”十分接近，在一定条 件下作为一种近似，可以把实际事物当作“理想模型”来处理，即可以将 研究“理想模型”的结果直接地应用于实际事物。

例如在研究地球绕太阳 公转的运动时，由于地球的直径（约1.3×104 km）比地球和太阳之间的 距离（约1.5×108 km）小得多，地球上各点相对于太阳的运动可以看作 是相同的，即地球的形状、大小可以忽略不计，在这种情况下，就可以 直接把地球视为一个“质点”来处理我们只研究能够简化为质点的物体的运动，因此，如果没有特别说 明都可以把物体视为质点来处理解析】做花样滑冰的运动员，有旋转动作，身体各部分运动情况不尽 相同，不能把其视为质点；在火车的速度相同、火车的大小（长度）不 同时，火车通过站口的时间是不同的，不能把火车视为质点远航的巨轮、运动中的人造卫星本身大小和形状与其轨道相比很小 ，可视为质点例1】在下列运动中，研究对象能当作质点的有（ ）A.描出远洋航行巨轮轨迹时的巨轮B.裁判眼中花样滑冰的运动员C.研究人造地球卫星的绕行周期D.火车从车站开出通过站口的时间Ａ、Ｃ一个物体能否视为质点，不是由物体自身的大小决定的，而是一 个相对概念，即物体自身的形状和大小与所研究的问题相比较可以忽 略时，可以抓住主要因素，忽略次要因素的一种科学抽象方法，所以 要具体问题具体分析，比如例题中若研究花样滑冰运动员在冰上运动 的径迹，计算火车从甲站开往乙站的时间，运动员和火车都可视为质 点。

名师伴你行以下几种关于质点的说法，你认为正确的是( ) A.只有体积很小或质量很小的物体才可以视为质点 B.只要物体运动得不是很快，物体就可以视为质点 C.质点是一种特殊的实际物体 D.物体的大小和形状在所研究的问题中起的作用很小，可以忽略不计时，我们就可以把物体视为质点D参考系（1）参考系：要确定一个物体的位置并描述它的运动情况，就要 选定某个其他物体做参考，这个被选作参考的物体叫做参考系.（2）四个角度理解参考系①标准性：用来选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：参考系的选取具有任意性，但应以观察方便和使运动 的描述尽可能简单为原则.研究地面上物体的运动时，常选地面为参考 系.③统一性：比较物体的运动时，应该选择同一参考系.④差异性：同一运动选择不同的参考系，观察结果一般不同，例 如，坐在行驶的车中的乘客，以地面为参考系，乘客是运动的，但如 果以车为参考系，则乘客是静止的. 【例2】唐代有一首词，其下阙为：“满眼风波多闪灼，看山恰似走来迎，仔细看山山不动，是船行”中，“看山恰似走来迎”和“是船行”所选的参考系分别是（ ）A.船和山 B.山和船 C.地面和山 D.河岸和流水【解析】“看山恰似走来迎”，山相对地面是不动的，因此所选的参 考系为船；“是船行”，船相对地面或山是运动的，因此所选参考系 为地面或山。

A【答案】诗中描写船的运动；前两句写景，诗人在船上，卧看云不动是以船为 参考系，云与我俱东是以两岸为参考系，云和船均向东运动将近1 000年前，宋代诗人陈与义乘着小船在风和日丽 的春日出游时曾经写了一首诗（图1-1-1）在这首诗 中，诗人艺术性地表达了他对运动相对性的理解诗 中描述了什么物体的运动？它是以什么物体为参考系 的？你对诗人关于“榆堤”“云”“我”的运动与静止的说 法有没有不同的认识？2图1-1-1原则上讲参考系的选取是任意的，但由于人的观察习惯，常 选地面或观察者自身做参考系空间 时间 时刻⑴时刻与时间间隔的区别①在时间轴上时刻为一点，时间间隔为一段②第1 s内，第2 s内…第n s内指的是时间，在数值上 都为1 s；最初2 s，前2 s，最后 2 s内等说法对应的也为时间间 隔；第1 s末、第2 s末、第3 s初 等指时刻，且第2 s末和第3 s初 指同一时刻图1-1-2）图1-1-2时间的单位有秒、分钟、小时，符号分别是s、min、h还 有飞秒和阿秒，符号是：fs、as且１fs=10-15 s,1 as=10-18 s生活中用各种表来计时，实验室里和运动场上常用停表来测 量时间，若要比较精确地研究物体的运动情况，有时需要测量和 记录很短的时间，学校的实验室中常用电磁打点计时器或电火花 计时器来完成。

