1质点、参考系和坐标系 时间和位移 要点梳理
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第一章知识点整理1.1质点参考系和坐标系1.质点:(1)定义:研究中用来代替物体的“有质量的点”。
(2)质点的简化条件:①物体的大小和形状对所研究的问题影响可以忽略不计;②物体做平动时,各点运动情况完全相同时。
2.参考系(1)定义:观察物体的位置及其随时间变化时用来作参考(假定为不动)的“其他物体”。
描述一个物体的运动,必须选择参考系。
(2)特点:①参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。
研究地面上物体的运动,常常选择地面为参考系。
②参考系本身可以是运动的,也可以是静止的,一旦选定后,便假设为不动的。
(化身参考系)③选择不同的参考系研究同一物体的运动,结果往往是不同的。
3.坐标系几个要素:原点、单位长度、正方向、数字、物理量的符号和单位。
1.2时间和位移1.时间(1)时刻t:是指某一瞬间,没有长短意义。
例如:第3秒末、第1秒初。
(2)时间间隔△t:是指两时刻间的一段间隔,有长短意义。
例如:前3s、3s内、第3s内、最后1s。
➢在时间轴上,时刻对应时间轴上的点,时间间隔对应时间轴上的线段。
2.位移(1)定义:从初位置指向末位置的有向线段。
表示物体位置的变化。
(2)三要素:方向、直线、长度。
3.矢量和标量(1)矢量:既有大小又有方向的物理量。
如:位移,速度,力。
4.直线运动的位置和位移位置x: 初位置x1 ,末位置x2位移(位置的变化量):末位置-初位置x: x =x1- x2x绝对值:位移的大小;x正负:位移的方向。
1.3运动快慢的描述——速度1.速度(1)定义:位移与发生这个位移所用时间的比值。
(2)定义式:txv∆∆=单位:m/s km/h cm/s 1m/s=3.6km/h(3)速度是矢量。
(4)速度的大小在数值上等于单位时间内物体位移的大小;速度的方向与物体位移的方向相同,即物体运动的方向。
2.平均速度(1)定义:位移与发生这个位移所用时间的比值,叫做物体在这段时间(或这段位移)内的平均速度。
质点、参考系和坐标系时间和位移【学习目标】1、理解并掌握质点、参考系、时间和位移等基本概念2、清楚相似物理量之间的区别与联系【要点梳理】要点一、质点要点诠释:1.提出问题“嫦娥一号”卫星为立方体,两侧太阳能电池帆板最大跨度达18.1m,重2350 kg,近观相当庞大,但相对苍茫宇宙空间又是如此渺小,出现在指挥荧光屏上也仅是一个光点,科学工作者在研究其运行位置、飞行速度和轨道等问题时,有没有必要考虑其大小和形状?(没有必要)实际研究中会采取一种怎样的科学模型呢?(质点)2.质点①定义:用来代替物体的有质量的点.②物体看成质点的条件:物体的大小、形状对所研究问题的影响可以忽略不计时,可视物体为质点.如:地球很大,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.研究火车从北京到上海的运动时可以把火车视为质点,但研究火车过桥的时间时就不能把火车看成质点了.当研究的问题不明确时,可遵循分析问题的习惯:一般来说当物体上各个点的运动情况都相同时,可用物体上—个点的运动代替整个物体的运动,研究其运动性质时,可将它视为质点;做转动的物体,当研究其细微特征时不能将其视为质点;但是当物体有转动,且因转动而引起的差异对研究问题的影响忽略时,物体也可视为质点.此外物体的大小不是判断物体能否作为质点的依据.③质点是一个理想模型,要区别于几何学中的点.3.质点的物理意义实际存在的物体都有一定的形状和大小,有质量而无大小的点是不存在的,那么定义和研究质点的意义何在?质点是一个理想的物理模型,尽管不是实际存在的物体,但它是实际物体的一种近似,是为了研究问题的方便而进行的科学抽象,它突出了事物的主要特征,抓住了主要因素,忽略了次要因素,使所研究的复杂问题得到了简化.在物理学的研究中,“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1.3×104km)比地球和太阳之间的距离(约1.5×108km)小得多,地球上各点相对于太阳的运动可以看做是相同的,即地球的形状、大小可以忽略不计,在这种情况下,就可以直接把地球当作一个“质点”来处理.要点二、参考系要点诠释:1.提出问题坐船在河中旅行的人观看两岸的风景时,常有“看山恰似走来迎”的感觉,而变换一下目光,又感到“仔细看山山不动”,同是那一座山,为什么有时感觉它是动的而有时却感觉它是静止不动的呢?平常我们认为坐在屋子里的人是不动的,而毛泽东却有诗日:“坐地日行八万里”,这又是怎么回事呢?其实,要描述一个物体的运动,首先要选定某个其他物体来作参考.2.参考系①定义:在描述一个物体的运动时,选来作为标准的另外的某个物体叫参考系.②物体的运动都是相对参考系而言的,这是运动的相对性.一个物体是否运动,怎样运动,决定于它相对于所选的参考系的位置是否变化、怎样变化.同一物体,选取不同的参考系,其运动情况可能不同,如:路边的树木,若以地面为参考系是静止的,若以行驶的汽车为参考系,树木是运动的,这就是我们坐在车里前进时感到树木往后倒退的原因.“看山恰似走来迎”是以船为参考系,“仔细看山山不动”是以河岸为参考系.“坐地日行八万里”是以地心为参考系,因为人随地球自转,而地球周长约八万里.③参考系的选择是任意的,但应以观测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.要点三、坐标系要点诠释:1.提出问题对于在平面上运动的物体,例如在做花样滑冰的运动员,要描述他的位置,你认为应该怎样做呢?当然是建立平面直角坐标系.2.坐标系要准确地描述物体的位置及位置变化需要建立坐标系.①如果物体沿直线运动,可以以这条直线为x轴,在直线上规定原点、正方向和单位长度,就建立了直线坐标系.②物体在平面内运动时,可以建立二维平面直角坐标系.③空间内物体的运动,可建立三维的空间直角坐标系.例如:描述高空中飞行的飞机时可建立三维的空间坐标系.如图所示为三种不同的坐标系,其中:(A)中M点位置坐标为x=2m;(B)中N点位置坐标为x=3m,y=4m;(C)中P点位置坐标为x=2m,y=3m,z=0m.要点四、时刻和时间间隔要点诠释:1.提出问题生活中经常用到“时间”一词,如:火车到站时间是12时45分,开出时间是12时50分,在本站停留时间是5分钟,前两句话中的“时间”与第三句话中的“时间”的含义是否相同,如何区分?平常所说的“时间”,有时指时刻,有时指时间间隔,如前述三句话中前两个“时间”都是指时刻,第三个“时间”指时间间隔.特别注意:我们在日常生活中所说的时间可能是指时间间隔也可能指时刻.在物理中两者物理意义不同,必须严格区分,物理学中说的时间指的是时间间隔.2.时间轴上的表示在时间轴上,时刻表示一个点,时间表示一段线段如图所示,0~3表示3s的时间,即前3s;2~3表示第3s,是1s的时间.不管是前3s,还是第3s,都是指时间.“7”所对应的刻度线记为7s末,也为8s初,是时刻.【注意】ns末、ns初是指时刻,第ns内是指1s的时间,第ns末与第(n+1)s初指的是同一时刻.时间的单位有秒、分钟、小时,符号分别是s、min、h.生活中用各种钟表来计时,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.要点五、路程和位移要点诠释:1.提出问题登泰山时从山门处到中天门,可以坐车沿盘山公路上去,也可以通过索道坐缆车上去,还可以沿山间小路爬上去,三种登山的路径不同,游客体会到的登山乐趣也不同,但他们的位置变化却是相同的,可见物体运动的路径与其位置变化并不是一回事.2.路程:质点的实际运动路径的长度,路程只有大小,其单位就是长度的单位.3.位移:从初位置到末位置的有向线段.线段的长度表示位移的大小,有向线段的指向表示位移的方向.4.位移与路程的区别和联系①位移是描述质点位置变化的物理量,既有大小又有方向,是矢量,是从起点A指向终点B的有向线段,有向线段的长度表示位移的大小,有向线段的方向表示位移的方向,位移通常用字母“x”表示,它是一个与路径无关,仅由初、末位置决定的物理量.②路程是质点运动轨迹的长度,它是标量,只有大小,没有方向.路程的大小与质点的运动路径有关,但它不能描述质点位置的变化.例如,质点环绕一周又回到出发点时,它的路程不为零,但其位置没有改变,因而其位移为零.