2022年高一物理第一章运动的描述教案.docx
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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 第一章 运动的描述第一节 质点 参考系和坐标系运动的熟悉 机械运动: 简称“运动”指物体与物体间或是物体的一部分和另部分间相对位置随时间发生转变的过程, 是最基本、最简洁、最普遍的运动形式 机械运动是空间位置随时间变化的表达这里涉及到空间和时间的问题一、物体和质点具体描述物体的运动有什么困难 . 足球 向前 球体 滚动 雄鹰 向前 翅膀上下发觉描述物体运动不简洁,我们需要明白物体各部分运动的区分吗 .问:可以将问题简化吗?为什么?质点:用来代替物体的有质量的点依据所争论问题的性质和需要,抓住问题中的主要因素,忽视次要因素,建立一种抱负化的模型,
2、使复杂问题得到简化,这是一种重要的科学争论方法例 1、1地球是一个庞然大物, 直径约为 12 800km,与太阳相距 15Xl08 km 研究地球绕太阳的公转时,能不能把它看成质点 .争论地面上各处季节变化时,能不能把它看成质点 . 答案:如争论地球绕太阳公转时, 由于地球本身的大小比地球到太阳的距离小得多,就可以把地球看作质点; 但如争论地面上各处季节变化时,就不能把其看作质点2撑杆跳高是一项特别刺激的体育运动项目,一般来说可以把撑杆跳运动分为如下几个阶段:助跑、撑杆起跳、越过横杆争论并摸索后回答,在以下几种情况下运动员能否被看作质点,从中体会质点模型的建立过程1教练员针对训练录像订正运动员
3、的错误时,能否将运动员看成质点. 1 2分析运动员的助跑速度时,能否将其看成质点. 3测量其所跳高度 判定其是否打破纪录 时,能否将其看成质点 . 答案:1不能,订正错误动作时不能忽视运动员的姿态及动作,也就是说不能忽视运动员的外形和大小动作 3能2能,分析助跑速度时,可以忽视运动员的姿态及3物理中的 “质点”跟几何中的点有什么相同和不同之处 . 答案:相同之处为:都是没有外形和大小的点不同之处为:质点是实际物体的 抽象,它具有肯定的物理 例 2、亲自做一做、试一试,书本在以下情形中能否 被看成质点1沿一个方向推动桌面上的书本,假如测量书本移动的距离,是否可以将书本 视为质点,为什么 . 答案
4、:沿同一个方向移动书本时, 书本各部分的运动情形完全相同,可以将它视 为质点2假如测定书本经过桌面上方某肯定点所需要的时间,是否可以将书本视为质 点,为什么 . 答案:相对桌面上方的某肯定点来说,书本本身的长度或宽度 不能忽视,并对经过该定点位置所需要的时间起打算作用,所以这种情形下不能将书视为质点;将物体看作质点的条件:1平动的物体可以看作质点,一般争论物体的转动时不能把物体看作质点名师归纳总结 2物体有转动,但物体的转动不是我们所要争论的主要问题时,物体本身的形2 第 1 页,共 43 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 状和大小已变成了次要因素3
5、物体本身的大小对所争论的问题不能忽视时,不能把物体看作质点,如争论 火车过桥的时间时就不能把火车看作质点例 3、1以下关于质点的说法中,正确选项(C )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相比甚小时,点就可以看成质D只有低速运动的物体才可看成质点,高速运动的物体不行看作质点解:一个实际物体能否看成质点,跟它体积的确定大小、 质量的多少以及运动速度的高低无关, 打算于物体的尺寸与物体间距相比的相对大小例如,地球可称得上是个庞然大物,其直径约为 128X107m,质量达到 6X1024kg,在太空中绕太阳运动的速度每秒几百米 由
