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高一物理運(yùn)動(dòng)空間和時(shí)間的教案
第1節(jié) 運(yùn)動(dòng)、空間和時(shí)間
知識(shí)梳理
1、 質(zhì)點(diǎn)：不考慮物體的大小和形狀，把物體簡化成一個(gè)有質(zhì)量的點(diǎn)，稱為 。
2、 參考系：描述一個(gè)物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，用來做 的另一個(gè)物體稱為參考系。
(1) 描述同一物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，若以不同的物體作為參考系，觀察的結(jié)果可能不同。
(2) 參考系的選取原則上是任意的，在實(shí)際問題中應(yīng)以研究問題的方便、對運(yùn)動(dòng)的描述盡可能簡單為原則。
(3) 在研究地面上的物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，通常取地面或相對于地面不動(dòng)的物體做參考系。
3、 坐標(biāo)系：在選定的參考系上建立適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系后，就能定量地描述物體地位置及位置的變化。
答案：1、質(zhì)點(diǎn);2、參考。
疑難突破
物體在什么條件下能看作質(zhì)點(diǎn)?
質(zhì)點(diǎn)是一種科學(xué)的抽象，是一種理想化的模型，是在研究物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，抓住主要因素，忽略次要因素，對實(shí)際問題的近似，在什么條件下物體可以看作質(zhì)點(diǎn)呢?
(1) 當(dāng)物體上各部分的運(yùn)動(dòng)情況都相同時(shí)，物體上任何一點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況都能反映物體的運(yùn)動(dòng)，物體可看作質(zhì)點(diǎn)。
(2) 物體的大小、形狀對所研究的問題可以忽略不計(jì)的情況下，可以看作質(zhì)點(diǎn)。
(3) 同一個(gè)物體在不同的問題中，有時(shí)可以看作質(zhì)點(diǎn)，有時(shí)不能看作質(zhì)點(diǎn)。
典題精講
例1、下列情況中的物體可以看作質(zhì)點(diǎn)的是
A、 地面上放一只木箱，在上面的箱角處用水平力推它，當(dāng)研究它是先滑動(dòng)還是先翻轉(zhuǎn)的時(shí)候
B、 上述木箱，在外力作用下在水平面上沿直線運(yùn)動(dòng)時(shí)
C、 對于汽車的后輪，在研究車牽引力的來源時(shí)
D、 人造地球衛(wèi)星，在研究其繞地球運(yùn)動(dòng)時(shí)
【思路解析】
木箱在水平力作用下是否翻轉(zhuǎn)與力的作用點(diǎn)的位置有關(guān)，在這種情況下木箱是不能看作質(zhì)點(diǎn)的。當(dāng)研究木箱的水平方向上的平動(dòng)的時(shí)候，木箱各點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況是一致的，這時(shí)可以把木箱看作質(zhì)點(diǎn)，汽車牽引力的來源與后輪的轉(zhuǎn)動(dòng)有關(guān)，在研究牽引力的來源時(shí)，不能把后輪看作質(zhì)點(diǎn);衛(wèi)星繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)自身的形狀和大小可以忽略不計(jì)，因此可以把它看作質(zhì)點(diǎn)。
故正確答案為BD。
答案：BD
例2、甲、乙兩人坐在同一輛沿平直公路行駛的汽車上，下列說法正確的是
A、 以乙為參考系，甲是靜止的
B、 以地為參考系，甲是運(yùn)動(dòng)的
C、 以車為參考系，路邊的樹是運(yùn)動(dòng)的
D、 以車為參考系，樹是靜止的
【思路解析】
因?yàn)榧�、乙兩人有相同的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，當(dāng)甲以乙為參考系時(shí)它們之間的位置沒有變動(dòng)，故甲相對乙是靜止的，所以A說法正確。汽車本身相對地面運(yùn)動(dòng)，故選地面為參考系時(shí)甲是運(yùn)動(dòng)的，所以B說法也是正確的。當(dāng)選運(yùn)動(dòng)的汽車為參考系時(shí)，是假設(shè)汽車不動(dòng)，則汽車周圍的樹木都向汽車運(yùn)動(dòng)方向相反的方向運(yùn)動(dòng)(即后退)，所以C說法也是正確的，同時(shí)斷定D說法是錯(cuò)誤的。
