在学生议论过程中,引导学生想到我们在处理这些问题时,常常不考虑物体各部分的差异,把物体简化成为没有大小、形状的点,或者说用一个有质量的点来代替物体。
引入质点是为了使物体的位置有一个确切的概念,使物体的复杂运动转化成点的运动。
(1)质点的定义:用来代替物体的有质量的点叫做质点。即没有形状、大小、体积而具有质量的一个点,质点具有物体的全部质量。
(2)质点是人们为了使实际问题简化而引入的理想化模型。引入理想化模型,抓住主要矛盾,忽略次要矛盾,尽可能把复杂问题简单化,是物理学上经常用到的一种研究问题的方法-- 学抽象。
物理学对实际问题的简化,必须从实际出发,撇开不考虑的只能是与当前考察无关的因素,和对当前考察影响很小的次要因素。
(3)关于质点简化的条件性
一个物体能否抽象成质点,并不是取决于物体的形状和体积大小,这要看具体情况而定。
①平动的物体一般可以看作质点
做平动的物体,由于物体上各点的运动情况相同,可以用一个点代表整个物体的运动,在这种情况下,物体的大小、形状就无关紧要了,可以把整个物体当质点。
例如:平直公路上行驶的汽车,车身上各部分的运动情况相同,当我们把汽车作为一个整体来研究它的运动的时候,就可以把汽车当作质点。当然,假如我们需要研究汽车轮胎的运动,由于轮胎上各部分运动情况不相同,那就不能把它看作质点了。
要注意的是:同一物体在不同情况下有时可看质点,有时不可以看作质点,一列火车从北京开到上海,研究火车的运行的时间,可将火车看成质点,而火车过桥时,计算火车过桥的时间,不可以将火车看成质点。
②有转动但转动为次要因素
例如:研究地球公转时,可把地球看作质点;研究地球自转时,不能把地球看质点。③物体的形状、大小可忽略
再如:乒乓球旋转对球的运动的较大的影响,运动员在发球、击球时都要考虑,就不能把乒乓球简单看作质点。
2.参考系
参考系是研究机械运动的标准,要研究一个物体的运动,首先必须选取参考系。
(1)要描述一个物体的运动,就必须选择另外一个物体作为标准,这个被选来作为标准的另外的物体就叫做参考系。一个物体一旦被选为参考系,就认为它是静止的。在选定参考系后要假定自己站在参照物中去观察物体的运动。
(请同学们思考课本P12图1.1-4。并思考观察结果为什么不同。)
(2)选择不同的参考系来观察同一个物体的运动,观察的结果可能会有所不同。