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1.1走近运动核心素养培养目标核心素养形成脉络1.知道参考系的概念能够对运动进行正确地描述。2.了解质点的概念和将物体看作质点的条件,知道质点是一种科学抽象。3.理解位移概念和物理意义并注意位移的矢量性。4.能够区分时刻和时间间隔。自主阅读自我检测一、怎样判断动和静1.机械运动:一个物体相对于其他物体的位置变化叫机械运动,简称运动。2.参考系:描述物体运动时,需要选取另外一个物体作为标准,这个作为标准的物体,叫做参考系。3.参考系的意义:观察被研究的物体相对于参考系的位置是否随时间变化以及如何变化。4.参考系的选取:同一个物体的运动,选取不同的参考系,所得出的结果可能是不同的。5.在汽车经过路边的行人时,车中的人与路边的人,对车的运动感觉相同吗?提示:不相同。车中的人感觉车是静止的,路边的人感觉车是运动的。自主阅读自我检测二、怎样对物体进行简化1.定义:在物理学中,用来代替物体的有质量的点叫做质点。2.把物体看成质点的条件:如果在研究物体运动时,可以不考虑物体的大小和形状,或者物体上各点的运动情况完全相同,那么就可以把这个物体看成质点。3.理想模型:在原型的基础上,经过科学抽象而建立起来的一种理想化客体,叫做理想模型。质点就是一个理想模型。自主阅读自我检测三、位移与路程有什么不同1.位移:描述物体相对位置变化的物理量,它可以用一根由初位置指向末位置的有向线段来表示,这根有向线段的长度表示位移的大小,位移的方向是从初位置指向末位置。2.路程:指物体运动轨迹的长度,它只有大小,没有方向。3.出租汽车的收费标准有1.20元/千米、1.60元/千米、2.00元/千米,其中的“千米”指的是路程还是位移?提示:1.20元/千米、1.60元/千米、2.00元/千米指的是出租汽车每行驶1千米的路程(运动轨迹的长度)所收取的费用,故此处“千米”指的是路程,而不是位移。自主阅读自我检测四、用坐标表示位置和位移1.目的:定量表示物体运动的位置和位移。2.方法:用末位置的坐标(x)和初位置的坐标(x0)表示物体在某段时间内的位移:s=x-x0。3.如果物体沿直线运动,即一维运动时,只需用一个坐标就可以确定物体的位置;当物体在平面上运动,即二维运动时,需采用两个坐标确定它的位置;当物体做空间运动,即三维运动时,需采用三个坐标确定它的位置。五、时间和时刻有什么不同1.时刻只能表示某一瞬间,比如一张照片,对应某个时刻。时间表示两个时刻之间的间隔,比如一段录像,对应某段时间。2.时刻体现在时间轴上为一个点;时间体现在时间轴上为一段线段。自主阅读自我检测1.正误辨析(1)参考系必须选择地面。()(2)选择不同的参考系,物体的运动情况可能不同。()(3)质量很小的物体都可看成质点。()(4)出租车司机按位移大小收费。()(5)一节课45分钟指的是时刻。()答案:(1)×(2)√(3)×(4)×(5)×自主阅读自我检测2.如图所示,歌词“小小竹排江中游,巍巍青山两岸走”所描写的运动的参考系分别是()A.竹排上的人、江岸B.江岸、竹排C.竹排上的人、竹排D.江岸、江岸解析:“小小竹排江中游”是以江岸为参考系;“巍巍青山两岸走”是以竹排为参考系。答案:B自主阅读自我检测3.如图所示,一辆汽车沿着马路由A地出发经B、C地到达D地,A、C、D恰好在一条直线上,汽车行驶的路程是多少?位移又是多少?位移方向如何?(sin37°=0.6,cos37°=0.8)答案:2200m1800m东偏北37°或北偏东53°知识点一知识点二知识点三知识点四对参考系的理解问题导引“天宫”2号空间实验室绕地球飞行时,以地球为参考系,坐在其中的宇航员如何运动?以空间实验室为参考系呢?要点提示:以地球为参考系,宇航员在绕地球做近似圆周运动。以空间实验室为参考系,宇航员处于静止状态。知识点一知识点二知识点三知识点四知识归纳1.