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第一章运动的描述

第一节质点参考系和坐标系

【教学目标】

1．理解质点的概念．知道它是一种科学抽象，知道物体在什么情况下可以看作质点，知道这种科学抽

象是一种普遍的研究方法。

2．知道参考系的概念．知道对同一物体选择不同的参考系时，观察的结果可能不同，通常选择参考系

时，要考虑研究问题的方便。

3．学会在参考系上建立坐标系来定量确定物体位置以及位置的变化。

【重点难点】

重点：对质点概念的理解，物体可以看作质点的条件；研究实际问题时，如何选取参考系。

难点：什么情况下可以将物体看作质点。

【教学过程】

自然界的一切物体都在不停地运动，江河奔流不息，鸟儿自由飞翔，车辆高速行驶，火箭发射，天

体运转，电子绕核运动……

物体的空间位置随时间的变化，称为机械运动，简称运动。按物体上各部分的运动情况是否相同可

以将运动分为平动〔物体上各点的运动情况都相同〕和转动〔物体上各点以某一点为轴运动〕；按照物

体的运动轨迹又可以将运动分为直线运动和曲线运动。在物理学中，研究物体做机械运动规律的分支叫

做力学。

为了描述物体的运动，我们首先要来学习几个相关的概念。〔板书课题〕

〔一〕物体和质点

“质点”的引入：自然界中大多数物体的运动是比较复杂的。比方：鸽子在天空中飞翔时，身体各部

分的运动情况并不一样，身体向前飞行时，翅膀还在上下拍动；人在向前奔跑的时候，不仅躯干在向前

运动，手臂也在前后摆动。要准确地描述这些物体的运动显得比较困难。但我们一定要将物体各部分运

动情况都描述清楚吗？不一定。当我们要研究鸽子或人的运动快慢的时候，可以忽略翅膀和手臂的运动，

将它们“浓缩”为一个只有质量没有形状和大小的点，而这对我们所要研究的问题并没有太大的影响。

为了使研究的问题简化，可以，将物体看成一个只有质量而没有大小和形状的点。

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1．质点：用来代替物体的有质量而没有形状和大小的点。

2．质点是一个理想模型，实际并不存在。但不同于几何中的点〔阅读课本P11左下角〕

3．视作质点的条件：物体的大小和形状对所研究的问题的影响可忽略不计。

例1：在下述问题中，能够把研究对象当作质点的是〔〕

A．研究地球绕太阳公转一周所需的时间

B．研究地球的自转运动

C．研究在平直公路上奔驰的汽车的速度

D．研究火车通过长江大桥所需的时间

E．正在进行把戏溜冰的运发动

F．研究比赛时乒乓球的旋转

例2：以下关于质点的说法中，正确的选项是〔〕

A．只要是体积很小的物体都可看成质点

B．只要是质量很小的物体都可看成质点

C．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做质点

D．由于所研究的问题不同，同一物体有时可以看做质点，有时不能看做质点

〔举例：研究地球公转时，可以把地球视为质点；而研究地球的自转时，就不能将地球视为质点。火车

行驶……〕

注意：⑴物体能否看作质点不是看物体的大小，而是要根据具体的问题来确定。〔学生举例〕

⑵“质点”不是几何中的点。

〔二〕参考系

“参考系”的引入：平常，我们看到房屋、树木是静止的，但汽车里的乘客却发现路边的房屋、树木

是向后退的。为什么人们的看法会存在这样的差异呢？

地面上的人以地面为标准，房屋、树木相对于地面静止；乘客以汽车为标准，房屋、树木相对于

汽车后退。上述事例说明：运动具有相对性。所以，要描述一个物体的运动首先必须选定某个其他物

体做参考，我们称这个物体为参考系〔“参考系”是“参照物”的科学名称〕。

1．定义：为了描述一个物体的运动而选定的用来作为参考的物体。

对于同一物体，选取的参考系不同，物