1、第一章运动的描述第一章运动的描述 在我们周围，到处可以看到物体在运动：在我们周围，到处可以看到物体在运动： 汽车在公路上行驶汽车在公路上行驶 巨轮在海上航行巨轮在海上航行 飞机在天空中飞行飞机在天空中飞行 树叶在摇动树叶在摇动 鸟儿在飞翔鸟儿在飞翔 地球自转地球自转地球公转地球公转 1 1、你感受到以上几个例子中物体的状态是什么你感受到以上几个例子中物体的状态是什么? ? 他们都在他们都在动动 2 2、你是如何判断出来他们都在动的？你是如何判断出来他们都在动的？ 位置在变化位置在变化 地球公转地球公转 机械运动：物体的空间位置随时间变化叫做机械运动机械运动：物体的空间位置随时间变化叫做机械运动
2、。 它是自然界最简单最基本的运动形式。在物理学中，它是自然界最简单最基本的运动形式。在物理学中， 研究物体做机械运动的分支叫力学。研究物体做机械运动的分支叫力学。 如何描述物体的机械运动呢？如何描述物体的机械运动呢？ 1.1质点质点 参考系参考系 生活中随处可见运动的物体，例如玩耍的孩童、行生活中随处可见运动的物体，例如玩耍的孩童、行 驶的汽车、翱翔的雄鹰驶的汽车、翱翔的雄鹰对于这些运动的物体，我们对于这些运动的物体，我们 如何准确地描述它们的运动呢？如何准确地描述它们的运动呢？ 一、物体和质点一、物体和质点 画家用车后的线条表示汽车在很快运动。画家用车后的线条表示汽车在很快运动。 那么我们是
3、如何精确地用物 理语言来描述运动呢？ 雄鹰在空中翱翔 身体在向前运动，但身体在向前运动，但 它的翅膀在向前运动它的翅膀在向前运动 的同时还在上下运动的同时还在上下运动 足球在绿茵场上滚动 它在向前运动的它在向前运动的 同时还在转动同时还在转动。 精确地用物理语言来描述，很复杂精确地用物理语言来描述，很复杂。 困困 难难 和和 麻麻 烦烦 任何物体都有一定的大小和形状。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说来并不一样。物体各部分的运动情况一般说来并不一样。 办办 法法 如何如何精确地精确地描述物体的运动？描述物体的运动？ 要看我们要看我们研究研究的问题是什么。的问题是什么。
4、雄鹰在空中翱翔 要研究雄鹰是如要研究雄鹰是如 何飞行的何飞行的 翅膀的运动方翅膀的运动方 式很重要式很重要 只只研究研究雄鹰从哪雄鹰从哪 里移动到了哪里里移动到了哪里 就不必太在意它的形状，就不必太在意它的形状， 把它把它看成一个点看成一个点来描述来描述 如何如何精确地用物理语言来精确地用物理语言来描述运动呢？描述运动呢？ 要看我们研究的问题是什么。要看我们研究的问题是什么。 把我们要研究的物体看成一个把我们要研究的物体看成一个“点点”。 下面我们来分析一些具体的实例，看看什么样的下面我们来分析一些具体的实例，看看什么样的 问题可以物体看成一个点，什么样的问题不能把物体问题可以物体看成一个点，
5、什么样的问题不能把物体 看成一个点。看成一个点。 地球自转地球自转地球公转地球公转 因为距离够远，因为距离够远，在研究地球公转引在研究地球公转引 起的位置变化问题时，由地球的大起的位置变化问题时，由地球的大 小引起的运动差异很小，因此，可小引起的运动差异很小，因此，可 以忽略地球的大小和形状而以忽略地球的大小和形状而把它视把它视 为点为点。 车轮的运动很复杂车轮的运动很复杂 高速行驶的列车高速行驶的列车 有些物体上各点的运动差有些物体上各点的运动差 异虽然不小，但如果我们不异虽然不小，但如果我们不 研究各点的运动差异，而只研究各点的运动差异，而只 关注物体整体的运动时，同关注物体整体的运动时，
6、同 样可以把物体看作一个点。样可以把物体看作一个点。 当我们只关心列车整体当我们只关心列车整体 的运动情况时，就可以不考的运动情况时，就可以不考 虑上述各部分的运动差异，虑上述各部分的运动差异， 而而用一个点用一个点的运动代替整列的运动代替整列 列车的运动。列车的运动。 如何如何精确地用物理语言来精确地用物理语言来描述运动呢？描述运动呢？ 要看我们研究的问题是什么。要看我们研究的问题是什么。 把我们要研究的物体看成一个把我们要研究的物体看成一个“点点”。 质点：质点：忽略物体的大小和形状，忽略物体的大小和形状， 把它简化把它简化为为一个一个具具有质量的点。有质量的点。 作用：方便描述物体的运动