③由于位移是矢量,而路程是标量,所以位移不可能和路程相等;但位移的大小有可能和路程相等,只有质点做单向直线运动时,位移的大小才等于路程,否则,路程总是大于位移的大小.在任何情况下,路程都不可能小于位移的大小.④在规定正方向的情况下,与正方向相同的位移取正值,与正方向相反的位移取负值,位移的正负不表示大小,仅表示方向,比较两个位移大小时,只比较两个位移的绝对值.位移与路程的区别与联系可列表如下:都是长度单位,国际单位都是米(都是描述质点运动的物理量对于单向直线运动来讲,位移的大小与路程相等要点六、标量和矢量的区别要点诠释:1.标量:只有大小没有方向的量.如:长度、质量、时间、路程、温度、能量等运算遵从算术法则.2.矢量:有大小也有方向,求和运算遵循平行四边形定则的量.如:力、速度等.运算法则和标量不同,我们在以后会学习到.3.对矢量概念的理解:①矢量可用带箭头的线段表示,线段的长短表示矢量的大小,箭头的指向表示矢量的方向.②同一直线上的矢量,可在数值前加上正、负号表示矢量的方向,正号表示矢量方向与规定正方向相同,负号表示矢量方向与规定正方向相反,加上正、负号后,同一直线上的矢量运算可简化为代数运算. ③矢量前的正、负号只表示方向,不表示大小,矢量大小的比较实际上是矢量绝对值的比较.如前一段时间位移为2m ,后一段时间位移为-3m ,则后一段时间物体的位移大.要点七、做直线运动的质点在坐标轴上的位置与位移的关系要点诠释:如果物体做直线运动,沿这条直线建立坐标轴,则运动中的某一时刻对应的是此时物体所处位置,如果是一段时间,对应的是这段时间内物体的位移.位移等于物体末位置坐标减去初位置坐标.如图所示,一个物体从A 运动到B ,如果A 、B 两位置坐标分别为x A 和x B ,那么质点的位移△x =x B-x A .若初位置x A =5m ,末位置x B =-2m ,质点位移△x =x B -x A =-2m-5m =-7m ,负号表示位移的方向由A 点指向B 点,与x 轴正方向相反.【典型例题】1. 类型一、关于质点的理解例1、 (2015 北京昌平期末)做下列运动的物体,能当作质点处理的是( ) A .绕太阳公转的地球B.从北京往上海运动的火车C.旋转中的风力发电机叶片D.在冰面上旋转的花样滑冰运动员【答案】A、B【解析】研究地球绕太阳公转时,太阳的体积相对于和地球之间的距离来说是很小的,所以可看作质点,故A正确;火车的长度相对于北京到上海的距离是很小的,可以忽略,此时的火车可以看做质点,所以B 正确;研究旋转中的风力发电机叶片,不能看成质点,否则就没有转动了,故选项C错误;在冰面上旋转的花样滑冰运动员,要看其动作,也不能看成质点,故D错误.【总结升华】根据质点的定义,能否将问题看做质点,关键是物体自身因素对我们研究问题的影响,物体的大小不是判断物体可否视为质点的重要依据.举一反三【高清课程:质点、参考系、坐标系时间和位移例1】【变式】如在研究下述问题中,能够把研究对象当作质点的是()A.研究某学生骑车由学校回家的速度B.对这名学生骑车姿势进行生理学分析C.研究火星探测器从地球到火星的飞行轨迹D.研究火星探测器降落火星后如何探测火星的表面E.研究地球绕太阳公转一周所需时间的多少F.研究地球绕太阳公转一周地球上不同区域季节的变化、昼夜长短的变化G.一枚硬币用力上抛,猜测它落地时正面朝上还是反面朝上H.正在进行花样溜冰的运动员【答案】ACE类型二、关于参考系的理解例2、(2015 阜阳市校级期末)如图是体育摄影中“追拍法”的成功之作,摄影师眼中清晰的滑板运动员是静止的,而模糊的背景是运动的,摄影师用自己的方式表达了运动的美.请问摄影师选择的参考系是()A.大地B.太阳C.滑板运动员D.步行的人【答案】C【解析】摄影师眼中清晰的滑板运动员是静止的,显然是选择滑板运动员为参考系。
质点、参考系、坐标轴、时间和位移【知识整合】一、质点:用来代替物体的有质量的点。
是理想化的物理模型。
1、特点:○1无大小○2无形状○3代替整个物体的质量。
2、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。
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。
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。
二、参考系:由于一切物体都在运动,在研究一个物体的运动时,首先要确定物体的运动是相对哪一个物体来说的,被选来作为参考标准的物体或物体系参考系的重要性:如果物体相对于参照系的位置在变化,则表明物体相对于该参照系在运动;如果物体相对于参照系的位置不变,则表明物体相对于该参照系是静止的。
同一物体相对于不同的参照系,运动状态可以不同。
在运动学中,参照系的选择可以是任意的。
研究和描述物体运动,只有在选定参照系后才能进行。
如何选择参照系,必须从具体情况来考虑。
三、坐标系:一般来说,为了定量地描述物体的位置及位置的变化,需要在参考系上建立适当的坐标系。
常用的坐标系有:直角坐标系、平面直角坐标系、空间直角坐标系等四、时间和时刻1、时刻:衡量一切物质运动先后顺序,它没有长短只有先后,在时间轴上用一个点来表示。
它是一个序数。
把短暂到几乎接近于零的时间叫即时,即时表示时刻。
2、时间:时间轴上相应两个时刻之间的间隔长短,表示一段时间,时间是一个只有长短,而没有方向的物理量,在时间轴上用一个线段来表示。
时间具有连续性、单向性、序列性,并且总是不断向前流逝。
五、位移和路程:1、路程:质点实际运动轨迹的长度,它只有大小没有方向,是标量。
2、位移:表示质点位置变动的物理量,有大小和方向,是矢量。
它是用一条自初始位置指向末位置的有向线段来表示,位移的大小等于质点始、末位置间的距离,位移的方向由初位置指向末位置,位移只取决于初、末位置,与运动路径无关。
质点参考系和坐标系时间和位移一、学习目标:1.了解理想模型-质点的应用2.知道时间与时刻的应用,知道位移与路程的应用3. 掌握位移的求法二、重点、难点:重点:时间与时刻的异同,位移与路程的异同难点:质点的判断条件一、质点物体可看成质点的条件:当物体的形状和大小对所研究的问题的影响可忽略不计时,物体可以看作质点。
这是判断物体能否作为质点的惟一条件。
二、时间与时刻1. 时间可以用来展示某一个运动过程(录像)。
时刻只显示运动过程的某一个瞬间(照相)。
在时间轴上时间用线段表示,时刻用点表示;2. 时间表示的是一个时间段,时刻表示的是一个时间点,用图标表示,则时间是线段,时刻是端点,时间用“前几秒”“后几秒”“内”“间”“中”表述,时刻用“时间点”“初”“末”“时”表述。
三、位移与路程1. 位移决定于物体位置的改变,路程则决定于实际路径的长度,路程只有大小没有方向。
位移既有大小又有方向,路程和位移的大小一般不相等,只有单向直线运动时才相等。
2. 标量的运算为简单的代数运算。
而矢量的运算则是根据平行四边形定则进行的运算,在计算位移大小时要用矢量法则计算。
知识点一:质点例1:下列说法正确的是()A. 质点一定是体积很小、质量很小的物体B. 当研究一列火车全部通过桥所需的时间时,因为火车上各点的运动状态相同,所以可以把火车视为质点C. 研究自行车的运动时,因为车轮在转动,所以无论在什么情况下,自行车都不能看成质点D. 地球虽大,且有自转,但有时仍可将地球看作质点例2:车辆在行进中,要研究车轮的运动,下列选项中正确的是()A. 车轮只做平动B. 车轮只做转动C. 车轮的平动可以用质点模型分析D. 车轮的转动可以用质点模型分析例3:下列情况中的物体可以视为质点的是()A. 研究小孩沿滑梯下滑B. 研究地球自转运动的规律C. 研究手榴弹被抛出后的运动轨迹D. 研究人造地球卫星做圆周运动知识点二:时间与时刻的应用例1:在下图中所示的时间轴上标出的代表()A. 第4s初B. 第6s末C. 第3sD. 前3s例2:下列关于时刻和时间的说法正确的是()A. 3s末指的是时间,共经历了3sB. 最后2s指的是时间,共经历了2sC. 第4s内指的是时间,共经历了5sD. 第5s末指的是时刻,已经历了4s例3:下列说法中,关于时间的是(),关于时刻的是()A. 学校上午8点开始上第一节课,到8点45分下课B. 小学每节课只有40分钟C. 我走不动了,休息一下吧D. 邢慧娜获得雅典奥运会女子10000m冠军,成绩是30分24秒36知识点三:位移与路程的应用例1:下列关于质点的位移和路程的说法中,正确的是()A. 位移是矢量,位移的方向即质点运动的方向B. 路程是标量,即位移的大小C. 质点沿直线向某一方向运动,通过的路程等于位移的大小D. 物体通过的路程不等,位移可能相同例2:一个质点沿两个半径为R的半圆弧由A运动到C(如图),则它的位移和路程分别为()A. 4R,2πRB. 4R向东,2πR向东C. 4πR向东,4RD. 4R向东,2πR。
