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《第一章 运动的描述》
第 1 课时 质点 参考系和坐标系
一、课本导读
1.物体的 _____位置 _____随时间的变化,称为机械运动。机械运动是自然界最 ___简单
____、最 __基本 ___的运动形态。我们在学习力学的过程中,不仅要学习机械运动的规律,还
要学习其中的科学研究的方法。无论从逻辑上还上从历史上讲,力学都是基础。
2.要准确地描述物体的运动不是一件容易的事,原因是:任何物体都有一定的 ___大小
____和 ____ 形状 ___,物体各部分的运动情况 _ 一般来说不一样 _______ 。我们要同时把
物体上的各个点(无数个)的位置随时间的变化情况都描述清楚不是一件容易的事。如果物体只有一个点,就不存在这样的问题。
3.在一些情况下,我们如果忽略物体的大小和形状,把物体抽象为一个点,并不会对所研究的问题带来大的偏差。把物体抽象成一个点,尽管与真实的自然界不相符,但是它使复
杂的问题得以简单化,使我们对物体运动的描述得以进行,不至于寸步难行。
例 1.地球在绕太阳公转,同时又在自转,如果只研究地球公转,我们 ______(可以、不
可以)把地球看成一个点,如果我们研究地球的自转 _________(可以、不可以)把地球看成
一个点。
例 2.火车在铁轨上行驶,如果我们只研究火车整体的运动时, _________(可以、不可
以 ) 用 一 点 来 表 示 火 车 , 这 是 因 为 :
_____________________________________________________ 。如果要研究火车车轮的运动,
_________(可以、不可以)把火车看成一个点。
4.质点的概念:
⑴质点:用来代替物体的有质量的点叫做质点。质点没有形状、大小、体积而具有物体的全部质量。
⑵我们把物体看成质点时忽略了物体的 ___大小 ___、 ___形状 ____ 和转动等次要因素,抓
住了物体具有一的空间位置和 ____具有质量 ____等主要因素。
⑶质点是一种理想化的物理模型,在现实生活中 _____________ (存在、不存在) 。
所谓物理模型,是为了方便探索和揭示复杂的物理事物的本质和规律,根据研究对象和
问题的特点、性质、程度和内容,在一定条件下对研究对象进行抽象,排除非本质的因素干
扰,舍弃次要因素和无关因素,抽取本质的、起决定作用的主要因素,把复杂的物理现象或过程进行简化,得到的理想化的研究对象。
引入理想化模型,是物理学上经常用到的一种科学研究方法。⑷建立质点模型的目的:使复杂的问题简单化,便于研究。⑸质点的物理意义:质点是一种科学抽象,是一种理想化的物理模型。它忽略次要因素、
突出主要因素,使所研究的复杂问题得到了简化。这是一种重要的科学研究方法。
5.实际物体可以抽象为质点的条件
⑴物体的大小和形状对研究问题的影响很小,可以忽略时。这时即使实际尺寸很大的物体如星球也可当质点处理,但并不是实际尺寸小就一定可以看作质点,如:电子、原子核虽小,在研究它们的旋转时,就不能看成质点。
⑵物体上的各点运动情况都相同时(物体做平动时) 。所以研究它上面某一点运动规律就可以代替整体运动情况,这种情况下物体也可当质点处理,不过是取该物体上的一点来研究,并不一定是不计物体大小,如火车过桥。
⑶转动的物体不研究它的转动时,也可以看成质点。例如研究地球公转时,可把地球看作质点;研究地球自转时,不能把地球看质点。
1
注意:物体质量的大小,或体积的大小不能作为物体能否视为质点的标准。同一个物体在一种问题中不能看作质点,而在另一种问题中可能就可看作质点,所以要具体问题,具体分析。
6.关于参考系
⑴为了描述物体的运动,被选作参考(标准) ,假定为不动的物体称为 ___________。如
果物体相对于参考系的位置在变化,则表明物体相对于该参考系在 __________;如果物
体相对于参考系的位置不变,则表明物体相对于该参考系是 __________ 的。
⑵一个物体一旦被选为参考系,就被假定为是静止的。在选定参考系后要假定自己站在参考系中去观察物体的运动。
⑶选择不同的参考系来观察同一个物体的运动,观察的结果 ______________________ 。
⑷ 参考系的选取原则 :描述一个物体的运动时,参考系 ________(可以、不可以)任意
选择。但在实际选择参考系时应以运动的描述尽可能简单为原则。例如,描述地面上物体的运动时,通常选地面或相对于地面而静止不动的其他物体作为参考系。在没有特别说明时,通常以地面为参考系。
⑸怎样理解运动是绝对的又是相对的?
6.坐标系
⑴为了定量地描述物体的 __位置 _______及 ________位置变化 ____ ,需要建立适当的坐标
系。
⑵坐标系即参考
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