《早早從白帝城出發》
【作者】李白 【時代】唐
白帝的告別辭在彩云之中。千里河山一日還。
兩岸猿猴不住啼鳴,船已過萬山。
唐肅宗乾元二年(759年)春,李白因永王林案被流放夜郎,經四川至貶處。到了白帝城,忽聞赦書之聲。我大吃一驚,立即把船東行到了江陵。于是,我寫了一首詩,題為《行江陵》。這首詩抒發了當時歡樂的心情。
詩中“兩岸猿猴啼不住,船已過萬山”兩句頗為神奇。身處猿聲山影之中的詩人,站在船上如離弦之箭,直奔江而下,是多么的清爽和刺激。轉眼間,船已過了“萬山”。 “輕舟已過萬重山”體現了運動相對論的物理知識。以“山”為參照,“輕舟”很快駛過萬山。今天我們學習高中物理必修課1《運動的描述》第一章“1.1粒子、參考系和坐標軸”。首先,觀看視頻:
質點、參考系和坐標軸
介紹
機械運動:物體的空間位置隨時間的變化是自然界最簡單、最基本的運動形式,稱為機械運動。注:①自然界中的一切物體都在不斷地運動。 ②運動是絕對的,靜止是相對的。
力學:在物理學中,研究物體機械運動規律的分支稱為力學。
01
粒子
神舟飛船相對于人類來說是比較大的,但在浩瀚的太空中卻顯得那么渺小。科學家在研究它在太空中的運動時會考慮它的大小和形狀嗎?
事實上,科學家在研究其運動時通常會使用物理模型:將所研究的物理對象視為一個點。在某些情況下,可以忽略物體的大小和形狀,突出“物體具有質量”這一元素,將其簡化為具有質量的點,稱為粒子。然后,將實際物體運動的描述轉化為粒子運動的描述。
粒子
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定義
在物理學中,用來代替物體的具有質量的點稱為粒子。
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狀況
當物體的大小和形狀對所研究問題的影響可以忽略不計時,該物體可以被視為粒子。
例如:月球很大,但當它繞地球旋轉時,它的大小就變成了次要因素。我們可以將月球視為一個粒子。但在研究月球的自轉時,不能將其視為粒子。
注意
當研究問題不清楚時,可以遵循分析問題的習慣:
⑴一般來說,當物體上各點的運動相同時,可以用物體上一點的運動來代替整個物體的運動。研究其運動性質時,可將其視為粒子;
⑵ 旋轉物體在研究其精細特征時不能將其視為粒子;
⑶但當物體發生旋轉且忽略旋轉引起的差異對研究問題的影響時,物體也可以被視為粒子。
⑷物體的大小并不是判斷該物體是否可以作為粒子的依據。
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粒子的物理意義
粒子是一種理想的物理模型,它不同于幾何中的點。在物理研究中,引入“理想模型”可以大大簡化問題的處理,而不會造成重大偏差。
典型事例:在國際奧運會上,中國代表團參加的比賽包括田徑、體操、柔道等項目。下列競賽項目中的研究對象可視為材料點:()。
A.研究撐桿跳比賽中運動員手中支撐桿支撐地面時的旋轉情況
B.確定帆船比賽期間帆船在海中的位置
C.研究跆拳道比賽中運動員的動作
D.研究跳水比賽中運動員在空中的動作
【分析】撐桿跳時,如果將支撐桿視為質點,則無法研究支撐桿的旋轉,選項A錯誤;研究帆船在海中的位置時高中物理第八章例題解析高中物理第八章例題解析,可以忽略帆船的大小和形狀,因此可以將帆船視為質點,選項B正確;跆拳道比賽中,如果將運動員視為質點,則無法研究運動員的動作,選項C錯誤;學習
研究潛水員在空中的運動時,不能忽視潛水員的體型和體型,因此不能忽視潛水員的運動。
動員被視為一個粒子。選項D錯誤。
【答案】B
02
參照系
“坐地而行,日行八萬里”,這是怎么回事?事實上,要描述一個物體的運動,必須首先選擇另一個物體作為參考。
參照系
?