第一章第一 、二节 质点 参考系和坐标系 时间和位移1质点定义:忽略物体的大小和形状,把物体看成一个有质量的点,这个点就是质点。
2物体看称指点的条件:忽略物体的大小和形状而不影响对物体的研究。
3参考系定义:要描述一个物体的运动,首先要选定某个其他物体作参考,观察物体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做参考系。
运动是绝对的,静止是相对的。
要描述一个物体的运动状态,必须先选取参考系要比较两个物体的运动状态,必须在同一参考系下参考系可以任意选择,一般选取地面或运动的车船作为参考系。
4时刻和时间:时刻指的是某一瞬时,是时间轴上的一点,对应于位置。
时间是两时刻的间隔,是时间轴上的一段。
对应位移。
(对“第”“末”“内”“初”等关键字眼的理解。
)5路程和位移:路程是物体运动轨迹的长度,是标量,只有大小没有方向。
位移表示物体位置的变化,是矢量,位移的大小等于初位置与末位置之间的距离,位移的方向由初位置指向末位置。
典型题目(1)下列物体是否可以看作质点?飞驰的汽车 旋转的乒乓球 地球绕太阳转动 地球的自转 体操运动员的动作是否优美(2)以下各种说法中,哪些指时间,哪些值时刻?前3秒钟 最后3秒 3秒末 第3秒初 第3秒内(3)运动员绕操场跑一周(400跑道)时的位移的大小和路程各是多少?第三节 速度1.速度定义:位移与发生这个位移所用时间的比值表示物体运动的快慢叫做速度。
2。
定义式:v =x /t 适用于所有的运动3。
单位:米每秒(m/s )千米每小时(km/h ) 4。
速度是矢量,既有大小,又有方向.5。
物理意义:描述物体运动的快慢的物理量。
6。
平均速度:物体在某段时间的位移与所用时间的比值,是粗略描述运动快慢的。
7.瞬时速度:运动物体经过某一时刻或某一位置的速度,其大小叫速率。
8。
平均速率:物体在某段时间的路程与所用时间的比值,是粗略描述运动快慢的。
9。
平均速率的定义式:v=ts,适用于所有的运动.10。
高中物理必修1知识点总结:质点参考系和坐标系,一眼就能看懂!展开全文知识点1:物体和质点1.机械运动物体的空间位置随时间的变化.2.质点(1)定义:忽略物体的大小和形状,突出“物体具有质量”这个要素,把它简化为一个有质量的物质点.(2)物体视为质点的条件:物体的大小和形状可以忽略或物体上任意一点的运动可代替整个物体的运动.【核心点击】1.质点的特点(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)质点是一种“物理模型”.①物理模型是在物理研究中,突出问题的主要方面,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,质点就是典型的物理模型之一.②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抽象,实际中并不存在.2.实际物体视为质点的常见情况【指点迷津】一个物体是否可以看做质点的判断方法1.看物体的大小和形状对所研究的问题有无影响,如果无影响或影响不大,该物体可以视为质点,否则不能视为质点.2.一般情况下,平动的物体可以看做质点,转动的物体不能看做质点.3.当物体的大小远小于所研究的范围时,该物体可以看做质点.知识点2:参考系1.运动与静止的关系自然界的一切物体都处于永恒的运动中,绝对静止的物体是不存在的——运动是绝对的.2.参考系(1)定义:在描述物体的运动时,被选定做参考、假定为不动的其他物体.(2)选取原则:参考系可以任意选取,一般以地面为参考系.但在具体问题中,要考虑研究问题的方便性.(3)参考系对观察结果的影响:选择不同的参考系观察同一个物体的运动,观察结果会有所不同.【核心点击】1.选取参考系的意义要描述一个物体的运动,首先必须选好参考系,只有选定参考系后,才能确定物体的位置、研究物体的运动.2.参考系的选取原则(1)参考系的选取是任意的,在实际问题中,参考系的选择原则应以观测方便和使运动的描述尽可能简单为基本原则.(2)研究地面上物体的运动时,一般情况下选择地面或地面上静止不动的物体为参考系,此时参考系可以省略不写.(3)要比较不同物体的运动情况时,必须选择同一个参考系.3.参考系的四性【指点迷津】判断选用的参考系的方法1.静物法:明确观察到的现象中,什么物体是运动的,什么物体是静止的,静止的物体可能就是参考系.2.假设法:假设以某物体为参考系,看对物体运动的描述是否与观察到的结果一致.若一致,该物体可能就是参考系.知识点3:坐标系1.建立目的定量描述物体的位置及位置的变化.2.直线运动的描述建立直线坐标系,在直线上规定原点、正方向和单位长度.【核心点击】1.建立坐标系的意义和原则(1)意义:借助适当的坐标系可以定量地描述物体的位置及位置变化.(2)原则:建立坐标系的原则是确定物体的位置方便、简捷.2.三种坐标系的比较位置坐标的“相对性”和位置变化的“绝对性”1.物体的位置坐标与坐标系原点的选取、坐标轴正方向的规定有关.同一位置,建立某种坐标系时所选原点不同,或选定的正方向不同,物体的位置坐标不同.2.物体位置的实际变化与坐标系原点的选取、坐标轴正方向的规定无关.从升上高中起,关于高考的战斗已经开始。
高考物理质点、参考系和坐标系知识点整理1、参考系定义:为了研究物体的运动而假定不动的物体。
2、注意点:运动的描述是相对的,因参考系的选取的不同而不同。
参考系的选择以研究问题的方便为原则。
3、坐标系:为了定量描述物体的位置及位置的变化而建立的参考系。
(1)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)在描述一个物体运动时,选来作为标准的(即假定为不动的)另外的物体,叫做参考系。
对参考系应明确以下几点:①对同一运动物体,选取不同的物体作参考系时,对物体的观察结果往往不同的。
②在研究实际问题时,选取参考系的基本原则是能对研究对象的运动情况的描述得到尽量的简化,能够使解题显得简捷。
③因为今后我们主要讨论地面上的物体的运动,所以通常取地面作为参照系高考物理知识点之坐标系:为了定量地描述物体的位置及位置的变化,需要在参考系上建立适当的坐标系。
坐标系是在参考系的基础上抽象出来的概念,是抽象化的参考系。
(1)坐标系即参考系的具体化,是在参考系上建立的,坐标系相对参考系是静止的。
具体有:① 一维坐标:描述物体在一条直线上运动,即物体做一维运动时,可以以这条直线为x轴,在直线上规定原点、正方向和单位长度,建立直线坐标系。
如图1—1—1所示,若某一物体运动到A点,此时它的位置坐标XA=3m,若它运动到B点,则此时它的坐标XB=-2m(“-”表示沿X轴负方向)。
② 二维坐标:平面直角坐标,描述物体在一平面内运动,即二维运动时,需采用两个坐标确定它的位置③ 三维坐标:立体坐标系,描述物体在空间的运动。
(2) GPS定位仪——确定地球物体的具体方位,提供准确时间。
要注意以下几点:(a)坐标系相对参考系是静止的。
(b)坐标的三要素:原点、正方向、标度单位。
(c)用坐标表示质点的位置。
(d)用坐标的变化描述质点的位置改变高考物理知识点之机械运动:1、定义:一个物体相对于另一个物体位置发生变化(注意机械运动是相对的)。
第一节质点、参考系和坐标系1.物体和质点(1)质点的定义:用来代替物体的有质量的点叫做质点。
即没有形状、大小、体积而具有质量的一个点,质点具有物体的全部质量。
(2)质点是人们为了使实际问题简化而引入的理想化模型。
引入理想化模型,抓住主要矛盾,忽略次要矛盾,尽可能把复杂问题简单化,是物理学上经常用到的一种研究问题的方法——科学抽象。
物理学对实际问题的简化,必须从实际出发,撇开不考虑的只能是与当前考察无关的因素,和对当前考察影响很小的次要因素。
(3)关于质点简化的条件性一个物体能否抽象成质点,并不是取决于物体的形状和体积大小,这要看具体情况而定。
