§1.1质点、参考系和坐标系
【学习目标细解考纲】
1.掌握质点的概念,能够判断什么样的物体可视为质点。
2.知道参考系的概念,并能判断物体在不同参考系下的运动情况。
3.认识坐标系,并能建立坐标系来确定物体的位置及位置变化。
【知识梳理双基再现】
1.机械运动物体相对于其他物体的变化,也就是物体的随时间的变化,是自然界中最、最的运动形态,称为机械运动。是绝对的,是相对的。
2.质点我们在研究物体的运动时,在某些特定情况下,可以不考虑物体的和,把它简化为一个,称为质点,质点是一个的物理模型。
3.参考系在描述物体的运动时,要选定某个其他物体做参考,观察物体相对于它的位置是否随变化,以及怎样变化,这种用来做的物体称为参考系。为了定量地描述物体的位置及位置变化,需要在参考系上建立适当的。
【小试身手轻松过关】
1.敦煌曲子词中有这样的诗句:“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
2.下列关于质点的说法中,正确的是()
A.质点就是质量很小的物体
B.质点就是体积很小的物体
C.质点是一种理想化模型,实际上并不存在
D.如果物体的大小和形状对所研究的问题是无关紧要的因素时,即可把物体看成质点
3.关于坐标系,下列说法正确的是()
A.建立坐标系是为了定量描写物体的位置和位置变化
B.坐标系都是建立在参考系上的
C.坐标系的建立与参考系无关
D.物体在平面内做曲线运动,需要用平面直角坐标系才能确定其位置
4.在以下的哪些情况中可将物体看成质点()
A.研究某学生骑车由学校回家的速度
B.对这名学生骑车姿势进行生理学分析
C.研究火星探测器从地球到火星的飞行轨迹
D.研究火星探测器降落火星后如何探测火星的表面
【基础训练锋芒初显】
5.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时间的多少
B.研究地球绕太阳公转一周地球上不同区域季节的变化、昼夜长短的变化
C.一枚硬币用力上抛,猜测它落地时正面朝上还是反面朝上
D.正在进行花样溜冰的运动员
6.坐在美丽的校园里学习毛泽东的诗句“坐地日行八万里,巡天遥看一千河”时,我们感觉是静止不动的,这是因为选取作为参考系的缘故,而“坐地日行八万里”是选取作为参考系的。
7.指出以下所描述的各运动的参考系是什么?
(1)太阳从东方升起,西方落下;
(2)月亮在云中穿行;
(3)汽车外的树木向后倒退。
8.一物体从O点出发,沿东偏北30度的方向运动10m至A点,然后又向正南方向运动5m至B点。(sin30°=0.5)
(1)建立适当坐标系,描述出该物体的运动轨迹;
(2)依据建立的坐标系,分别求出A、B两点的坐标。
【举一反三能力拓展】
9.在二战时期的某次空战中,一英国战斗机驾驶员在飞行中伸手触到了一颗“停”在驾驶舱边的炮弹,你如何理解这一奇怪的现象?
【名师小结感悟反思】
本课时学习了质点、参考系、坐标系三个基本概念,质点是重点,是理想化模型,是一种科学抽象。判断物体能否视为质点的依据在于研究问题的角度,跟物体本身的形状、大小无关。因此,分析题目中所给的研究角度,是学习质点概念的关键。
运动是绝对的,运动的描述是相对的;对同一运动,不同参考系描述形式不同。一般选大地为参考系。坐标系是建立在参考系之上的数学工具。坐标系的建立,为定量研究物体的运动奠定了数学基础。
学习内容1.1质点参考系和坐标系
学习目标1、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。
2、理解质点的概念,知道它是一种科学的抽象,知道科学抽象是一种普遍的研究方法。
学习重、难点1、在研究问题时,如何选取参考系。
2、质点概念的理解。
难点
在什么情况下可把物体看出质点
学法指导自主、合作、实验探究
知识链接1、怎样判断物体是在运动,还是在静止?是快,还慢?
2.自然界中的运动形式都是一样的吗?举个例子说明一下。
学习过程用案人自我创新
请你认真阅读教材,争取能完成以下问题!