参考系的选取原则(1)参考系的选取是任意的,在实际问题中,参考系的选取应以观测方便和使运动的描述尽可能简单为基本原则。(2)研究地面上物体的运动时,一般情况下选择地面或地面上静止不动的物体为参考系,此时参考系可以省略不写。(3)要比较不同物体的运动情况时,必须选择同一个参考系。知识点一知识点二知识点三知识点四2.参考系的“四性”(1)标准性:用来选作参考系的物体都是假定不动的,被研究的物体是运动还是静止都是相对于参考系而言的。(2)任意性:参考系的选取具有任意性,但应以观察方便和使运动的描述尽可能简洁为原则。研究地面上物体的运动时,常选地面为参考系。(3)统一性:比较物体的运动时,应该选择同一参考系。(4)差异性:同一运动选择不同的参考系,观察结果一般不同。例如,坐在行驶的车中的乘客,以地面为参考系,乘客是运动的,但如果以车为参考系,则乘客是静止的。知识点一知识点二知识点三知识点四典例剖析【例1】观察图中的烟和小旗,关于甲、乙两车相对于房子的运动情况,下列说法正确的是()A.甲、乙两车一定向左运动B.甲、乙两车一定向右运动C.甲车可能运动,乙车向右运动D.甲车可能静止,乙车向左运动解析:题图中房子相对于地面是静止的,由烟囱冒出的烟向左飘,可知此时风向向左(相对于地面而言)。甲车上的小旗向左飘,则有三种可能的情况:一是甲车不动,风把小旗向左吹;二是甲车向右运动,风相对甲车向左,风把小旗向左吹;三是甲车向左运动但速度小于风速,风仍能把小旗向左吹。对于乙车,则只有乙车向左运动并且速度大于风速时,风才能把小旗向右吹。故只有选项D正确。答案:D知识点一知识点二知识点三知识点四规律方法参考系对观察结果的影响(1)对一个物体运动情况的描述,取决于所选的参考系,选取的参考系不同,对同一个物体运动的描述也不同。(2)静止是相对的。如果一个物体相对参考系位置不变,我们就说这两个物体是相对静止的。平时人们所说的静止的物体,都是指相对静止,绝对静止是没有的。知识点一知识点二知识点三知识点四变式训练1为了实现全球快速、简捷的通信,人类发射了地球同步通信卫星,如图所示,同步通信卫星位于距地面大约36000km的高空,则()A.以地面为参考系同步卫星静止B.以太阳为参考系同步卫星静止C.同步卫星在高空静止不动D.同步卫星相对地面上静止的物体是运动的解析:地球同步卫星相对地面是静止的,A正确,D错误;若以太阳为参考系,地球同步卫星则是运动的,B错误;C选项没有选定参考系,不能确定其运动情况,C错误。答案:A知识点一知识点二知识点三知识点四对质点的理解问题导引是不是很大的物体一定不能看作质点,而很小的物体一定可以看作质点?请举例说明。要点提示:不是。研究地球绕太阳的公转时可以把地球看作质点,而研究乒乓球的发球(如旋转问题)时不能把乒乓球看作质点。知识点一知识点二知识点三知识点四知识归纳1.质点具有哪些特点(1)质点是用来代替物体的有质量的点,其突出的特点是“具有质量”和“占有位置”,但没有大小、形状、体积,与几何中的“点”有本质的区别。(2)质点是实际物体的一种高度抽象,实际中并不存在,是一种“理想化模型”。知识点一知识点二知识点三知识点四2.实际物体可看作质点的条件(1)当物体的大小和形状对所研究的问题不起主要作用,其影响可以忽略不计时,就可以把物体当成质点。(2)平动的物体在有些情况下可视为质点,如研究从斜面上滑下来的木块的运动。(3)物体有转动,但相对于平动而言可以忽略其转动时,可把物体视为质点。如汽车在行驶时,虽然车轮有转动,但我们研究的是车辆整体的运动快慢,因此可将汽车视为质点。知识点一知识点二知识点三知识点四典例剖析【例2】(多选)为了提高跳水运动员的训练成绩,教练员和运动员认真分析训练视频,对于下面的叙述,正确的是()A.研究运动员的跳水动作时,可以将运动员看成质点B.研究运动员与跳板接触过程中跳板的弯曲情况时,可将运动员看成质点C.为了提高训练成绩,不管分析什么问题,都不能把运动员看成质点D.