故正確選項(xiàng)為A、B、C
【答案】A、B、C
例3、如圖1.1-2所示，物體沿x軸做直線運(yùn)動(dòng)，從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)。由圖判斷A點(diǎn)坐標(biāo)、B點(diǎn)坐標(biāo)和走過的路程。
【思路解析】
由圖1.1-2知，A點(diǎn)坐標(biāo)為x=-3m，B點(diǎn)坐標(biāo)為x=2m，走過的路程s=3m+2m=5m
【答案】 A點(diǎn)坐標(biāo)為x=-3m，B點(diǎn)坐標(biāo)為x=2m，s=5m 知識(shí)導(dǎo)學(xué)
1、 質(zhì)點(diǎn)是高中物理提出地第一個(gè)理想模型，是研究物理問題地科學(xué)思維方法，我們在學(xué)習(xí)中，要逐步領(lǐng)悟質(zhì)點(diǎn)的概念和分析，建立質(zhì)點(diǎn)模型地研究過程。
2、 初中學(xué)習(xí)的參照物與參考系類似，但參考系是更為科學(xué)的定義。
3、 結(jié)合實(shí)際問題如何建立坐標(biāo)系，如何選擇坐標(biāo)軸和正方向、如何選擇坐標(biāo)原點(diǎn)，是坐標(biāo)系的一個(gè)實(shí)際應(yīng)用問題。
疑難導(dǎo)析
各部分運(yùn)動(dòng)情況都相同的物體可看作質(zhì)點(diǎn)，如沿斜面下滑的物塊。
研究地球繞太陽公轉(zhuǎn)時(shí)，地球的大小相對太陽到地球的距離可忽略，故可把地球看成質(zhì)點(diǎn)。
對于同一個(gè)物體，有時(shí)可看成質(zhì)點(diǎn)，有時(shí)不能看成質(zhì)點(diǎn)，如研究北京開往上海的火車，在計(jì)算運(yùn)行的時(shí)間時(shí)可忽略車長，把火車看成質(zhì)點(diǎn)。但是同樣這列火車，要計(jì)算它通過某座大橋所需要的時(shí)間時(shí)，不能把它看作質(zhì)點(diǎn)。
典題導(dǎo)考
【綠色通道】
實(shí)際物體可視為質(zhì)點(diǎn)的條件：(1)物體的形狀、大小對物體的運(yùn)動(dòng)影響可以忽略不計(jì);(2)物體做平動(dòng);(3)物體雖然有轉(zhuǎn)動(dòng)，但因轉(zhuǎn)動(dòng)而引起的差異對所研究的問題不起主要作用。本題主要考察的是在什么情況下物體能夠看作質(zhì)點(diǎn)，什么情況下物體不能看作質(zhì)點(diǎn)。
[典題變式]
1、在下列運(yùn)動(dòng)中，研究對象可當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)的有
A、做花樣溜冰的運(yùn)動(dòng)員
B、運(yùn)行中的人造地球衛(wèi)星
C、轉(zhuǎn)動(dòng)中的砂輪
D、沿斜面滑下的木塊
答案：BD
【綠色通道】
描述物體是否運(yùn)動(dòng)首先要選擇一個(gè)參考系，以此為標(biāo)準(zhǔn)來衡量物體是運(yùn)動(dòng)的還是靜止的，參考系一旦選定，物體的運(yùn)動(dòng)情況也確定。
[典題變式]
2、詩句滿眼風(fēng)光多閃爍，看山恰似走來迎，仔細(xì)看山山不動(dòng)，是船行中，看山恰似走來迎和是船行所選的參考系分別是
A、船和山 B、山和船
C、地面和山 D、河岸和流水
【答案】A
【綠色通道】
建立坐標(biāo)系確定物體的位置，首先要確定原點(diǎn)的位置及坐標(biāo)軸的方向，再確定研究對象所處的坐標(biāo)即可。
[典題變式]
3、為了確定平面上物體的位置，我們建立平面直角坐標(biāo)系，如圖1.1-3所示，以O(shè)點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，沿東西方向?yàn)閤軸，向東為正;沿南北方向?yàn)閥軸，向北為正。圖中A點(diǎn)的坐標(biāo)如何表示?其含義是什么?
答案：(3m，4m)，表示A點(diǎn)在坐標(biāo)原點(diǎn)東3m，北4m處。
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