(一)物体和质点
问题1:俗话说:“火车跑得快,全靠车头带”,你了解火车吗?你能描述火车各部分的运动吗?
问题2:一辆火车长200m,从A站到B站距离100公里,如果这辆火车以平均80km/h的速度行驶,到达B站需要多长时间?经过B站又是多长时间?
问题3:地球是我们生活的星球,你对地球的运动情况了解吗?地球很大,但又很渺小,你认为有道理吗?
问题4:你认为什么情况下可以把物理看成一个“点”来处理?
问题5:你来总结下什么是质点?它在自然界存在吗?
5.完成下列问题:
填写:
(1)质点就是没有,没有,只具有物体的点。
(2)能否把物体看作质点,与物体的大小、形状有关吗?
(3)研究一辆汽车在平直公路上的运动,能否把汽车看作质点?要研究这辆汽车车轮的转动情况,能否把汽车看作质点?
(4)原子核很小,可以把原子核看作质点吗?
(二)、运动的相对性
问题6:坐车时,汽车从静止到高速行驶,汽车中的你在做什么运动?
问题7:(1)
叫参考系。
(2)选择不同的参考系观察同一个运动,观察的结果。
举例:
(3)总结:参考系该如何选取?
8.“牛刀小试”:讨论并完成课后“问题与练习”第1、2题。
(三)、坐标系
如果物体沿直线运动,为了定量描述物体的位置变化,可以以这条直线为轴,在直线上规定原点、正方向和单位长度,建立直线坐标系。
一般来说,为了定量地描述物体的位置的变化,需要在参考系上建立适当的坐标系(coordinatesystem).
同学们请注意以下几点:
(1)坐标系相对参考系是静止的。
(2)坐标的三要素:原点、正方向、标度单位。
(3)用坐标表示质点的位置。
(4)用坐标的变化描述质点的位置改变。
问题9.“科学漫步”之“全球卫星定位系统”。除了课本内容以外你还了解多少有关GPS知识,说出来和大家分享!
达标检测1.下述情况中的物体,可视为质点的是()
A.研究小孩沿滑梯下滑。
B.研究地球自转运动的规律。
C.研究手榴弹被抛出后的运动轨迹。
D.研究人造地球卫星绕地球做圆周运动。
2.下列各种情况中,可以所研究对象(加点者)看作质点的是()
A.研究小木块的翻倒过程。
B.研究从桥上通过的一列队伍。
C.研究在水平推力作用下沿水平面运动的木箱。
D.汽车后轮,在研究牵引力来源的时。
3.甲物体以乙物体为参考系是静止的,甲物体以丙物体为参考系是运动的,那么,以乙物体为参考系,丙物体是()
A.一定是静止的。B.一定是运动的。
C.有可能是静止的或运动的D.无法判断。
4.关于机械运动和参照物,以下说法正确的有()
A.研究和描述一个物体的运动时,必须选定参照物。
B.由于运动是绝对的,描述运动时,无需选定参照物。
C.一定要选固定不动的物体为参照物。
D.研究地面上物体的运动时,必须选地球为参照物。
学习反思
布置作业
一名优秀的教师在每次教学前有自己的事先计划,作为教师就要根据教学内容制定合适的教案。教案可以让学生们充分体会到学习的快乐,帮助教师掌握上课时的教学节奏。那么一篇好的教案要怎么才能写好呢?以下是小编为大家精心整理的“分散系”,欢迎阅读,希望您能阅读并收藏。
分散系
【考试说明要求】:
1.了解分散系的概念,比较三种分散系的特征
2.理解溶解度、饱和溶液、不饱和溶液的概念,掌握溶解度在物质分离方面的应用。
3.了解溶液中溶质的质量分数的概念,溶解度、质量分数、物质的量浓度的综合计算。
4.了解胶体的制备、鉴别和提纯;掌握胶体的性质和应用。
【基础知识整理】:
一、分散系概念以及三种分散系比较
1.分散系
2.三种分散系比较
分散系溶液胶体浊液
分散质微粒直径
外观