6、于其直径与地球离太阳的距离 约 15X1011m相比甚小, 因此在争论地球的公转运动时,球自身的运动,把它看成一个质点完全可以忽视地球的外形、 大小及地2在以下的哪些情形中可将物体看成质点 . 1争论某同学骑车回校的速度2对这位同学骑车姿态进行生理学分析3争论火星探测器从地球到火星的飞行轨迹4争论火星探测器降落火星后如何探测火星的表面答案:13 解:依据质点的定义, 争论同学骑车回校的速度只是争论同学与学校之间的位置 随时间的变化关系, 无须争论同学的骑车动作和自行车的行驶方法原理,故可把 其看成质点 对同学的骑车姿态进行分析时, 同学的身躯和四肢就构成争论的对 象,故不能把同学看成质点 火星
7、探测器的大小相对地球与火星的距离在尺寸上 完全可以忽视不计, 故可把其看成质点 当火星探测器在火星表面探测火星,就 探测器的动作直接影响探测的成效,所以,此时火星探测器不能看成质点C )3以下情形中的物体可以看作质点的是(3 A.跳水冠军郭晶晶在跳水竞赛中 B.一枚硬币用力上抛,推测它落地时是正面朝上仍是反面朝上 C.奥运会冠军邢慧娜在万米长跑中 D花样滑冰运动员在竞赛中 解:在跳水竞赛中, 人们要观看跳水运动员的美丽动作,包括空中的和入水时的动作,所以不能看作质点,故A 错硬币是正面朝上仍是反面朝上,与硬币的外形有亲密关系,所以不能看作质点,故 B 错邢慧娜在万米长跑中是可以看成质点的, 由
8、于在长跑中主要看她所用的时间,不考虑本身的外形和大小, 所以可以看成质点,故 C 正确花样滑冰运动员在竞赛中主要是观看滑冰的动作,即“花样 ”,所以不能看作质点,故 D 错二、参考系参考系:任何运动都是相对于某个参照物而言的,参考系例 1、(1)电影闪闪的红星中有两句歌词:这个选来作标准的参照物称为“ 小小竹排江中游,巍巍青山两岸走 ”这其中分别描述了两种运动情形,那么它们分别是以什么为参考系的 . 答案:河岸竹排名师归纳总结 (2)“月亮在莲花般的云朵里穿行” 答案:云朵第 2 页,共 43 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - (3)坐在漂亮的校内
9、4 例 2、下述物理过程中挑选什么为参考系较恰当 . (1)从地球表面对火星发射火星探测器的过程中,如要争论探测器的运动情形,各应挑选什么为参考系 . 答案:前者为地球,后者为火箭(2)从水平匀速航行的飞机上向受灾的地区空投救灾物资在不考虑空气阻力 的情形下,飞机上的人以飞机作参考系, 他看到投下的物体是沿什么路线下落的 .地面上的人以地面作参考系,观看被投下的物体又是沿着什么路线下落的 . 答案:前者为竖直直线,后者为曲线 抛物线 (3)第一次世界大战期间的一次空战中,一个法国飞行员正在 2 000 米高的空 中飞行,突然,他发觉脸旁似乎有一个小东西在飘舞,他以为是一只小昆虫,于是就伸手轻松
10、地把它抓了过来,认真一看, 把他吓出一身冷汗来 他抓住的不是别的,是德国飞机射向他的一颗子弹;请依据上述信息争论回答以下问题,并注意体会参考系的选取与运动的相对性1子弹飞得那么快 一般为几百米每秒 ,为什么没有把他的手打穿.体会一下,同一物体相对于不同的参考系运动状态相同吗. 答案:因同一物体相对于不同的参考系有不同的运动状态,相对于发射子弹的枪而言,子弹的初速度虽然为几百米每秒,但相对于其他以不同方向和速度运动着的物体,其运动速度就会有明显不同当子弹和飞机的速度大小方向相同,就子弹相对于飞机静止,即显现上述情形2受类似现象的启示,人们实现了飞机在飞行途中进行空中加油,在航天飞行 中,宇宙飞船
11、发射到太空和正在绕地球运动的空间站实行空中对接实现“空中加油 ”和“空中对接 ”应满意的基本条件是什么. 答案:除了飞行员具有精湛的飞行技术外,相对于同一参考系时两个 “物体”的速度要相同,即二者相对速度为零,处于相对静止状态即可完成(1)1997 年 6 月 10 日,在我国西昌卫星发射中心用“长征一号 ”运载火箭胜利 5 发射的 “风云二号 A” 气象卫星, 是我国研制胜利的第一颗静止气象卫星,设计工作历时三年 2000 年 6 月 25 日, “长征三号 ”运载火箭又将我国自行研制的其次颗“风云二号 B” 气象卫星胜利发射上天, 在太空中顺当完成与 A 星的 “新老交替 ”,最终定点在东
