逐步分享高考物理知识
1:质点、参考系
运动是人们在观察自然界时看到的一个普遍现象：太阳和月亮在东升西落，天上云在飘动，树叶会下落等等。这些物体虽然都在运动，但它们的运动又有所不同。那么从哪些角度描述运动，会让我们对运动有更深刻的认识呢？这就是本章我们要学习的主要问题。
质点参考系问题1：为什么描述物体的运动需要用到质点和参考系这两个概念？ 答：在前面的介绍中我们已经提到：找到描述运动的角度和方法是本章学习的主要问题。显然，在这个问题之前我们首先要思考的是：我们要描述谁的运动？也就是我们经常提到的研究对象是谁？质点就是我们对研究对象进行抽象和理想化后的模型。 确定了研究对象后，我们必须思考的第二个问题是：你怎么知道研究对象是不是在运动或者在怎样运动呢？显然，要判断物体是否运动或者怎样运动都需要选择一个物体作为参照。这就是为什么要引入参考系这一概念的价值所在。问题2：为什么描述运动时，要把研究对象抽象为质点？ 答：观察生活中物体的运动你会有这样的发现：生活中物体的运动一般是比较复杂的，但复杂的运动中一定包含了两种基本的运动——平动和转动。
有些物体运动时只是从一个位置移动了另一个位置，物体各部分运动完全相同，如图所示，你将一个箱子从位置1移动到位置2，这样的运动就叫做平动。平动不一定沿直线运动，也可以沿曲线运动。 有些物体的运动是绕某个轴线（转轴）做圆周运动，比如推门时门的运动。这样的运动叫做转动。转动在生活中也非常常见。
生活中物体运动时往往既有平动也有转动，比如汽车行驶时车轮在转动，但车厢在平动，如图所示。 由于物体运动的情况比较复杂，要描述物体的运动并不是一件简单的事情。有些情况下，物体的形状和大小对我们要研究的问题没有影响或者影响可以忽略，我们就可以用一个有质量的点来代替实际物体，这个有质量的点就称为质点。比如要研究汽车从北京到上海的时间，汽车的形状和大小对我们研究的问题影响就可以忽略，此时就可以用一个点来代替汽车。 值得提醒大家的是，能否把物体看作质点与物体的实际大小无关，而要根据研究的实际需要具体分析。比如乒乓球和地球：研究乒乓球发球瞬间的运动时不能把乒乓球看作质点，因为发球时乒乓球在旋转；研究地球绕太阳的公转时，可以把地球看作质点，因为地球的大小（半径6400km）相对于日地距离（1.5×1011m）可以忽略不计。问题3：初中学习的参照物和这节课中学习的参考系有什么不同？ 答：初中学习中对参照物的定义是：人们判断物体的运动和静止，总要选取某一物体作为标准。如果一个物体的位置相对于这个标准发生了变化，就说它是运动的；如果没有变化，就说它是静止的。这个作为标准的物体叫参照物。（人教版初中物理八上） 高中物理必修1教材（人教版）中对于参考系时这样定义的：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“其他物体”是否随时间变化，以及怎样变化。这种用来作为参考的物体叫作参考系（reference frame）。 对于这两个概念是否完全相同，老师们也存在两种不同的意见：一种认为两者完全一致；另一种则认为两者有一定区别，参照物往往是指某一个具体的物体，参考系则是具备某一个空间尺度的物体，比如地面上运动的汽车，说汽车在运动可以说选择了地球作为参照物，也可以说选择了地面为参考系，这个地面就有一种空间延伸的含义。 对于高中阶段的学习来说，这两个概念是否相同这一问题并不那么重要。更重要的会在具体的问题情境中选择合适的物体作为参考系。通常情况下，在讨论地面上物体的运动时，都以地面为参考系。 关于质点和参考系这两个概念，你是否已经足够理解了呢？去我们的学习检测挑战一下试试吧。 明确了研究对象和参考系以后，我们就可以进一步描述物体的运动了。那么我们应该从哪些角度来描述物体的运动呢？这正是后面的几节课我们要学习的内容，欢迎大家带着疑问继续跟着我们的节奏一起前行。
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