能否把运动员看成质点,应根据研究问题而定解析:物体能否看成质点,关键是看物体的形状和大小对研究问题的结果的影响是否可以忽略,当研究运动员的跳水动作时,不能将运动员看成质点,研究运动员接触跳板时跳板的弯曲情况,可以将运动员看作质点,故A、C错误,B、D正确。答案:BD知识点一知识点二知识点三知识点四规律方法分析一个物体能否看作质点的思路(1)确定问题的性质,即题中关注的要素是什么,分析、求解的物理量是什么。(2)假设物体的形状、大小被忽略,要求解的物理量和关注的要素是否受影响。若不受影响,物体就能被看成质点;若受影响,则物体不能被看成质点。知识点一知识点二知识点三知识点四变式训练2(多选)关于质点,下列说法正确的是()A.质点是一个理想模型,实际上不存在B.因为质点没有大小,所以与几何中的点是一样的C.凡是小的物体,皆可以看成质点;凡是大的物体,皆不能看成质点D.如果物体的形状和大小对于所研究的问题属于无关或次要因素时,可把物体看成质点解析:质点是一个理想的物理模型,尽管不是实际存在的物体,但它是实际物体的一种近似反映,是为了研究问题的方便而进行的科学抽象,它突出了事物的主要特征,抓住了主要因素,忽略了次要因素,使所研究的复杂问题得到了简化。故A、D正确,B、C错误。答案:AD知识点一知识点二知识点三知识点四位移和路程问题导引分析下列两种情况下的位移和路程,并说明:一般情况下,位移的大小等于路程吗?什么情况下相等?(1)一位同学参加百米比赛。(2)一位同学沿着400m的跑道跑一圈。要点提示:(1)参加百米比赛的同学,从起点到终点的位移是100m,路程是100m。(2)沿着400m的跑道跑一圈的同学,位移是0,路程是400m。一般情况下,位移的大小不等于路程,只有物体在一条直线上运动且运动方向不变时,位移的大小才等于路程。知识点一知识点二知识点三知识点四知识归纳1.对位移的理解位移是描述质点位置变化的物理量,是从初始位置指向末位置的有向线段,既有大小,又有方向,有向线段的长度表示位移的大小,有向线段方向表示位移的方向,它是一个与运动路径无关,仅由初、末位置决定的物理量。知识点一知识点二知识点三知识点四2.路程和位移的区别与联系项目路程位移意义表示物体运动轨迹的长度表示物体位置的变化大小等于轨迹的长度等于从初位置到末位置的有向线段的长度方向无方向从初位置指向末位置联系(1)二者单位相同,都是长度单位;(2)同一运动过程的路程不小于位移的大小,在单向直线运动中,位移的大小等于路程知识点一知识点二知识点三知识点四典例剖析【例3】关于质点的位移和路程,下列说法正确的是()A.位移是矢量,位移的方向即质点运动的方向B.位移的大小不会比路程大C.路程是标量,即位移的大小D.当质点做直线运动时,路程等于位移的大小解析:位移是矢量,是从初位置指向末位置的有向线段,不一定与质点运动方向相同,如物体做曲线运动时质点在各个时刻的运动方向与位移的方向不同,所以A错误;只有在单方向直线运动中,位移的大小才等于路程,因此路程和位移的大小关系是路程大于或等于位移的大小,所以B正确,C、D错误。答案:B知识点一知识点二知识点三知识点四规律方法位移与路程的关系位移与路程永远不可能相同。因为位移是矢量,既有大小又有方向,而路程是标量,它只有大小没有方向。两者的运算法则有很大不同,位移大小与路程可能相等,一般情况下,位移大小都要小于路程,只有当物体做单向直线运动时,位移大小与路程相等。知识点一知识点二知识点三知识点四变式训练3如图所示,某同学沿图示路径从开阳桥出发,经西单到达王府井。从开阳桥到西单的距离为4km,从西单到王府井的距离为3km,两段路线相互垂直。整个过程中,该同学的位移大小和路程分别为()A.7km7kmB.5km5kmC.7km5kmD.5km7km解析:全过程的位移是由开阳桥指向王府井的有向线段,由直角三角形的特点不难得出,位移方向为北偏东37°,大小为5km,而路程等于两个阶段的路程之和为7km,D正确。答案:D知识点一知识点二知识点三知识点四用坐标表示位置和位移问题导引如图所示,某人从学校门口A处开始散步,先向