12、经 105赤道上空,向地面传回中国及周边地区的高质量的气象资料1上述材料中的 “静止气象卫星 ”最终定点在东经 105赤道上空,是以谁为参考系来描述卫星的运动的 . 答案:是以地球为参考系,且处于相对静止状态2具有上述特点的卫星称为 么用途 . 答案:通讯卫星“同步卫星 ”除了“气象卫星 ”外,“同步卫星 ”仍有什例 3、一跳伞运动员在下落过程中,看到身旁的直升机在向上运动,就直升机相对于地面的运动情形是怎样的. 是以自己作参答案:跳伞运动员在下落过程中, 看到身旁的直升机在向上运动,考系,即以跳伞运动员为标准, 它们间的距离在不断增大 假如以地面为参考系,这种情形的显现有以下几种可能性:1直
13、升机静止在空中不动;2直升机向上升; 3直升机下落,但速度比跳说明:为了确定物体的位置和描述物体的运名师归纳总结 动而被选作参考的物体或物体系叫做参考系假如物体相对于参考系的位置在变第 3 页,共 43 页化,就说明物体相对于该参考系在运动;假如物体相对于参考系的位置不变,就- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 说明物体相对于该参考系是静止的同一物体相对于不同的参考系, 运动状态可以不同在运动学中,参考系的挑选可以是任意的争论和描述物体运动,只有 在选定参考系后才能进行如何挑选参考系,必需从具体情形来考虑例如,一 个星际火箭在冈 0 发射时,主要争论它相对
14、于地面的运动, 所以把地球选作参考 系但是,当火箭进入绕太阳运行的轨道时, 为争论便利,便将太阳选作参考系 为 争论物体在地面上的运动, 选地球作参考系最便利, 例如,观看坐在飞机里的乘 客,如以飞机为参考系来看,乘客是静止的;如以地面为参考系来看,乘客是在 运动因此,挑选参考系是争论问题的关键之一6 总结: 1运动和静止都是相对于参考系的2参考系的选取是任意的3挑选不同的参考系,观看的结果可能不一样,也可能一样4挑选参考系时,应使物体运动的描述尽可能简洁、便利5比较两个物体的运动情形,必需挑选同一参考系才有意义三、坐标系要精确地描述物体的位置及位置变化需要建立坐标系假如物体在一维空间运动,即
15、沿一条直线运动,只需建立直线坐标系,就能精确表达物体的位置;假如 物体在二维空间运动, 即在同一平面运动, 就需要建立平面直角坐标系来描述物体的位置;当物体在三维空间运动时, 就需要建立三维直角坐标系来描述例1、一质点在 x 轴上运动,各个时刻的位置坐标如下表:1请在下面的 x 轴上标出质 点在各时刻的位置2哪个时刻离坐标原点最远 .有多远 . 参考答案:(1如图 113 标注:2在第 4s末的位置坐标是一 7 m,说明这一时刻质点离开坐标原点的距离为 他几个都不是最远的7m,在 x 轴的负向上,为最远,而其问题:田径场上,描述百米运动员在运动中的位置,需建立什么样的坐标系 .描述 800 米
16、赛跑运动员在运动中的位置需建立什么样的坐标系 .足球场上,描述足球运动员的位置需建立什么样的坐标系.要描述足球的位置呢 . 参考答案;百米运动员是在一条直线上运动,所以应建立直线坐标系;800 米赛跑运动员不是在一条直线上运动,而是在一个平面内运动, 所以应建立平面直角名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 43 页精选学习资料 - - - - - - - - - 坐 7 标系;足球运动员也是在球场平面内运动,也要建立平面直角坐标系, 而足球的运动可以在草坪上进行,也可以在空中飞行,所以要建立立体空间直角坐标系本节学习的参考系和质点的概念是运动学甚至整个力学的最基本、最重要的概