①平动的物体一般可以看作质点②有转动但转动为次要因素③物体的形状、大小可忽略例1、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,只要对所研究的问题没有影响或影响可以忽略不计,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作质点例2、.在下列物体的运动中,可视作质点的物体有( )A. 从北京开往广州的一列火车B. 研究转动的汽车轮胎C. 研究绕地球运动时的航天飞机D. 表演精彩芭蕾舞的演员E. 参加百米跑竞赛的运动员F. 在斜下推力的作用下,沿水平面运动的箱子例3、判断下列说法正确的是()A.质点一定是体积、质量都极小的物体B.当研究一列火车全部通过桥所需的时间时,因为火车上各点的运动状态相同,所以可以将火车视为质点C.研究自行车的运动时,因为车轮在转动,所以无论研究哪方面,自行车都不能被视为质点D,地球虽大,且有自转和公转,但有时可被视为质点2.参考系参考系是研究机械运动的标准,要研究一个物体的运动,首先必须选取参考系。
(1)要描述一个物体的运动,就必须选择另外一个物体作为标准,这个被选来作为标准的另外的物体就叫做参考系。
一个物体一旦被选为参考系,就认为它是静止的。
高中物理章节目录及重难点高中物理新课标教材目录·必修1第一章运动的描述1质点参考系和坐标系重点:质点概念的理解、参考系的选取、坐标系的建立难点:理想化模型——质点的建立,及相应的思想方法2时间和位移重点:时间和时刻的概念以及它们之间的区别和联系、位移的概念以及它与路程的区别.难点:位移的概念及其理解3运动快慢的描述──速度重点:速度,平均速度,瞬时速度的概念及区别4实验:用打点计时器测速度5速度变化快慢的描述──加速度重点:加速度概念的简历隔阂加速度与云变速直线运动的关系;加速度是速度的变化率,它描述速度变化的快慢和方向。
难点:理解加速度的概念,树立变化率的思想;区分速度、速度变化量及速度的变化率。
第二章匀变速直线运动的研究1实验:探究小车速度随时间变化的纪律重点:图象法研究速度随时间变化的规律、对运动的速度随时间变化规律的探究。
难点:对实验数据的处理纪律的探究。
2匀变速直线运动的速度与时间的关系重点:理解速度随时间均匀变化的含义、对匀变速直线运动概念的理解、练用数学工具处理分析物理问题的操作方法。
难点:均匀变化的含义、用数学工具解决物理问题3匀变速直线运动的位移与时间的关系重点:线运动的位移与时间关系及其应用;难点:v-t图象中图线与t轴所夹的面积、元法的特点和技巧4匀变速直线运动的位移与速度的关系重点:位移速度公式及平均速度、中间时刻速度和中间位移速度、速度为零的匀变速直线运动的规律及推论。
难点:中间时刻速度和中间位移速度的大小比较及其运用、速度为的匀变速直线运动,相等位移的时间之比。
5自由落体运动重点:什么是自由落体运动及产生自由落体运动的条件、实质。
难点:(1)物体下落快慢影响因素的探究;(2)自由落体运动的运动性质的分析。
6XXX对自由落体运动的研究第三章相互作用1重力基本相互作用重点:1、重力的方向以及重力的大小与物体质量的关系难点:力的作用效果与力的大小、偏向、作用点三个因素有关、重心的概念2弹力3摩擦力4力的分化5力的分化第四章牛顿运动定律1牛顿第一定律重点:经由进程对小车实验的分析比较得出牛顿第一定律难点:明白“力是坚持物体运动的原因”观点是错误的、XXX理想实验的推理进程2实验:探究加速度与力、质量的关系重点:探究加速度与力、质量关系的实验方案,作图分析加速度与力、质量间的关系难点:作图分析出加速度与力、质量间的关系3牛顿第二定律重点:经由进程实验探究,深刻了解牛顿第二定律,并学会简朴运用。
1.1 质点、参考系和坐标系一、要求1、理解质点的概念,知道能把物体看成质点的条件;2、知道参考系的概念以及参考系的选取原则;3、会用坐标系描述物体的位置和位置变化。
二、知识梳理1机械运动(知道)(1)物体相对于其他物体的变化,也就是物体的随时间的变化称为机械运动。
是绝对的,是相对的。
(2)机械运动最基本的两种形式平动:物体各部分的运动特点完全相同,如汽车在路面上的运动。
转动:物体的各部分绕某一点做圆周运动,如单杠运动员的运动。
2.质点(重点)(1)定义:我们在研究物体的运动时,若物体的大小和形状对所研究的问题没有影响(或可忽略不计),则可把物体看成是一个具有质量的点,这样的点称为质点。
质点是一个理想化的物理模型(抓住主要因素,忽略次要因素,是复杂得到简化)。
理想化模型实际并不存在,是物理学中经常采用的研究方法。
(2)对质点的理解a.只占有位置,不占有空间,无大小和形状;b.具有所代替物体的全部质量。
(3)物体能看成是质点的条件:物体的大小和形状对所研究问题的影响可以忽略不计。
3.参考系(1)定义:在描述物体的运动时,要选定某个其他物体做参考,观察物体相对于这个所选来物体的位置是否随变化,以及怎样变化,这种用来做的物体称为参考系。
(2)参考系的选择:描述一个物体的运动时,参考系的选择是任意的,但选取参考系时要考虑研究问题的方便,使之对运动的描述尽可能简单。
在不说明参考系的情况下,通常认为是以地面为参考系。
说明:比较两个物体的运动时必须选统一参考系;参考系可以是运动的物体也可以是静止的物体,一旦被选为参考系,在描述物体的运动时,都将参考系默认为是“静止的”。
(3)运动的相对性物体的运动都是相对参考系而言的,对同一物体,选取不同的参考系,其运动情况可能不同。
如:路边的树木,分别以地面和汽车为参考系,树木的运动情况是不一样的。
4.坐标系(1)建立:为了准确、定量地描述物体的位置及位置变化,需要在参考系上建立坐标系。
高一物理必修一知识点复习——质点、参考系和坐标系新学期即将开始,我觉得在新学期学习前应该复习上学期学习的知识内容。
尤其高中物理,必修一的知识点很重要,很有必要系统的复习。
疫情期间,希望给孩子们带去帮助。
一、需要掌握的知识点体系目标导航二、概念及理解(一)质点1、概念:在某些情况下,可以忽略物体的大小和形状,把物体简化成一个有质量的物质点,称之为质点。
2、对质点的正确理解(1)质点是一个理想化的物理模型尽管不是实际存在,但却是实际物体的一种近似反映.是为了研究问题的方便而进行的科学抽象,它突出了事物的主要特征,是重要的科学研究方法。
(2)物理能否看成质点的判断可以将物体看成质点的几种情况:能看成质点的几种情况关键:大小和形状是否影响所研究的问题,不影响或影响非常小,可以忽略,则可看做质点;若影响,则不能看成质点。
(3)“质点”不同于几何中的“点”质点是代表物体的、有质量的物质点,而几何中的点则没有这些意义。
(4)练习:下列关于质点的说法,正确的是( )A、原子很小,可以当做质点。
B、研究和观察日食时,可把太阳当做质点。
C、研究“神舟十号”飞船与“天宫一号”飞行器对接时,可将“神舟十号”飞船看做质点。
D、从地球上的控制中心跟踪观察在太空中飞行的宇宙飞船,可以把飞船看做质点。
答案:D解析:当物体的大小和形状对我们所研究的问题影响不大,可以忽略时我们可将物体看做一个有质量的点,即质点,物体能否看做质点不是根据物体的大小来判断的,原子很小,但是研究原子内部结构时,原子不能看做质点,选项A错误;研究日食时,不能忽略太阳的大小,所以不能看做质点,选项B错误;“神舟十号”与“天宫一号”对接时,需要研究局部位置关系,所以不能看做质点,选项C错误;研究太空中飞船的运动时,飞船的大小可以忽略,可以看做质点,选项D正确.(二)参考系和坐标系1、参考系描述物体的运动时,用来做参考的物体叫参考系。
(1)知识要点运动的相对性:物体是运动的还是静止的,都是相对参考系而言的,这是运动的相对性。