7、，作用：方便描述物体的运动，即用来代替即用来代替 物体的有质量的点。物体的有质量的点。 质点在现实生活中是否存在？质点在现实生活中是否存在？ 在现实生活中不存在在现实生活中不存在的。的。 因为：因为：质点是一种理想化的物理模型，质点是一种理想化的物理模型， 在实际生活中并不存在。在实际生活中并不存在。 在物理学中，突出问题的主要因素，忽略次要在物理学中，突出问题的主要因素，忽略次要 因素，建立理想化的物理模型，并将其作为研究对因素，建立理想化的物理模型，并将其作为研究对 象，是经常采用的一种科学研究方法。象，是经常采用的一种科学研究方法。 理想化模型理想化模型： 从前面的讨论可以看出，一个物体
8、能否看成质点从前面的讨论可以看出，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，研究的问题不同，有时可以看成质点，有时不能看成有时可以看成质点，有时不能看成 质点。质点。 初中与高中物理的区别，初中是 定性描述，高中是有条件的描述。 研究地球公转规律，可以把地研究地球公转规律，可以把地 球看成质点。球看成质点。 研究其自转，考查地球上各点的研究其自转，考查地球上各点的 运动运动时，不能把地球看成质点。时，不能把地球看成质点。 物体看成质点的条件：物体看成质点的条件：当所研究的问题与物体本身的形当所研究的问题与
9、物体本身的形 状大小无关时，可以将物体简化成质点状大小无关时，可以将物体简化成质点。 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 运动中常说的运动中常说的“香蕉球香蕉球”是球在空中旋转、整体运动径迹为类是球在空中旋转、整体运动径迹为类 似香蕉型弧线的一种运动（图似香蕉型弧线的一种运动（图1.1-2）。在研究如何才能踢出）。在研究如何才能踢出 “香蕉球香蕉球”时，能把足球看作质点吗？研究什么样的问题可以时，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？把足球看作质点？ （2）足球的形状大小对研究对象的影响可以忽略时，）足球的形
10、状大小对研究对象的影响可以忽略时， 可以把足球看作质点。可以把足球看作质点。 （1）在研究如何才能踢出香蕉球时，足球的形状大小）在研究如何才能踢出香蕉球时，足球的形状大小 不可忽略，不能把足球看作质点；不可忽略，不能把足球看作质点； 走过的路线走过的路线 例1：下列关于质点的说法中，正确的是 （ ） 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，就可以看成质点 D、只有低速运动的物体才可看成质点，高速运动的物 体不可看作质点 【典型例题】 C 物体看成质点的条件：物体看成质点的条件：当所研究的问题与物体本身的形当所
11、研究的问题与物体本身的形 状大小无关时，可以将物体简化成质点状大小无关时，可以将物体简化成质点。 例2：下列情形中的物体可以看作质点的（ ） A、放学后同学们狂蹦到食堂，手是如何放的 B、一枚硬币用力上抛，猜测它落地时是正面朝上还是反 面朝上 C、校运动会上小明在5000米长跑中 D、花样滑冰运动员在比赛中 E、研究绕地球飞行时航天飞机的轨道 F、研究飞行中的直升机上的螺旋桨的转动情况 G、计算从北京开往汕头的一列火车的运行时间 H、计算火车通过路口所用的时间 CEG 在中学物理中所研究的物体，一般情况下都可以把在中学物理中所研究的物体，一般情况下都可以把 它们看成质点，因此对它们看成质点，因
12、此对“物体物体”和和“质点质点”两个词一般两个词一般 不加以区分不加以区分。 还是哥向左运动？还是哥向左运动？ 是房屋向右运动？是房屋向右运动？ 二、参考系二、参考系 要描述物体的运动，通常要先判断它是运动的还要描述物体的运动，通常要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。是怎样运动的。 你没动 我动了吗？ 真快！ 所以物体是运动的还是静止的，不好说。为所以物体是运动的还是静止的，不好说。为 什么人们的看法会不一样呢？什么人们的看法会不一样呢？ 地地 球球 绕绕 太太 阳阳 实实 际际 上上 是是 这这 样
