1、第一运动的描述,1.1 质点 参考系 时间,雄鹰在空中翱翔,坐地日行八万里,足球在绿茵场上飞滚,我们生活在一个运动的世界,物体相对于其他物体在空间位置上随时间的变化，叫作机械运动（mechanical motion），简称运动。,问题：该如何描述物体的运动呢？,一、机械运动,生活中随处可见的运动，如玩耍的孩童、行驶的汽车、翱翔的雄鹰,雄鹰在空中翱翔身体向前运动、翅膀上下运动； 足球在绿茵场上滚动时，它在向前运动同时还在转动；,怎样描述物体的运动？,准确描述之难！,我们有时候关注物体各部分的运动，有时关注物体的整体运动 因此如何描述物体的运动要看我们关注的问题是什么！,任何物体都有一定的大小和形
2、状， 物体各部分的运动情况一般说来并不一样。,困难和麻烦在哪里？,雄鹰在空中飞翔,人类居住的地球在绕太阳公转，同时又在自转。 因此，地球的各部分离太阳的远近在不断变化。,若只研究地球公转的时候？,可以忽略地球的大小和形状，而把它视为“点”。,如果考虑到地球到太阳的距离长达1.5108km，而地球的直径只有1.3104km， 还不到它与太阳距离的万分之一 .,二、质点,用来代替物体的有质量的点。,a.没有大小和形状,b.具有物体的全部的质量,c.是一种理想化的模型,当物体的大小与形状在研究的问题中影响很小，可忽略不计时，可看成质点.,高铁以某速度从广州驶向上海，研究高铁在两城市之间运行时间长短,
3、忽略某些次要因素形状、大小、体积 只关心主要的因素位置、质量,几点说明 1.物理各点的运动情况相同（平动）时，可以看作质点，一般研究物体的转动时不能把物体看作质点。 2.物体有转动，但物体的转动不是我们所研究的主要问题时，物体的本身大小和形状已变成了次要因素，物体可以看作质点。 3.物体能否看作质点，取决于它的形状和大小在所研究的问题中是否可以忽略不计，而跟物体自身体积的大小、质量的多少和运动速度的大小无关。 4.在本书中，我们只研究可简化为质点的物体的运动，对于“物体”和“质点”两个术语往往不加区分。,(1)研究地球自转时的昼夜交替现象； (2)研究地球绕太阳的公转时的轨迹； (3)一列沿铁
4、路运动的火车，研究它从长沙到北京所用的的时间； (4)研究火车通过电线杆所用的时间,典例1.下列物体能看成质点吗？,不能,能,不能,能,典例2.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,C,质点和几何中的点有什么异同？,1.相同点：都是没有形状和大小的点。 2.不同点：质点是实际物体的抽象，它具有一定的物理内涵，不仅具有物体的全部质量，而且是一相对的物理概念；几何中的点没有质量，仅表示位置，而且应该
5、绝对的小。,讨论与交流1,有人认为，体积很小的物体可以被看成质点，体积很大的物体不能被看成质点；只有低速运动的物体才可被看成质点，高速运动的物体不可被看成质点.上述观点正确吗？,质点是由实际物体抽象出来的理想化模型.然而，并不是所有情况下物体都可被看成质点.一个物体能否被看作质点，要根据问题的具体情况而定.,讨论与交流2,2. 质点是一种科学抽象，是一种理想化的模型。,3.质点是一个理想物理模型，是实际物体的一种近似. 它抓住了事物的主要因素，忽略了次要因素，是对客观复杂事物近似的理性的反映。,4.一个物体能否看成质点，是由所研究问题决定的，同一物体，研究问题不同，有时可以看成质点，有时不能看
