普通高中物理必修一 第一章第1节 质点 参考系

这是一篇关于质点及参考系的竖屏思维导图，主要内容包括：物体和质点、参考系。通过实例分析和重点标注等方式，作为备课参考。

• 普通高中物理必修一 第一章第1节 质点 参考系
• 内容来源|普通高中教科书 物理 必修第一册 人民教育出版社 软件|亿图脑图MindMaster
• 不了解运动，就不了解自然。——亚里士多德
• 生活中随处可见运动的物体，例如玩耍的孩童、行驶的汽车、翱翔的雄鹰¼¼对于这些运动的物体，我们如何准确地描述它们的运动呢？
  • 物体的空间位置随时间的变化，是自然界中最简单、最基本的运动形态，叫作机械运动。
  • 在物理学中，研究物体做机械运动规律的分支叫作力学。
    • 人们在力学的研究中，不仅认识了物体做机械运动的规律，而且还创立了科学研究的基本方法。
• 物体和质点
• 要准确地描述物体的运动，并不是一件容易的事。
  • 物体
    • 客观世界是物质的，物质由分子、原子等组成，我们所看到的物体是物质的聚集状态。
    • 机械运动描述的是物体位置随时间变化的规律。
  • 描述物体的运动的困难之处
    • 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并不一样。
    • 我们有时关注物体各部分的运动，有时关注物体整体的运动。
    • 如何描述物体的运动要看我们关注的问题是什么。
  • 实例
    • 研究雄鹰是如何飞行的，它的翅膀的运动方式很重要，如果只关注雄鹰从哪里移动到哪里，就不必太在意它的形状。
      • 研究雄鹰从哪里移动到哪里时，把它看成一个点来描述它的运动就容易了。
    • 地球的直径不到地日距离的万分之一，在研究地球公转引起的位置变化问题时，由于地球的大小引起的运动差异很小。
      • 研究地球公转时，可以忽略地球的大小和形状而把它视为点。
    • 一列火车在平直轨道上行驶，它的传动机构及车轮的运动很复杂，但当只关心火车整体的运动情况时，就可以不考虑各部分的运动差异，用一个点的运动代替整列火车的运动。
      • 物体上各点的运动差异虽然不小，但如果不研究各点的运动差异，而只关注物体整体的运动时，同样可以把物体看作一个点。
• 质点
  • 在某些情况下，可以忽略物体的大小和形状，把物体简化为一个具有质量的点，这样的点叫作质点。
    • 高中物理课中，主要研究那些能够简化为质点的物体的运动，所以常常不区分“物体”和“质点”两个词。
  • 另一种情况，物体上各点的运动情况完全相同。从描述运动的角度看，物体上任意一点的运动完全能反映整个物体的运动，于是，整个物体的运动也可以简化为一个点的运动，把物体的质量赋予这个点，它也就成了一个质点。
  • 物理学中，突出问题的主要因素，忽略次要因素，建立理想化物理模型，并将其作为研究对象，是经常采用的一种科学研究方法。
    • 质点就是一个理想化的物理模型
• 一个物体能否看成质点是由所要研究的问题决定的。同一个物体，由于所要研究的问题不同，有时可以看成质点，有时不能看成质点。
• 思考与讨论 运动员踢足球的不同部位，会使球产生不同的运动。足球运动中常说的“香蕉球”是球中空中旋转、整体运动径迹为类似香蕉型弧线的一种运动。在研究如何才能踢出香蕉球时，能把足球看作质点吗？研究什么样的问题可以把足球看作质点？
• 参考系
• 描述物体的运动，通常先判断它是运动的还是静止的，如果物体是运动的，再根据需要来说明它是怎样运动的。
  • 例如
    • 我们平常会说房屋、树木是静止的，但是，房屋、树木实际在随着地球一起运动。
    • 行驶的列车中乘务员与旅客彼此看对方是静止的，但列车外的人认为他们随列车一起运动。
    • 为什么看法会不同？
• 参考系
  • 运动的绝对性与运动的相对性
    • 自然界的一切物体都处于永恒的运动中，绝对静止的物体是不存在的。就此意义而言，我们说运动是绝对的。
    • 描述某个物体的位置随时间的变化，却又总是相对于其他物体而言，这便是运动的相对性。
  • 要描述一个物体的运动，首先要选定某个其他物体作为参考，观察物体的位置相对于这个“其他物体”是否随时间变化，以及怎样变化。
    • 用来作为参考的物体叫作参考系。
• 在描述一个物体的运动时，参考系可以任意选择。
  • 选择不同的参考系来观察同一物体的运动，其结果会有所不同。
  • 参考系选取得当，会使问题的研究变得简洁、方便。
  • 凡是提到运动，都应该弄清楚是相对于哪个参考系而言的。
  • 通常情况下，在讨论地面上物体的运动时，都以地面为参考系。
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