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2023届高考物理同步复习资料学案11《质点参考系和坐标系》学案高中物理.docx
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质点参考系和坐标系 2023 高考 物理 同步 复习资料 11 质点 参考系 坐标系 高中物理
1.1质点 参考系和坐标系 班级________姓名________学号_____ 学习目标: 1. 理解质点的概念,知道它是一种科学抽象,知道实际物体在什么条件下可看作质点,知道这种科学抽象是一种常用的研究方法。 2. 知道参考系的概念和如何选择参考系。 学习重点:质点的概念。 学习难点: 主要内容: 一、机械运动 1.定义: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.运动的绝对性和静止的相对性: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,都处在永恒的运动之中。运动是绝对的,静止是相对的。 二、物体和质点 1.定义:用来代替物体的有质量的点。 ①质点是用来代替物体的具有质量的点,因而其突出特点是“具有质量〞和“占有位置〞,但没有大小,它的质量就是它所代替的物体的质量。 ②质点没有体积,因而质点是不可能转动的。任何转动的物体在研究其自转时都不可简化为质点。 ③质点不一定是很小的物体,很大的物体也可简化为质点。同一个物体有时可以看作质点,有时又不能看作质点,要具体问题具体分析。 2.物体可以看成质点的条件:如果在研究的问题中,物体的形状、大小及物体上各局部运动的差异是次要或不起作用的因素,就可以把物体看做一个质点。 3.突出主要因素,忽略次要因素,将实际问题简化为物理模型,是研究物理学问题的根本思维方法之一,这种思维方法叫理想化方法。质点就是利用这种思维方法建立的一个理想化物理模型。 问题:1.能否把物体看作质点,与物体的大小、形状有关吗? 2.研究一辆汽车在平直公路上的运动,能否把汽车看作质点?要研究这辆汽车车轮的转动情况,能否把汽车看作质点? 3.原子核很小,可以把原子核看作质点吗? 【例一】以下情况中的物体,哪些可以看成质点〔 〕 A.研究绕地球飞行时的航天飞机。 B.研究汽车后轮上一点的运动情况的车轮。 C.研究从北京开往上海的一列火车。 D.研究在水平推力作用下沿水平地面运动的木箱。 课堂训练: 1.下述情况中的物体,可视为质点的是〔 〕 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.研究人造地球卫星绕地球做圆周运动。 2.以下各种情况中,可以所研究对象〔加点者〕看作质点的是〔 〕 研究小木块的翻倒过程。   B.研究从桥上通过的一列队伍。 C.研究在水平推力作用下沿水平面运动的木箱。  D.汽车后轮,在研究牵引力来源的时。 三、参考系 1.定义:宇宙中的一切物体都处在永恒的运动之中,在描述一个物体的运动时,必须选择另外的一个物体作为标准,这个被选来作为标准的物体叫做参考系。一个物体一旦被选做参考系就必须认为它是静止的。 2.选择不同的参考系来观察同一个运动,得到的结果会有不同。 【例二】人坐在运动的火车中,以窗外树木为参考系,人是_______的。以车厢为参考系,人是__________的。 3.参考系的选择:描述一个物体的运动时,参考系可以任意选取,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的简单。在不说明参考系的情况下,通常应认为是以地面为参考系的。 4.绝对参考系和相对参考系: 【例三】对于参考系,以下说法正确的选项是〔 〕 A.参考系必须选择地面。 B.研究物体的运动,参考系选择任意物体其运动情况是一样的。 C.选择不同的参考系,物体的运动情况可能不同。 D.研究物体的运动,必须选定参考系。 课堂训练: 1.甲物体以乙物体为参考系是静止的,甲物体以丙物体为参考系是运动的,那么,以乙物体为参考系,丙物体是〔 〕 一定是静止的。   B.一定是运动的。  C.有可能是静止的或运动的  D.无法判断。 2.关于机械运动和参照物,以下说法正确的有〔 〕 A. 研究和描述一个物体的运动时,必须选定参照物。 B. 由于运动是绝对的,描述运动时,无需选定参照物。 C. 一定要选固定不动的物体为参照物。 D. 研究地面上物体的运动时,必须选地球为参照物。 四、坐标系 【例四】 【例五】 阅读材料: 理想模型及其在科学研究中的作用 在自然科学的研究中,“理想模型〞的建立,具有十分重要的意义。第一,引入“理想模型〞的概念,可以使问题的处理大为简化而又不会发生大的偏差。把现实世界中,有许多实际的事物与这种“理想模型〞十分接近。在一定的场合、一定的条件下,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“理想模型〞的研究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的时候,由于地球与太阳的平均距离(约为14960万公里)比地球的半径(约为6370公里)大得多,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。在这种场合,就可以直接把地球当作一个“质点〞来处理。在研究炮弹的飞行时,作为第一级近似,可以忽略其转动性能,把炮弹看成一个“质点〞;作为第二级近似,可以忽略其弹性性能,把炮弹看成一个“刚体〞。在研究一般的真实气体时,在通常的温度和压强范围内,可以把它近似地当作“理想气体〞,从而直接地运用“理想气体〞的状态方程来处理。第二,对于复杂的对象和过程,可以先研究其理想模型,然后,将理想模型的研究结果加以种种的修正,使之与实际的对象相符合。这是自然科学中,经常采用的一种研究方法。例如:“理想气体〞的状态方程,与实际的气体并不符合,但经过适当修正后的范德瓦尔斯方程,就能够与实际气体较好地符合了。第三,由于在“理想模型〞的抽象过程中,舍去了大量的具体材料,突出了事物的主要特性,这就更便于发挥逻辑思维的力量,从而使得“理想模型〞的研究结果能够超越现有的条件,指示研究的方向,形成科学的预见。例如:在固体物理的理论研究中,常常以没有“缺陷〞的“理想晶体〞作为研究对象。但应用量子力学对这种“理想晶体〞进行计算的结果,说明其强度竟比普通金属材料的强度大一千倍。由此,人们想到:既然“理想晶体〞的强度应比实际晶体的强度大一千倍,那就说明常用金属材料的强度之所以减弱,就是因为材料中有许多“缺陷〞的缘故。如果能设法减少这种“缺陷〞,就可能大大提高金属材料的强度。后来,实践果然证实了这个预言。人们沿着这一思路制造出了假设干极细的金属丝,其强度接近于“理想晶体〞的强度,称之为“金胡须〞。总之,由于客观事物具有质的多样性,它们的运动规律往往是非常复杂的,不可能一下子把它们认识清楚。而采用理想化的客体(即“理想模型〞)来代替实在的客体,就可以使事物的规律具有比拟简单的形式,从而便于人们去认识和掌握它们。

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