质点、参考系和坐标系时间和位移【要点梳理】要点一、质点1.质点①定义:用来代替物体的有质量的点.②物体看成质点的条件:物体的大小、形状对所研究问题的影响可以忽略不计时,可视物体为质点.如:地球很大,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.研究火车从北京到上海的运动时可以把火车视为质点,但研究火车过桥的时间时就不能把火车看成质点了.当研究的问题不明确时,可遵循分析问题的习惯:一般来说当物体上各个点的运动情况都相同时,可用物体上—个点的运动代替整个物体的运动,研究其运动性质时,可将它视为质点;做转动的物体,当研究其细微特征时不能将其视为质点;但是当物体有转动,且因转动而引起的差异对研究问题的影响忽略时,物体也可视为质点.此外物体的大小不是判断物体能否作为质点的依据.③质点是一个理想模型,要区别于几何学中的点.2.质点的物理意义实际存在的物体都有一定的形状和大小,有质量而无大小的点是不存在的,那么定义和研究质点的意义何在?质点是一个理想的物理模型,尽管不是实际存在的物体,但它是实际物体的一种近似,是为了研究问题的方便而进行的科学抽象,它突出了事物的主要特征,抓住了主要因素,忽略了次要因素,使所研究的复杂问题得到了简化.在物理学的研究中,“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1.3×104km)比地球和太阳之间的距离(约1.5×108km)小得多,地球上各点相对于太阳的运动可以看做是相同的,即地球的形状、大小可以忽略不计,在这种情况下,就可以直接把地球当作一个“质点”来处理.【典型例题】1.类型一、关于质点的理解例1(多选)、 (2015 北京昌平期末)做下列运动的物体,能当作质点处理的是()A.绕太阳公转的地球B.从北京往上海运动的火车C.旋转中的风力发电机叶片D.在冰面上旋转的花样滑冰运动员【解析】研究地球绕太阳公转时,太阳的体积相对于和地球之间的距离来说是很小的,所以可看作质点,故A正确;火车的长度相对于北京到上海的距离是很小的,可以忽略,此时的火车可以看做质点,所以B正确;研究旋转中的风力发电机叶片,不能看成质点,否则就没有转动了,故选项C错误;在冰面上旋转的花样滑冰运动员,要看其动作,也不能看成质点,故D错误.【变式】(多选)如在研究下述问题中,能够把研究对象当作质点的是()A.研究某学生骑车由学校回家的速度B.对这名学生骑车姿势进行生理学分析C.研究火星探测器从地球到火星的飞行轨迹D.研究火星探测器降落火星后如何探测火星的表面E.研究地球绕太阳公转一周所需时间的多少F.研究地球绕太阳公转一周地球上不同区域季节的变化、昼夜长短的变化G.一枚硬币用力上抛,猜测它落地时正面朝上还是反面朝上H.正在进行花样溜冰的运动员【答案】 ACE要点二、参考系1.参考系①定义:在描述一个物体的运动时,选来作为标准的另外的某个物体叫参考系.②物体的运动都是相对参考系而言的,这是运动的相对性.一个物体是否运动,怎样运动,决定于它相对于所选的参考系的位置是否变化、怎样变化.同一物体,选取不同的参考系,其运动情况可能不同,如:路边的树木,若以地面为参考系是静止的,若以行驶的汽车为参考系,树木是运动的,这就是我们坐在车里前进时感到树木往后倒退的原因.“看山恰似走来迎”是以船为参考系,“仔细看山山不动”是以河岸为参考系.“坐地日行八万里”是以地心为参考系,因为人随地球自转,而地球周长约八万里.③参考系的选择是任意的,但应以观测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.类型二、关于参考系的理解例2、(2015 阜阳市校级期末)如图是体育摄影中“追拍法”的成功之作,摄影师眼中清晰的滑板运动员是静止的,而模糊的背景是运动的,摄影师用自己的方式表达了运动的美.请问摄影师选择的参考系是()A.大地B.太阳C.滑板运动员D.步行的人【答案】C【变式】敦煌曲子词中有这样的诗句:“满眼风波多闪烁,看山恰似走来迎,仔细看山山不动,是船行.”其中“看山恰似走来迎”和“仔细看山山不动”所选的参考系分别是()A.船和地面 B.地面和船 C.船和山 D.河岸和流水【答案】A【变式】两辆汽车在平直公路上匀速并排行驶,甲车内一个人看见窗外树木向东移动,乙车内一个人发现甲车没有动,如果以大地为参考系,上述事实说明()A、甲车向西运动,乙车不动B、乙车向西运动,甲车不动C、甲车向西运动,乙车向东运动D、甲乙两车以相同的速度同时向西运动【答案】D要点三、坐标系要点诠释:1.提出问题对于在平面上运动的物体,例如在做花样滑冰的运动员,要描述他的位置,你认为应该怎样做呢?当然是建立平面直角坐标系.2.坐标系要准确地描述物体的位置及位置变化需要建立坐标系.①如果物体沿直线运动,可以以这条直线为x轴,在直线上规定原点、正方向和单位长度,就建立了直线坐标系.②物体在平面内运动时,可以建立二维平面直角坐标系.③空间内物体的运动,可建立三维的空间直角坐标系.例如:描述高空中飞行的飞机时可建立三维的空间坐标系.如图所示为三种不同的坐标系,其中:(A)中M点位置坐标为x=2m;(B)中N点位置坐标为x=3m,y=4m;(C)中P点位置坐标为x=2m,y=3m,z=0m.类型三、关于坐标系的理解例3、如图甲所示,某人从学校门口A处开始散步,先向南走了50 m到达B处,再向东走100m到达C处,最后又向北走了150m到达D处,则A、B、C、D各点位置如何表示?【解析】本题考查坐标系的建立方法.可以以A点为坐标原点,向东为x轴的正方向,向北为y轴的正方向,如图乙所示,则各点坐标为A(0,0),B(0,-50m),C(100m,-50m),D(100m,100m).【变式】(2015 湖南师大附中期末)如图是为了定量描述物体的位置变化作出的坐标轴(x轴),在画该坐标轴时规定原点在一平直公路上某路标所在处。
物理必修一质点参考系时间位移知识点总结本文将全面总结物理必修一中关于质点参考系、时间和位移的相关知识点。
质点参考系是研究物理问题时选择的一个参考点或参考对象,并以之为基础进行分析和计算。
时间是物理世界中一个基本的物理量,用于描述事件发生的先后顺序和持续的时间长度。
位移则是用于描述物体在空间中的位置变化情况。
下面将从质点参考系、时间和位移三个方面展开对相关知识点的详细介绍。
质点参考系的选择对于解决物理问题具有关键作用。
首先,选择适当的质点参考系可以简化问题的分析和计算。
例如,当研究两车相对运动时,选择一个静止的参考系可以使问题变得相对简单。
其次,质点参考系的选择也与观察者的视角有关。
例如,当站在地面上观察一个物体自由下落时,可以选择地面为参考系,而当站在一个高楼上观察同样的物体时,可以选择该高楼为参考系。
通过选择合适的质点参考系,可以更好地理解和描述物理现象。
时间是物理世界中一个基本的物理量,用于描述事件发生的先后顺序和持续的时间长度。
在质点参考系中,时间通常以某个基准点的时刻为起点,以秒为单位进行计量。
而在物理实验中,为了更准确地测量时间,常常会使用计时器、秒表等工具。
此外,物体的运动状态也与时间密切相关。
例如,加速度可以用于描述物体运动状态的变化率,而速度和位移则与时间有着紧密的关系。
位移是用于描述物体在空间中的位置变化情况。
在质点参考系中,物体的位移可以通过观测物体在空间中相对于参考点的位置变化情况得到。
位移可以是向量,也可以是标量。
当位移是一个向量时,可以通过矢量法则进行运算,如矢量的加法、减法和乘法等。
而当位移是一个标量时,通常通过距离的概念进行计算。
位移的大小和方向都对描述物体的位置变化至关重要,通过对位移的分析,我们可以更好地了解物体在空间中的位置和运动状态。
在质点参考系中,物理学家常常使用图像、图表和数学公式等工具来表示和计算质点的参考系、时间和位移。
通过对这些工具的有效运用,可以更好地解决物理问题,并揭示出物理规律的内在联系。
质点、参考系和坐标系 时间和位移要点一、质点 1.质点①定义:用来代替物体的有 的 . ②物体看成质点的条件:物体的大小、形状对所研究问题的影响可以忽略不计时,可视物体为质点. 研究问题不明确时,物体各个点运动情况相同.注意:此外物体的 不是判断物体能否作为质点的依据. ③质点是一个理想模型,要区别于几何学中的点. 要点二、参考系 1.参考系①定义:在描述一个物体的运动时,选来作为标准的另外的某个物体叫参考系. ②物体的运动都是相对参考系而言的,这是运动的 .③参考系的选择是任意的.研究地面上物体的运动时,常选 为参考系. 要点三、坐标系 1.坐标系要准确地描述物体的 及 需要建立坐标系. 要点四、时刻和时间间隔 1.时间轴上的表示在时间轴上,时刻表示一个 ,时间间隔表示一段 。