17、 念,并且仍供应了重要的科学思维方法明白参考系的概念,对于观看、比较、争论物体的运动有实际的意义同学们要明白, 严格意义上的 “有质量的点 ”实际上是不存在的,是一种抱负化模型,是对实际物体的近似,是一种科学抽象自然界中任何一种事物及其运动变化,都是比较复杂的, 争论问题, 要临时撇开起作用很小的因素, 抓住主要因素 假如在我们争论的问题中, 物体的外形、 大小,以及物体上各部分运动的差异是次要的或不起作用的,就可以把它看成质点1描述直线运动的物体的位置变化,可以建立一维直线坐标系2描述平面上运动的物体的位置变化,可以建立二维平面直角坐标系3描述立体空间内运动的物体的位置变化,可以建立三维立体
18、空间坐标系习总结复一、质点:用来代替物体的有质量的点1质点是一种科学抽象,是一种抱负化的模型2质点是对实际物体的近似,这也是物理学中常用的一种重要的争论方法3一个物体能否看成质点,取决于它的外形和大小在所争论问题中是否可以忽 略不计,而跟自身体积的大小、质量的多少和运动速度的大小无关二、参考系: 任何运动都是相对于某个参照物而言的,称为参考系这个选来作标准的参照物1运动和静止都是相对于参考系的2参考系的选取是任意的;3挑选不同的参考系,观看的结果可能不一样,也可能一样4挑选参考系时,应使物体运动的描述尽可能简洁、便利5比较两个物体的运动情形,必需挑选同一参考系才有意义8 随堂练习第一节质点 参
19、考系和坐标系D 1关于参考系的挑选,以下说法错误选项 A描述一个物体的运动,参考系可以任意选取 B挑选不同的参考系,同一运动,观看的结果可能不同 C观看或争论物体的运动,必需选定参考系 D参考系必需选定地面或与地面连在一起的物体2关于质点,以下说法中正确选项 BC A只要体积小就可以视为质点B如物体的大小和外形对于所争论的问题属于无关或次要因素时,可把物体当作质点 C质点是一个抱负化模型,实际上并不存在 D由于质点没有大小,所以与几何中的点是一样的 3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 B CD A月亮B云C地面D星4 争论以下情形中的运动物体,哪些可看作质点A争论
20、一列火车通过铁桥所需时间B争论汽车车轮的点如何运动时的车轮名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 43 页精选学习资料 - - - - - - - - - C被扔出去的铅球 D比较两辆汽车运动的快慢5有关参照物的说法中,正确选项 D A运动的物体不能做参照物B只有固定在地面上的物体才能做参照物C参照物可以不同,但对于同一个物体,运动的描述必需是相同的 D要争论某一个物体的运动情形,必需先选定参照物6以下各对物体中,可以认为保持相对静止的是 ABD A在空中加油的加油机和受油机 C在平直大路上匀速行驶的各种车辆B在稻田工作的联合收割机和卡车 D流水和随水漂流的小船7在争论以下哪些
21、问题时,可以把物体看成质点 AC 9 A. 求在平直大路上行驶的自行车的速度B. 竞赛时,运动员分析乒乓球的运动C争论地球绕太阳作圆周运动时D争论自行车车轮轮缘上某点的运动,把自行车看作质点8如下列图,由于风的缘故,河岸上的旗帜向右飘,在河面上的两条船上的旗帜分别向右和向左飘,两条船运动状态是 C AA 船确定是向左运动的 BA 船确定是静止的CB 船确定是向右运动的 DB 船可能是静止的9. 甲、乙、丙三架观光电梯,甲中乘客看一高楼在向下运动;乙中乘客看甲在向下运动;丙中乘客看甲、乙都在向上运动 .这三架电梯相对地面的运动情形可能是 CD A. 甲向下、乙向下、丙向下 B. 甲向下、乙向下、
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- 2022 年高 物理 第一章 运动 描述 教案
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