13、样 自然界的一切物体都处于永恒的运动中，绝对静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。止的物体是不存在的。 就此意义而言，我们说运动是绝对的。但是，描就此意义而言，我们说运动是绝对的。但是，描 述某个物体的位置随时间的变化，却又总是相对于其述某个物体的位置随时间的变化，却又总是相对于其 他物体而言的。这便是运动的相对性。他物体而言的。这便是运动的相对性。 结论：运动是绝对的，静止是相对的。结论：运动是绝对的，静止是相对的。 动中有静，静中有动 可见，要描述一个物体的运动，首先要选定某个可见，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
14、其他物体作为参考，观察物体的位置相对于这个“其其 他物体他物体”是否随时间变化，以及怎样变化。是否随时间变化，以及怎样变化。 哥向左运动，哥向左运动，则假定房屋是静止。则假定房屋是静止。 房屋向右运动，则假定人是静止。房屋向右运动，则假定人是静止。 参考系：参考系：描述物体运动时描述物体运动时, ,用来用来 作为参考作为参考( (假定为不动假定为不动) )的物体。的物体。 初中叫参照物初中叫参照物 选择参考系的原则是什么？选择参考系的原则是什么？ 1、原则上参考系可以任意选取。但实际上总是、原则上参考系可以任意选取。但实际上总是本着观本着观 测方便和使运动的描述尽可能简单的原则选取。测方便和使
15、运动的描述尽可能简单的原则选取。 2、一般研究地面上运动的物体时选取地面为参考系。一般研究地面上运动的物体时选取地面为参考系。 科 创原家独 学 网 选太阳为参考系选太阳为参考系选银河为参考系选银河为参考系 【典型例题】 例例3： 独独 立立 寒寒 秋秋 湘湘 江江 北北 去去 橘橘 子子 洲洲 头头 看看 万万 山山 红红 遍遍 层层 林林 尽尽 染染 问：江水北去，以什么为参考系？问：江水北去，以什么为参考系？ 橘子洲橘子洲 例4：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
16、向右运动 D、甲车可能静止，乙车向左运动 【解析解析】 图中房子相对地面是静止的，由烟囱冒出的图中房子相对地面是静止的，由烟囱冒出的 烟向左飘，可知此时风向向左（相对于地球而言）。烟向左飘，可知此时风向向左（相对于地球而言）。 甲车上的旗子也向左，则有三种可能情况：一是甲车甲车上的旗子也向左，则有三种可能情况：一是甲车 不动，风把小旗向左刮；二是甲车向右运动，风相对不动，风把小旗向左刮；二是甲车向右运动，风相对 甲向左，风把小旗向左刮；三是甲车向左运动但小于甲向左，风把小旗向左刮；三是甲车向左运动但小于 风速，因此风仍能把小旗向左刮对于乙车，则只有风速，因此风仍能把小旗向左刮对于乙车，则只有
17、乙车向左运动并大于风速，此时风把小旗向右刮。故乙车向左运动并大于风速，此时风把小旗向右刮。故 选项选项D正确。正确。 【答案答案】 D 机械运动：物体的空间位置随时间变化叫做机械运动。 一、物体和质点 质点：质点：忽略物体的大小和形状，把它简化为一个具有质量的点。 作用：方便描述物体的运动，即用来代替物体的有质量的点。 理想化模型： 在物理学中，突出问题的主要因素，忽略次要因素， 建立理想化的物理模型，并将其作为研究对象，是经常采用的一 种科学研究方法。 物体看成质点的条件：当所研究的问题与物体本身的形状大小无 关时，可以将物体简化成质点。 二、参考系 运动是绝对的，静止是相对的。 :描述物体运动时,用来作为参考(假定为不动)的物体。 1、原则上参考系可以任意选取。但实际上总是本着观测方便和 使运动的描述尽可能简单的原则选取。 2、一般研究地面上运动的物体时选取地面为参考系。