6、成质点。,1.用来代替物体的有质量的点。,质点小结,第一次世界大战期间，一名法国飞行员在2000米的高空飞行时，发现旁边有一个小东西，他以为是一只小飞虫，敏捷地把它抓过来，令他吃惊的是，抓到的竟是一颗子弹。,如何判断一个物体是运动的？,思考：同样的物体， 运动为什么会不同？,讨论与交流3,在一列行驶的动车上，两名旅客相对而坐，如图，有些人认为他们是静止的，有些人认为他们是运动的.为什么人们的看法会不一样？,描述物体的位置及其变化时，又总是相对其它物体而言，即运动和静止的相对性。,参考系：描述物体运动时，用来作为参考(假定为不动)的物体（reference frame）,三、参考系,选择参考系的
7、原则是什么？,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。,飞花两岸照船红， 百里榆堤半日风。 卧看满天云不动， 不知云与我俱东。,体会诗境中的相对运动,襄邑道中,参考系可以定性的描述物体的运动。如何定量的描述物体的运动呢？,为了定量描述物体的位置及位置的变化，需要在参考系上建立适当的坐标系.如果物体沿直线运动，我们就以一直线为x轴，在直线上规定原点、正方向和单位长度，建立直线坐标系.如图，若某一物体运动到点A，则此时它的坐标xA=2m；若它运动到点B，则此时它的坐标xB=-1m.建立坐标系后，我们
8、就可以用坐标表示质点的位置，用坐标的变化描述质点的位置变化.,讨论与交流4,直线坐标系,典例3.诗句：“满眼风波多闪烁，看山恰似走来迎，仔细看山山不动，是船行。”其中“看山恰似走来迎”和“是船行”所选的参考系分别是（ ） A船和山 B山和船 C地面和山 D河岸和流水,A,典例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，乙车向右运动 D甲车可能静止，乙车向左运动,D,1.运动的相对性：描述运动要寻找参考物体 2.参考系（reference frame） 定义：选来作为参考的物体 （1）选择
9、的任意性（一般选择地球和相对于地球静止的物体） （2）对不同参考系，运动可能不同,注意：比较两个物体的运动情况，必须选择同一个参考系才有意义。,参考系小结,任何物体的运动离不开时间和空间.对于时间这个术语，我们并不陌生，那么时间的含义是什么呢？,四、时间与时刻,我们在利用网络平台 购买高铁票时，可以 从如图所示的页面中得知相关时间信息：该车次从北京出发的时间为17：46，到达上海的时间为23：54，历时6小时8分钟. 请问以上的“时间” 有什么不同？,讨论与交流5,1.时间和时刻的概念：钟表指针指示的一个示数对应着某一瞬间，也就是时刻.人们把两个时刻之间的间隔称为时间.,2.时间和时刻的表示：
10、时刻和时间可以在时间轴上表示出来.时间轴上的一个点表示的是某一时刻，时间轴上一条线段表示的是一段时间. 各时间间隔与时刻如图所示：,3.时间的零点选择的问题 原则上，任何时刻都可以作为时间零点.我们常常以问题中的初始时刻作为时间零点，这样下一个时刻t就可用来表示相对于时间零点的时间。,典例5. 以下各种关于时间和时刻的说法中正确的是（ ） A列车员说“火车8点42分到站”指的是时间 B“前3秒钟”“最后3秒钟”“第3秒钟”指的都是时间 C“第1秒末”“最后1秒”指的都是时刻 D轮船船务员说本班轮离港时间为17点25分指的是时间,B,典例6.（多选）在如图所示的时间轴中，下列关于时刻和时间间隔的说法中正确的是（ ）,At2表示时刻，称为第2 s末或第3 s初 Bt2t3表示时间间隔，称为第3 s内 Ct0t2表示时间间隔，称为前2 s或第2 s内 Dtn1tn表示时间间隔，称为第(n1)s内,AB,实践与拓展,1.我国古人很早就利用圭表知道一年约等于365天。以35人为一组，去图书馆查阅资料或上网搜索，尝试制作一个圭表模型.,2.了解“天宫二号”上的冷原子钟,