③ 平常所说的“时间”，有时指时刻，有时指时间间隔，如 火车到站的时间是１２时４５分，开出的时间是１２时５０分 ，在本站停留时间是５分钟，前两个“时间”都是指时刻，第三 个“时间”指时间间隔如果用一维坐标系来表示时间轴，时间轴上的点表示时刻 ，某一段线段则表示时间间隔⑵时间的测量【例３】以下说法中正确的是（ ）Ａ.学校作息时间表上的“学生上第一节课的时间为8:00”是 指时间间隔Ｂ.火车站公布的旅客列车运行表是时刻表Ｃ.体育老师用秒表记录某同学完成百米短跑的记录值是时间间隔Ｄ.“神舟”七号绕地球飞行三天多，耗时80时30分钟是时刻【评析】时间和时刻的区别：时刻是对应于物体所处的状态，即 时刻为状态量；时间间隔是对应于物体所经历的某段过程，即时 间间隔为过程量解析】学校作息时间表上的“学生上第一节课的时间为８:00” 是指学生上第一节课的瞬间，火车站公布的旅客列车运行表是指 列车到站或离站的瞬间，体育老师用秒表记录某同学完成百米短 跑所记录的数值是时间间隔，“神舟”七号绕地球飞行三天多，耗 时80时30分钟指的是时间间隔，故Ｂ、Ｃ正确 BC2010年3月5日上午9:00，十一届全国人大三次会议在人民大会堂开幕，会上听 取国务院总理温家宝作政府工作报告，审查年度计划报告和预算报告.8:58分， 吴邦国委员长宣布了上午会议有三项议程，并请国务院总理温家宝同志作政府 工作报告.8:59分，温家宝代表国务院，向大会作政府工作报告，11:05温总理结 束了精彩的报告，在长达2个多小时的时间里，总理精彩的报告不断被热烈的掌 声所打断.随后，吴邦国委员长宣布：上午全体会议的各项议程已进行完毕，现 在休会3个小时，下午请各位代表讨论审议政府工作报告.在以上文字叙述中，指时刻的有哪些？指时间的有哪些？3【答案】指时刻的有 9:00、8:58、8:59、11:05 指时间的有 2个多小时、3个小时物体能否看成质点，与物体本身的大小没有必然的关 系.很大的物体可能被看成质点，而很小的物体却不一定能 够被看成质点. 总之，在研究物体的运动时，只要可以不考虑物体的大小 和形状，就可以将物体看成质点.1.体积很小的物体一定可以视为质点吗？体积 很大的物体一定不可以视为质点吗？时间和时刻有区别也有联系。

时间能展示运动的一个 过程，好比一段录像；时刻只能显示运动的一瞬间，好比 一张照片在时间轴上，时间表示一段，时刻表示一个点 如图所示，t1为8:00，t2为8:05，是指两个时刻，Δt＝t2-t1 ＝５ min是时间，从时间轴上可看清两者的联系：让t2逐渐 趋近于t1，时间间隔Δt就会越来越小，当Δt=0时，时间轴上 的区间就变为一个点，时间就变成时刻了注意：n s末、n s初是指时刻，第n s内是指１ s的时间 2.如何区别时刻与时间间隔？。