定義
當描述一個物體的運動時,選擇的另一個物體作為標準被稱為參考系。
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運動的相對論
物體的運動是相對于參考系而言的,這就是運動的相對性。
例如:如果以地面為參考系,路邊的樹木是靜止的。如果以移動的汽車為參考系,那么樹木是在移動的。這就是為什么當我們坐在車里向前行駛時,我們會感覺樹木向后移動。
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參考系統的選擇
參考系的選擇是任意的,但應以方便觀察和使運動描述盡可能簡單為原則。在研究地面物體的運動時,通常選擇地面作為參考系。
典型例子:下列說法正確的是()。
A.只有非常小的物體才能被視為質點,非常大的物體不能被視為質點。
B.如果以河岸為參考系,一個人在沿著水流漂浮的船上行走可能是靜止的。
C、對于直線運動的物體,它的位移必須等于它在這段時間內所行進的距離。
D.一節課40分鐘留學之路,40分鐘指下課
【分析】物體能否被視為粒子的關鍵在于分析物體的大小和形狀對于所研究的問題是否可以忽略不計。大物體有時可以看作粒子,小物體有時不能看作質點,選項A不正確;當人乘船逆水流方向以與水流相同的速度向后行走時,人與河岸的相對位置不變,人相對河岸靜止,選項B是正確的;只有當物體朝同一方向做直線運動時,位移才等于這段時間所行的距離。否則,位移小于距離。選項C是錯誤的; 40分鐘是指時間間隔,對應兩個時刻之間的時間間隔
軸對應長度,選項D錯誤。
【答案】B
03
坐標系
對于一個在平面上移動的物體,比如花樣滑冰運動員,你認為應該怎樣描述它的位置?當然是建立平面直角坐標系。
為了準確描述物體的位置和位置變化,需要建立坐標系
線性坐標系
①如果物體沿直線運動,則可以以該直線為x軸,在直線上指定原點、正方向和單位長度,建立直線坐標系。
②物體在平面內運動時,可以建立二維平面直角坐標系。
③物體在空間中的運動可以建立三維空間直角坐標系。
注意
①坐標系相對參考系靜止;
②坐標三要素:原點、正方向、比例單位;
③用坐標表示粒子的位置;
④ 用坐標的變化來描述粒子位置的變化。
04
概括
?
試題重現
基本通行證
練習1:關于參考系的選擇,下列說法不正確的是( )
A. 為了描述物體的運動,可以任意選擇參考系。
B.如果選擇不同的參考系并執行相同的運動,觀察到的結果可能會不同。
C. 要觀察或研究物體的運動,必須選擇一個參考系
D. 參考系統必須選擇為地或與地相連的物體。
練習2:關于助詞,下列說法正確的是( )
A、只要體積很小,就可以視為粒子
B.如果物體的大小和形狀與所研究的問題無關或次要因素,則可以將物體視為粒子
C.質點是理想化模型,實際并不存在
D. 因為粒子沒有大小,所以它與幾何中的點相同。
練習3:研究下列情況下的運動物體,哪些可以視為粒子( )
A. 研究火車通過鐵橋所需的時間
B.研究車輪轉動時車輪的點如何移動
C、鉛球投擲
D. 比較兩輛車的速度
突破困難
練習4:在研究下列哪些問題時,物體可以看作粒子()
A. 求自行車在筆直道路上行駛的速度
B. 比賽過程中,選手分析乒乓球的動作
C. 研究地球繞太陽的圓周運動
D. 研究自行車車輪輪緣上一點的運動,將自行車視為粒子
練習五:如圖所示,由于風的作用,河岸上的旗幟向右飄動,河上兩艘船的旗幟分別向左右飄動。兩船的運動狀態為 ( )
A. A 船必須向左移動
B.船 A 必須靜止
C. B 船必須向右移動
D. B 船可能是靜止的
練習六:共有三部觀光電梯A、B、C,A處的乘客看到一棟高樓向下移動;A處的乘客看到一棟高樓向下移動; B 中的乘客看到 A 向下移動; C 中的乘客看到 A 和 B 都向上移動。這三個電梯相對于地面的運動可能是()
A. A 向下,B 向下,C 向下 B. A 向下,B 向下,C 向上
C. A 向上,B 向上,C 向上 D. A 向上,B 向上,C 向下
考試問題復制答題器
請從以下選項中選擇練習問題的正確答案。參考答案將于次日22:00前公布!
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