分散质微粒组成单个分子或离子分子集合体或有机高分子大量分子或离子集合体
能否透过滤纸
能否透过半透膜
实例食盐水、碘酒肥皂水、淀粉溶液泥水
二、胶体
1.定义:分散质的大小介于~之间的分散系叫做胶体。
2.胶体的分类
按分散质的组成分为:
粒子胶体:如Fe(OH)3胶体,Al(OH)3胶体
分子胶体:如蛋白质溶于水所得分散系,淀粉溶于水所得分散系
按分散剂的状态分成:
液溶胶:如Fe(OH)3胶体、淀粉溶液、蛋白质溶液、豆浆、血液、肥皂水等
固溶胶:有色玻璃、烟水晶等
气溶胶:烟、云、雾等
3.胶体的性质和应用
(1)丁达尔现象
(2)布朗运动
①定义:胶体粒子在做的运动。
②水分子从个方向撞击胶体粒子,而每一瞬间胶体粒子在不同方向受的力是不同的。
(3)电泳现象
①定义:在外加电场的作用下,胶体粒子在分散剂里向电极作定向移动的现象。
②解释:胶体粒子具有相对较大的表面积,能吸附离子而带电荷。
③带电规律:
i.一般来说,金属氧化物、金属氢氧化物等胶体微粒吸附阳离子而带正电;
ii.非金属氧化物、金属硫化物、硅酸等胶体带负电;
iii.蛋白质分子一端有—COOH,一端有—NH2,因电离常数不同而带电;
iv.淀粉胶体不吸附阴阳离子不带电,无电泳现象,加少量电解质难凝聚。
④应用:
i.生物化学中常利用来分离各种氨基酸和蛋白质。
ii.医学上利用血清的纸上电泳来诊断某些疾病。
iii.电镀业采用电泳将油漆、乳胶、橡胶等均匀的沉积在金属、布匹和木材上。
iv.陶瓷工业精练高岭土。除去杂质氧化铁。
v.石油工业中,将天然石油乳状液中油水分离。
vi.工业和工程中泥土和泥炭的脱水,水泥和冶金工业中的除尘等。
(4)胶体的沉聚
①定义:胶体粒子在一定条件下聚集起来的现象。在此过程中分散质改变成凝胶状物质或颗粒较大的沉淀从分散剂中分离出来。
②胶粒凝聚的原因:外界条件的改变
i.加热:加速胶粒运动,减弱胶粒对离子的吸附作用。
ii.加强电解质:中和胶粒所带电荷,减弱电性斥力。
iii.加带相反电荷的胶粒的胶体:相互中和,减小同种电性的排斥作用。通常离子电荷越高,聚沉能力越大。
③应用:制作豆腐;不同型号的墨水不能混用;三角洲的形成。
4.胶体的制备
(1)物理法:
如研磨(制豆浆、研墨),直接分散(制蛋白胶体)
(2)水解法:
[Fe(OH)3胶体]向20mL沸蒸馏水中滴加1mL~2mLFeCl3饱和溶液,继续煮沸一会儿,得红褐色的Fe(OH)3胶体。离子方程式为:
(3)复分解法:
〔AgI胶体〕向盛10mL0.01molL—1KI的试管中,滴加8—10滴0.01molL—1AgNO3,边滴边振荡,得浅黄色AgI胶体。
〔硅酸胶体〕在一大试管里装入5mL~10mL1molL—1HCl,加入1mL水玻璃,然后用力振荡即得。
离子方程式分别为:Ag++I—=AgI(胶体)
SiO32—+2H++2H2O=H4SiO4(胶体)
复分解法配制胶体时溶液的浓度不宜过大,以免生成沉淀。
5.胶体的提纯
6.常见的胶体分散系
①Fe(OH)3胶体,Al(OH)3胶体,原硅酸胶体,硬脂酸胶体。分别由相应的盐水解生成不溶物形成。
FeCl3溶液:Fe3++3H2O=Fe(OH)3(胶体)+3H+
明矾溶液:Al3++3H2O=Al(OH)3(胶体)+3H+
水玻璃:SiO32—+3H2O=H4SiO4(胶体)+2OH—
肥皂水:C17H35COO—+H2O=C17H35COOH(胶体)+OH—
②卤化银胶体。Ag++X—=AgX(胶体)
③土壤胶体。
④豆奶、牛奶、蛋清的水溶液。
