11质点、参考系和坐标系
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1.1质点、参考系和坐标系
【知识与技能】
1．认识建立质点模型的意义和方法，能根据具体情况将物体简化为质点。
知道它是一种科学的抽象，知道科学抽象是一种普遍的研究方法。
2．理解参考系的选取在物理中的作用，会根据实际情况选定参考系。
3．认识一维直线坐标系，掌握坐标系的简单应用．
【重点】
1．理解质点概念以及初步建立质点概念所采用的抽象思维方法．
2．在研究具体问题时，如何选取参考系．
3．如何用数学上的坐标轴与实际的物理情景结合起来建立坐标系．
【难点】
在什么情况下可以把物体看作质点，即将一个实际的物体抽象为质点的条件．
【教学过程】
一、机械运动
引入：汽车在公路上飞驰，足球在绿茵场上飞滚，鸟儿在飞翔，就连静静的山川也随地球不停地运动……
宇宙中的一切物体都在不停地运动，无论是巨大的天体，还是微小的原子、分子等．
定义：物体的空间位置随时间的变化称为机械运动，简称运动。
例：汽车在t1时刻在位置A，在t2时刻在位置B，在t3时刻在位置C……即汽车的位置随时间在不断变化，所以我们说汽车在运动。
（画图）
二、质点
引入：（1）鸟儿的飞翔，鸟是向前飞行的，然而它的翅膀却是上下运动的，看来要描述物体的运动还真不是一件容易的事。
若研究它从A树飞到B树所用的时间，要不要考虑它身体各部分运动时间的
差异？不必要，各部分时间的差异和A到B的时间相比很短，可以忽略，即可以忽略它的大小，
将它看成一个点来研究。
（2）“嫦娥一号”卫星为立方体，两侧太阳能电池帆板最大跨度达18.1 m，重2350kg，近观相当庞大，但相对苍茫宇宙空间非常渺小，若研究某时刻它在空间的位置，要不要考虑各部分在空间
的位置差异？没必要，卫星的大小相对宇宙非常小，即可忽略它的大小，将它看成一个点来研
究，所以出现在指挥荧光屏上它仅是一个光点。
1、定义：用来代替物体的有质量的点。
2、理解：
（1）不同于几何点：质点有质量，几何点没有质量。
（2）质点是理想化的物理模型：a、实际的物体都有一定的大小和形状，只有质量没有大小和形状的物体是不存在的；b、但它抓住了主要因素，忽略了次要因素，是实际物体的近似，是为了研究问题的方便而进行的科学抽象，且使所研究的复杂问题得到了简化。
3、物体可以看成质点的条件：
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。
例：（1）研究地球的公转（时间、路程等）时，可以将地球看成质点；研究地球自转时（周期等）不能将地球看成质点。
（2）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。
（3）观看运动员跳水、观看舞蹈不能将他们看成质点。
注意：（1）不能以物体的自身大小来决定物体是否可看成质点。
例：地球、蚂蚁。
（2）同一物体在有的问题中可以看成质点，在其它问题中可能不能看成质点。
例：地球。
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．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
D．只有物体的大小在所研究的问题中可以忽略，才可以看成质点
答案：D
例2．在以下的哪些情况中可将物体看成质点?
A．研究某学生骑车回校的速度．
B．对这位学生骑车姿势进行分析．
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．跳水冠军郭晶晶在跳水比赛中
F．一枚硬币用力上抛，猜测它落地时是正面朝上还是反面朝上
G．奥运会冠军邢慧娜在万米长跑中
H．花样滑冰运动员在比赛中
答案：ACG
三、参考系
引入：描述一个物体的运动，即位置变化情况，必须选定一个物体作为参考，假定它不动。
1、定义：在描述一个物体的运动时，选来作为参考的另外的某个物体叫参考系。
2、参考系可以任意选取，但应以运动的描述尽可能简单为原则。
研究地面上运动的物体是，常选地面为参考系。
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。
(1)中的“看山恰是走来迎”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”是以地一心为参考系，因为人随地球自转，而地球周长约八万里。