如图所示,0~3表示3s 的 ,即前3s ;2~3表示第3s ,是1s 的时间 . 不管是前3s ,还是第3s ,都是指时间.“7”所对应的刻度线记为7s 末,也为8s 初,是 .2.时刻与时间的区别与联系要点五、路程和位移1.路程:质点的实际运动路径的长度,路程只有大小,其单位就是长度的单位.2.位移:从初位置到末位置的 .线段的长度表示位移的 ,有向线段的指向表示位移的 .3.位移与路程的区别和联系可列表如下:都是长度单位,国际单位都是米(都是描述质点运动的物理量对于单向直线运动来讲,位移的大小与路程要点六、标量和矢量的区别1.标量:只有大小没有方向的量.如:长度、质量、时间、路程、温度、能量等运算遵从算术法则.2.矢量:有大小也有方向.如:力、速度等.运算法则和标量不同,我们在以后会学习到.3.对矢量概念的理解:①矢量可用带箭头的线段表示,线段的长短表示矢量的大小,箭头的指向表示矢量的方向. ②同一直线上的矢量,可在数值前加上正、负号表示矢量的方向.③矢量前的正、负号只表示 ,不表示 ,矢量大小的比较实际上是矢量绝对值的比较. 要点七、做直线运动的质点在坐标轴上的位置与位移的关系如果物体做直线运动,沿这条直线建立坐标轴,则运动中的某一时刻对应的是此时物体所处位置, 如果是一段时间,对应的是这段时间内物体的位移.位移等于物体末位置坐标减去初位置坐标.如图所示,一个物体从A 运动到B ,如果A 、B 两位置坐标分别为x A 和x B ,那么质点的位移△x = .若初位置x A =5m ,末位置x B =-2m ,质点位移△x = ,负号表示位移的方向由A 点指向B 点,与x 轴正方向相反. 【典型例题】类型一、关于质点的理解例1、做下列运动的物体,能当作质点处理的是( )A .绕太阳公转的地球B . 从北京往上海运动的火车C . 旋转中的风力发电机叶片【变式】如在研究下述问题中,能够把研究对象当作质点的是()A.研究某学生骑车由学校回家的速度B.对这名学生骑车姿势进行生理学分析C.研究火星探测器从地球到火星的飞行轨迹D.研究火星探测器降落火星后如何探测火星的表面E.研究地球绕太阳公转一周所需时间的多少F.研究地球绕太阳公转一周地球上不同区域季节的变化、昼夜长短的变化G.一枚硬币用力上抛,猜测它落地时正面朝上还是反面朝上H.正在进行花样溜冰的运动员类型二、关于参考系的理解例2、小明坐在运动的列车车厢里,看见路旁树木往后退,小明选择的参照物是()A.树木B.车厢C.大地D.铁轨【变式】敦煌曲子词中有这样的诗句:“满眼风波多闪烁,看山恰似走来迎,仔细看山山不动,是船行.”其中“看山恰似走来迎”和“仔细看山山不动”所选的参考系分别是()A.船和地面B.地面和船C.船和山D.河岸和流水【变式】两辆汽车在平直公路上匀速并排行驶,甲车内一个人看见窗外树木向东移动,乙车内一个人发现甲车没有动,如果以大地为参考系,上述事实说明()A、甲车向西运动,乙车不动B、乙车向西运动,甲车不动C、甲车向西运动,乙车向东运动D、甲乙两车以相同的速度同时向西运动类型三、关于坐标系的理解例3、如图甲所示,某人从学校门口A处开始散步,先向南走了50 m到达B处,再向东走100m到达C处,最后又向北走了150m 到达D处,则A、B、C、D各点位置如何表示?【变式】如图是为了定量描述物体的位置变化作出的坐标轴(x轴),在画该坐标轴时规定原点在一平直公路上某路标所在处。
质点、参考系和坐标系时间和位移【学习目标】1、理解并掌握质点、参考系、时间和位移等基本概念2、理解并掌握标量、矢量,位移、路程之间的区别与联系【要点梳理】要点一:质点要点诠释:1、提出问题篮球运动是很多人都喜欢得运动,篮球比赛时我们会发现篮球教练手里有一个“战术板”,战术板上都是一些有号码的小圆圈,教练在安排战术得时候,会不会考虑运动员的身高、体重、肤色、颜值呢?(不会考虑)往往都是用号码代替,比如:2号去防守对面5号,而并不是说那个又黑、又胖、又高、又帅的2号去防守对面又白、又矮、又丑的5号。
那么篮球教练在战术布置过程中采取的是一种怎样的物理模型呢?(质点)2、质点①定义:用来代替物体的有质量的点。
②物体看成质点的条件:物体的大小、形状对所研究问题的影响可以忽略不计时,可视物体为质点。
如:地球很大,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。
研究火车从北京到上海的运动时可以把火车视为质点,但研究火车过桥的时间时就不能把火车看成质点了。
研究跑步运动员速度时,可以把运动员看为质点,但研究运动员姿势、姿态时不能看为质点(如:跳水运动、体操等)。
注意:物体的大小不是判断物体能否作为质点的依据,比如细菌很小,但是现在要解剖细菌,此时研究的是细菌的自身,所以,不能把它看为质点。
③质点是一个理想模型,要区别于几何学中的点。
3、质点的物理意义现实中的物体都有形状和大小,有质量而无大小的点是不存在的,那么定义和研究质点的意义何在?质点是一个理想的物理模型,尽管不是实际存在的物体,但它是实际物体的一种近似,是为了研究问题的方便而进行的科学抽象,它突出了事物的主要特征,抓住了主要因素,忽略了次要因素,使所研究的复杂问题得到了简化。
在物理学的研究中,“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。
一、同步知识梳理一、时间和时刻1.时刻:是指某一瞬时,在表示时间的数轴上,用点来表示.2.时间间隔:是指两时刻的间隔,在表示时间的数轴上用线段来表示.时间间隔简称时间.3.时间的测量:在实验室中常用秒表和打点计时器.二、位移和路程1.路程是物体运动轨迹的长度.2.位移是用来表示物体(质点)的位置变化的物理量.用由质点的初位置指向末位置的有向线段表示第一秒末第二秒第三秒末下上下3.位移与路程的区别(1)位移表示质点位置的变动的物理量.路程则是表示质点通过的实际轨迹长度的物理量(2)位移是矢量(即有大小又有方向)大小为有向线段的长度,方向为有向线段的方向路程是标量(只有大小没有方向)(3) 位移与质点的运动路径无关,只与初位置、末位置有关.路程不仅与质点的初末位置有关,还与路径有关只有当质点做单向直线运动时,位移的大小才等于路程三、矢量和标量矢量:在物理学中,既有大小又有方向的物理量叫矢量,如位移、速度.标量:在物理学中,只有大小而没有方向的物理量叫标量,如质量、温度.四、直线运动的位置和位移物体在t1时刻处于“位置”x1,在t1时刻处于“位置” x2,那么x2 -x1就是物体的“位移”记为Δx = x2 -x1二、同步题型分析1.下列说法所指时刻的有( AD )A. 学校每天上午8点钟上课B. 学校每节课上45min 钟C. 数学考试考了120min 钟D. 考试9︰40结束2. 以下的计时数据指时间的是( )A .天津开往广州的625次列车于13时35分从天津发车B .某人用15 s 跑完100 mC .中央电视台新闻联播节目19时开播D .1997年7月1月零时,中国对香港恢复行使主权E .某场足球赛15 min 时甲队攻入一球解析: A 、C 、D 、E 中的数据都是指时刻,而B 中的15 s 是与跑完100 m 这一过程相对应的,是指时间.4.如右图所示,一物体沿三条不同的路径由A 运动到B ,下列关于它们位移大小的比较正确12物体从A 运动到B,不管沿着什么轨迹,它的位移都是一样的。
质点参考系和坐标系时间和位移质点参考系和坐标系时间和位移运动的描述几个基本概念一、机械运动、参照系、质点】、机械运动:物体相对其他物体位置的变化,叫做机械运动,简称运动。
①运动是绝对的,静止是相对的。
房屋、髙山在地球上是静止的,其实房屋、髙山都随地球一起口转。
②宏观、微观物体都处于永恒运动中。
2、参考系:在描述一个物体的运动时,选來作为标准的另外一个物体叫参考系。
①描述某一物体的运动必须选择参照系。
运动和静止都是相对参考系的。
月亮走,拢也走以为裁照系以地面②参照系的选取是任意的,选择不同的参考系,描述物体的运动状态可能不一样。
例:行驶的火车,若以地面作为参考系,它是运动的。
若以坐在车厢中不动的人为参考系,火车是静止的。
若以车厢中行走的人为参考系,火车是运动的。
③选择参考系的原则是应对描述物体运动尽量简洁、方便。
一般來说,在未作特殊说明,通常选地面作参照系。
坐地日行八万甲尉先取地C作为参照物°I地球一昼夜自转一周,八万里是地球赤道的周长。
3、质点:不考虑物体的大小和形状,把物体看成具有全部质量的点。
质点参考系和坐标系时间和位移①质点是一种科学抽象,是一个理想化模型。
②有质量而不考虑大小和形状的物体,或当物体平动或物体的线度(口身尺寸)比物体运动的距离小很多时,可简化成质点。
例:一个物体是否可以当作质点视具体情况而定。
a、一列火车从北京开往上海,在计算运行时间时,可以忽略列车长度,把列车当作质点。
但是同样一列火车,要计算它通过一座大桥时间,必须考虑列车的长度,不可把列车视为质点。
b、研究地球绕太阳公转时,可把整个地球当作质点,而研究地球口转时,就不能把地球当作质点。
c、在观察研究乒乓球的旋转时,就不能把乒乓球当作质点。
d、在观看舞蹈演员跳舞时,不能把演员当作质点,因为她身体各部分情况不一样,否则不能看到优美的舞姿。