⑤有色玻璃,如蓝色钴玻璃(分散质为钴的蓝色氧化物,分散剂为玻璃)。
⑥烟、云、雾。
三、溶液
1.饱和溶液和不饱和溶液
饱和溶液:一定下,一定量的溶剂中再溶解某溶质时叫做这种溶质的饱和溶液。
不饱和溶液:一定下,一定量的溶剂中继续溶解某溶质时叫做这种溶质的不饱和溶液。
2.溶解度
固体溶解度(S)指的是在下,某固体物质在溶剂里达到状态时所溶解溶质的(单位是)叫做该条件下该溶质在该溶剂中的溶解度。
气体的溶解度是指在一定温度下,某气体(压强为1标准大气压)在1体积溶剂里达到饱和状态时所溶解的体积数。例如:0℃、1个标准大气压下,氧气的溶解度为0.049,表示该条件下1体积水中最多能溶解0.049体积的氧气。气体的溶解度是没有单位的。
(0℃时,NH3的溶解度是1176;20℃时为702)
3.影响溶解度的因素
物质溶解度的大小主要决定于溶质和溶剂的性质(内因),外界条件如温度、压强对物质的溶解度也有一定的影响(外因)。
(1)温度对固体物质溶解度的影响:
大部分固体物质的溶解度随着温度的升高而;少数物质(如食盐)的溶解度受温度的影响;还有极少数物质(如熟石灰)的溶解度随温度的升高而。
例1:40℃时等质量的两份饱和石灰水,一份冷却至10℃,另一份加少量CaO并保持温度仍为40℃。这两种情况都不改变的是()
A.Ca(OH)2的溶解度B.溶液的质量
C.溶液的质量分数D.溶液中Ca2+数目
(2)温度、压强对气体溶解度的影响:
气体的溶解度一般随着温度的升高而(如氨水受热逸出氨气);当温度不变时,随着压强的增大,气体的溶解度;随着压强的降低,气体溶解度。(如打开汽水瓶盖即冒气泡。)
例2:下列有关溶液性质的叙述,正确的是()
A.室温时饱和的二氧化碳水溶液,冷却到0℃时会放出一些二氧化碳气体
B.20℃,100g水中可溶解34.2gKCl,此时KCl饱和溶液的质量分数为34.2%
C.强电解质在水中溶解度一定大于弱电解质
D.相同温度下,把水面上的空气换成相同压力的纯氧,100g水中溶入氧气的质量增加
4.溶解度曲线:
物质的溶解度和温度的关系,可用溶解度曲线来表示。纵坐标表示溶解度,横坐标表示温度,曲线上任何一点表示这种物质在该温度下的溶解度。
根据某物质的溶解度曲线可以查知这种物质在某温度时的溶解度,也可以看出这种物质的溶解度随着温度的变化而变化的规律,还可以比较温度相同时不同物质溶解度的大小。
例3.根据下面溶解度曲线回答问题。
(1)30℃时A物质的溶解度是____,同温度下B物质的溶解度是____。
(2)60℃时A物质与B物质的溶解度是____。
(3)60℃时有A物质和B物质的饱和溶液各mg。均降温至20℃,____物质析出晶体多些,剩余溶液____物质的溶质的质量分数大些。
(4)60℃时有50gA物质的饱和溶液,降温至30℃时有____gA物质析出。
(5)30℃时有B物质的质量分数为10%的溶液50g,欲使其成为饱和溶液,则要加入B物质____。
5.相关计算
例4:把一定量20%的某物质的溶液加热蒸发掉10克水,在冷却到20℃时析出2克溶质,此时溶液的质量百分比浓度为24%,求20℃时溶质在水中的溶解度。
例5:一定温度下浓度为a%的硝酸钾溶液,将其等分为两份,一份等温蒸发掉10克水,得到0.5克晶体;另一份等温蒸发掉12.5克水,析出1.5克晶体。该温度下硝酸钾的溶解度为()
A.60克B.50克C.40克D.30克
文章来源:http://m.jab88.com/j/112661.html
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