質點參考系和坐標系

3.描述一個物體的運動時，參考系：_________

a.可以任意選取    b.是一定的

4.選擇不同的參考系來觀察同一個物體的運動時，其結果：_______

a.一定不同      b.可能不同     c.一定相同

由于運動描述的相對性，凡是提到運動，都應該弄清楚它是相對哪個參考系而言的，要比較兩個物體的運動情況，必須選擇同一參考系，比較才有意義！參考系選擇得當就會使問題研究變的簡潔、方便！比如，一個星際火箭在剛發射時，主要研究它相對于地面的運動，所以把地球選作參考系，但是，當火箭進入繞太陽運行的軌道時，為了研究的方便，便將太陽選作參考系。為研究物體在地面上的運動，選地球作參考系最方便。再如，初中有這一問題，有一隊伍正在勻速前進，通訊員從隊尾勻速行至隊首，再從隊首行至隊尾，求時間。這一問題我們選擇隊伍作參考系就非常方便。因此，選擇參考系是研究問題的關鍵之一。

（二）質點

知道了物體運動的相對性之后，我們再來研究物體相對于參考系的運動情況。還是看剛才的三幅圖。

在地球繞太陽轉動的圖片中，地球在繞太陽公轉，注意地球同時又在自轉，所以地球的各部分離太陽的遠近在不斷變化，可見要準確地描述物體的運動，并不是一件容易的事。

分析：當我們討論地球的公轉時怎么看待地球？有什么巧妙的方法。

地球是一個龐然大物，直徑約為12800km，與太陽相距1.5×108km，也就是說地球直徑約是它與太陽距離的萬分之一。

學生：因此，研究地球公轉時，由于地球的大小而引起的地球各個部分的差異很小，可以忽略不計，也就是說可以忽略地球的大小，把它視為一個點。

忽略地球的大小和形狀把地球看作一個點時，能夠忽略地球質量嗎？（質量是物體的固有屬性）

剛才，同學們其實已經做了一件偉大的事，什么偉大的事呢，在研究某一問題時，對結果影響非常小的因素把它忽略掉，突出研究對象的主要方面，這是一種科學抽象，物理學中稱之為物理模型。例如，剛才研究地球公轉時把地球本身的大小、形狀忽略不計，突出地球具有質量，而把地球簡化為一個有質量的點就是建立了物理模型，物理學中稱這種不考慮物體的大小和形狀，而突出物體具有質量的點，稱為質點。于是，對實際物體運動的描述就轉化為對質點運動的描述。

那么，如果研究地球自轉，考查地球上各點的運動，還可以把地球看作質點嗎？為什么？不能，因為地球上各點的運動情況不一樣。

又如，研究火車在沿平直軌道運動時，可以把火車看作質點嗎？研究火車過橋呢？研究火車車輪上各點的運動情況呢？這些情況下能把火車看作質點嗎？

那么什么情況下可以把物體看作質點，質點又有哪些特征？

1.一個物體能否被看作質點，取決于它的大小和形狀在所研究問題中是否可以忽略不計，而跟自身體積的大小、質量的多少和運動速度的大小無關。

2.一個物體能否被看作質點，取決于所研究問題的性質，即使是同一個物體，在研究的問題不同時，有的情況下可以看作質點，而有的情況可能不可以看作質點。

3.質點是沒有大小，沒有形狀，具有物體全部質量的點。

4.質點是一種科學抽象，是一種理想化的模型。