4、坐标系:(用坐标來表示位置)①若物体做直线运动,为定量描述物体位置变化,可以以物体运动轨迹所在直线为x轴,在x轴上规定质点、正方向和单位长度。
第1讲质点参考系和坐标系一、物体和质点1、基本知识(1)机械运动:物体的空间位置随时间的变化。
(2)质点①定义:忽略物体的大小和形状,突出“物体具有质量”这个要素,把它简化为一个有质量的物质点。
②质点是用来代替物体的有质量的点,其突出的特点是“具有质量”和“占有位置”,但没有大小、形状、体积,与几何中的“点”有本质的区别。
③是实际物体的一种高度抽象,实际中并不存在,是一种“理想化模型”。
【误区警示】1、物体的大小并不是判断物体能否看做质点的依据。
2、对同一物体能否将其看做质点要视所研究的问题而定。
二、参考系1、基本知识(1)运动与静止的关系:自然界中一切物体都处于永恒的运动中,绝对静止的物体是不存在的——运动是绝对的。
(2)参考系①定义:在描述物体的运动时,被选定做参考、假定为不动的其他物体。
②选取原则:ⅰ、参考系的选取是任意的,在实际问题中,参考系选择原则应以观测方便和使运动的描述尽可能简单为基本原则.ⅱ、研究地面上物体的运动时,一般情况下选择地面或地面上静止不动的物体为参考系,此时参考系可以省略不写ⅲ.要比较不同物体的运动情况时,必须选择同一参考系③参考系对观察结果的影响:选择不同的参考系观察同一个物体的运动,观察结果可能不同。
2、思考判断(1)研究同一物体的运动时,不论选取怎样的参考系,其结论是相同的。
(2)参考系可任意选取,而研究物体的运动时(如汽车加速)通常以地面为参考系。
(3)自然界中没有绝对静止的物体。
三、坐标系1、基本知识(1)建立目的:为了定量描述物体的位置及位置的变化,需要在参考系的基础上建立适当的坐标系。
(2)直线运动的描述:建立直线坐标系,在直线上规定原点、正方向和单位长度。
2、建立坐标系的意义和原则(1)意义:借助适当的坐标系可以定量地描述物体的位置及位置变化.(2)原则:建立坐标系的原则是确定物体的位置方便、简捷.3、坐标系的种类:直线坐标系、平面直角坐标系、三维坐标系规律总结:位置坐标的“相对性”和位置变化的“绝对性”(1)物体的位置坐标与坐标系原点的选取、坐标轴正方向的规定有关.同一位置,建立某种坐标系时所选原点不同,或选定的正方向不同,物体的位置坐标不同.(2)物体位置的实际变化与坐标系原点的选取、坐标轴正方向的规定无关.一、选择题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的运行时间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的轨道D、研究孙杨的运动动作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4、第一次世界大战期间,一名法国飞行员在2000 m高空飞行时,发现脸旁有一个小东西,他以为是一只小昆虫,敏捷地把它一把抓过来,令他吃惊的是,抓到的竟是一颗子弹飞行员能抓到子弹,是因为()A、飞行员的反应快B、子弹相对于飞行员是静止的C、子弹已经飞得没有劲了,快要落在地上了D、飞行员的手有劲5、敦煌曲子词中有这样的诗句:“满眼风波多闪烁,看山恰似走来迎,仔细看山山不动,是船行.”其中“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6、下列关于质点的说法中,正确的是()A、质点就是质量很小的物体B、质点就是体积很小的物体C、质点是一种理想化模型,实际上并不存在D、如果物体的大小和形状对所研究的问题是无关紧要的因素时,即可把物体看成质点7、关于坐标系,下列说法正确的是()A、建立坐标系是为了定量描写物体的位置和位置变化B、坐标系都是建立在参考系上的C、坐标系的建立与参考系无关D、物体在平面内做曲线运动,不一定需要用平面直角坐标系才能确定其位置8、在以下的哪些情况中可将物体看成质点()A、研究某学生骑车由学校回家的速度B、对这名学生骑车姿势进行生理学分析C、研究火星探测器从地球到火星的飞行轨迹D、研究火星探测器降落火星后如何探测火星的表面9、在下述问题中,能够把研究对象当作质点的是()A、研究地球绕太阳公转一周所需时间的多少B、研究地球绕太阳公转一周地球上不同区域季节的变化、昼夜长短的变化C、一枚硬币用力上抛,猜测它落地时正面朝上还是反面朝上D、正在进行花样溜冰的运动员10、甲、乙、丙三个观察者,同时观察一个物体的运动.甲说“它在做匀速运动”,乙说“它是静止的”,丙说“它在做加速运动”.则下列说法中正确的是()A、在任何情况下都不可能出现这种情况B、三人中总有一人或两人讲错了C、如果选同一参考系,那么三人的说法都对D、如果各自选择不同的参考系,那么三人说法都对.11、关于参考系的选择,下列说法错误的是( )A、描述一个物体的运动,参考系可以任意选取B、选择不同的参考系,同一运动,观察的结果可能不同C、观察或研究物体的运动,必须选定参考系D、参考系必须选定地面或与地面连在一起的物体.12、关于质点,下列说法中正确的是( )A、只要体积小就可以视为质点B、若物体的大小和形状对于所研究的问题属于无关或次要因素时,可把物体当作质点C、质点是一个理想化模型,实际上并不存在D、因为质点没有大小,所以与几何中的点是一样的.13、在有云的夜晚,抬头望月,觉得月亮在云中穿行,这时选取的参考系是( )A、月亮B、云C、地面D、星.14、研究下列情况中的运动物体,哪些可看作质点( ).A、研究一列火车通过铁桥所需时间B、研究汽车车轮的点如何运动时的车轮.C、被扔出去的铅球D、比较两辆汽车运动的快慢15、甲、乙两辆汽车均以相同速度行驶.有关参考系,下列说法正确的是()A、如两辆汽车均向东行驶,若以甲为参考系,乙是静止的B、如观察结果是两辆车均静止,参考系可以是第三辆车C、如果以在甲车中一走动的人为参考系,乙车仍是静止的D、如甲车突然刹车停下,乙车向东行驶,以乙车为参考系,甲车向西行驶16、研究下列情况中的运动物体,哪个可看作质点( )A、研究一列火车通过铁桥所需时间B、研究原子核中电子如何自转C、绕太阳公转的地球D、绕地轴自转的地球17、关于质点,下列说法正确的是()A、研究刘翔在110m栏比赛中的过杆技术是否合理时,可以将刘翔看作质点B、陈中和主教练在奥运会女排决赛中,在战术板上布置队员怎样跑位时,不能把女排队员看成质点C、研究奥运会跳水冠军田亮的跳水动作时,不能把他看成质点D、研究乒乓球比赛中打的弧圈球时,不能把乒乓球看作质点18、下列物体或人,可以看作质点的是( )。
质点、参考系和坐标系时间和位移【学习目标】1、理解并掌握质点、参考系、时间和位移等基本概念2、清楚相似物理量之间的区别与联系【要点梳理】要点一:质点要点诠释:1、提出问题“嫦娥一号”卫星为立方体,两侧太阳能电池帆板最大跨度达18。
1m,重2350 kg,近观相当庞大,但相对苍茫宇宙空间又是如此渺小,出现在指挥荧光屏上也仅是一个光点,科学工作者在研究其运行位置、飞行速度和轨道等问题时,有没有必要考虑其大小和形状?(没有必要)实际研究中会采取一种怎样的科学模型呢?(质点)2、质点①定义:用来代替物体的有质量的点。
②物体看成质点的条件:物体的大小、形状对所研究问题的影响可以忽略不计时,可视物体为质点。
如:地球很大,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。
研究火车从北京到上海的运动时可以把火车视为质点,但研究火车过桥的时间时就不能把火车看成质点了。
研究跑步运动员速度时,可以把运动员看为质点,但研究运动员姿势、姿态时不能看为质点(如:跳水运动、体操等)。
当研究的问题不明确时,可遵循分析问题的习惯:一般来说当物体上各个点的运动情况都相同时,可用物体上—个点的运动代替整个物体的运动,研究其运动性质时,可将它视为质点;做转动的物体,当研究其细微特征时不能将其视为质点;但是当物体有转动,且因转动而引起的差异对研究问题的影响忽略时,物体也可视为质点。
注意:物体的大小不是判断物体能否作为质点的依据,比如细菌很小,但是现在要解剖细菌,此时研究的是细菌的自身,所以,不能把它看为质点。
③质点是一个理想模型,要区别于几何学中的点。
3、质点的物理意义实际存在的物体都有一定的形状和大小,有质量而无大小的点是不存在的,那么定义和研究质点的意义何在?质点是一个理想的物理模型,尽管不是实际存在的物体,但它是实际物体的一种近似,是为了研究问题的方便而进行的科学抽象,它突出了事物的主要特征,抓住了主要因素,忽略了次要因素,使所研究的复杂问题得到了简化。
在物理学的研究中,“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。
3×104km)比地球和太阳之间的距离(约1.5×108km)小得多,地球上各点相对于太阳的运动可以看做是相同的,即地球的形状、大小可以忽略不计,在这种情况下,就可以直接把地球当作一个“质点”来处理。
要点二:参考系要点诠释:1、提出问题坐船在河中旅行的人观看两岸的风景时,常有“看山恰似走来迎”的感觉,而变换一下目光,又感到“仔细看山山不动”,同是那一座山,为什么有时感觉它是动的而有时却感觉它是静止不动的呢?平常我们认为坐在屋子里的人是不动的,而毛泽东却有诗日:“坐地日行八万里”,这又是怎么回事呢?其实,要描述一个物体的运动,首先要选定某个其他物体来作参考。
2、参考系①定义:在描述一个物体的运动时,选来作为标准的另外的某个物体叫参考系。
②物体的运动都是相对参考系而言的,这是运动的相对性。
一个物体是否运动,怎样运动,决定于它相对于所选的参考系的位置是否变化、怎样变化。
同一物体,选取不同的参考系,其运动情况可能不同,如:路边的树木,若以地面为参考系是静止的,若以行驶的汽车为参考系,树木是运动的,这就是我们坐在车里前进时感到树木往后倒退的原因。
“看山恰似走来迎”是以船为参考系,“仔细看山山不动”是以河岸为参考系。
“坐地日行八万里”是以地心为参考系,因为人随地球自转,而地球周长约八万里。
③参考系的选择是任意的,但应以观测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。
要点三、坐标系要点诠释:1、提出问题对于在平面上运动的物体,例如在做花样滑冰的运动员,要描述他的位置,你认为应该怎样做呢?当然是建立平面直角坐标系。
2、坐标系要准确地描述物体的位置及位置变化需要建立坐标系。
①如果物体沿直线运动,可以以这条直线为x轴,在直线上规定原点、正方向和单位长度,就建立了直线坐标系。
②物体在平面内运动时,可以建立二维平面直角坐标系。
③空间内物体的运动,可建立三维的空间直角坐标系。
例如:描述高空中飞行的飞机时可建立三维的空间坐标系。
如图所示为三种不同的坐标系,其中:(A)中M点位置坐标为x=2m;(B)中N点位置坐标为x=3m,y=4m;(C)中P点位置坐标为x=2m,y=3m,z=0m。
要点四、时刻和时间间隔要点诠释:1、提出问题生活中经常用到“时间”一词,如:火车到站时间是12时45分,开出时间是12时50分,在本站停留时间是5分钟,前两句话中的“时间”与第三句话中的“时间”的含义是否相同,如何区分?平常所说的“时间”,有时指时刻,有时指时间间隔,如前述三句话中前两个“时间”都是指时刻,第三个“时间”指时间间隔。
特别注意:我们在日常生活中所说的时间可能是指时间间隔也可能指时刻。
在物理中两者物理意义不同,必须严格区分,物理学中说的时间指的是时间间隔。
2、时间轴上的表示在时间轴上,时刻表示一个点,时间表示一段线段如图所示,0~3表示3s的时间,即前3s;2~3表示第3s,是1s的时间。
不管是前3s,还是第3s,都是指时间。
“7”所对应的刻度线记为7s末,也为8s初,是时刻。
【注意】ns末、ns初是指时刻,第ns内是指1s的时间,第ns末与第(n+1)s初指的是同一时刻。
3。
时刻与时间的区别与联系时刻时间区别①时刻指一瞬时,对应于物体所处的位置②在时间轴上用一个点表示③只有先与后、早与迟的区分,没有长短之分①时间指两时刻之间的间隔,对应于物体的一段路程或位移②在时间轴上,用一段线段表示③只有长短之分,无先后、迟早的区别联系①两个时刻的间隔即为时间,即△t=t2-t1②时间轴上的两个点无限靠近时,它们间的时间间隔就会趋近于零,时间间隔就趋近于时刻了③时间间隔能够展示物体运动的一个过程,好比是一段录像;时刻可以显示物体运动的一个瞬间,好比是一张照片,即由一个一个连续的照片可以组成录像,一系列连续时刻的积累便构成时间4、时间的测量时间的单位有秒、分钟、小时,符号分别是s、min、h。
生活中用各种钟表来计时,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。
要点五、路程和位移要点诠释:1、提出问题登泰山时从山门处到中天门,可以坐车沿盘山公路上去,也可以通过索道坐缆车上去,还可以沿山间小路爬上去,三种登山的路径不同,游客体会到的登山乐趣也不同,但他们的位置变化却是相同的,可见物体运动的路径与其位置变化并不是一回事。
2、路程:质点的实际运动路径的长度,路程只有大小,其单位就是长度的单位。
3、位移:从初位置到末位置的有向线段。
线段的长度表示位移的大小,有向线段的指向表示位移的方向。
4、位移与路程的区别和联系①位移是描述质点位置变化的物理量,既有大小又有方向,是矢量,是从起点A指向终点B的有向线段,有向线段的长度表示位移的大小,有向线段的方向表示位移的方向,位移通常用字母“x”表示,它是一个与路径无关,仅由初、末位置决定的物理量。
②路程是质点运动轨迹的长度,它是标量,只有大小,没有方向。
路程的大小与质点的运动路径有关,但它不能描述质点位置的变化。
例如,质点环绕一周又回到出发点时,它的路程不为零,但其位置没有改变,因而其位移为零。
③由于位移是矢量,而路程是标量,所以位移不可能和路程相等;但位移的大小有可能和路程相等,只有质点做单向直线运动时,位移的大小才等于路程,否则,路程总是大于位移的大小。
在任何情况下,路程都不可能小于位移的大小。
④在规定正方向的情况下,与正方向相同的位移取正值,与正方向相反的位移取负值,位移的正负不表示大小,仅表示方向,比较两个位移大小时,只比较两个位移的绝对值。
位移与路程的区别与联系可列表如下:项目位移路程区别定义物体空间位置变化的大小和方向物体运动轨迹的长度方向性(1)是矢量,有大小和方向(2)由起始位置到末位置的方向为位移的方向(3)这一矢量线段的长为位移的大小(24)遵循平行四边形定则(第三章学习)(1)是标量,只有大小,没有方向(2)物体运动轨迹的长度,即为路程的大小(3)遵从算术法则图示(曲线运动)物体由A点到B点有向线段的大小和方向表示质点的位移物体由A点运动到B点,弧AB轨迹的长度即为质点的路程联系都是长度单位,国际单位都是米(m)都是描述质点运动的物理量对于单向直线运动来讲,位移的大小与路程相等要点六、标量和矢量的区别要点诠释:1、标量:只有大小没有方向的量。
如:长度、质量、时间、路程、温度、能量等运算遵从算术法则。
2、矢量:有大小也有方向,求和运算遵循平行四边形定则的量。
如:力、速度等。
运算法则和标量不同,我们在以后会学习到。
3、对矢量概念的理解:①矢量可用带箭头的线段表示,线段的长短表示矢量的大小,箭头的指向表示矢量的方向。
②同一直线上的矢量,可在数值前加上正、负号表示矢量的方向,正号表示矢量方向与规定正方向相同,负号表示矢量方向与规定正方向相反,加上正、负号后,同一直线上的矢量运算可简化为代数运算。
③矢量前的正、负号只表示方向,不表示大小,矢量大小的比较实际上是矢量绝对值的比较。
如前一段时间位移为2m,后一段时间位移为-3m,则后一段时间物体的位移大。
要点七、做直线运动的质点在坐标轴上的位置与位移的关系要点诠释:如果物体做直线运动,沿这条直线建立坐标轴,则运动中的某一时刻对应的是此时物体所处位置,如果是一段时间,对应的是这段时间内物体的位移。
位移等于物体末位置坐标减去初位置坐标。
如图所示,一个物体从A运动到B,如果A、B两位置坐标分别为x A和x B,那么质点的位移△x=x B-x A。
若初位置x A=5m,末位置x B=-2m,质点位移△x=x B-x A=-2m-5m=-7m,负号表示位移的方向由A 点指向B点,与x轴正方向相反。
【典型例题】1.类型一、关于质点的理解例1、做下列运动的物体,能当作质点处理的是()A。
绕太阳公转的地球B。
从北京往上海运动的火车C。
旋转中的风力发电机叶片D。
在冰面上旋转的花样滑冰运动员【答案】A、B【解析】研究地球绕太阳公转时,太阳的体积相对于和地球之间的距离来说是很小的,所以可看作质点,故A正确;火车的长度相对于北京到上海的距离是很小的,可以忽略,此时的火车可以看做质点,所以B 正确;研究旋转中的风力发电机叶片,不能看成质点,否则就没有转动了,故选项C错误;在冰面上旋转的花样滑冰运动员,要看其动作,也不能看成质点,故D错误。