1.1.1 质点参考系和坐标系（课件+word）-【创新设计】2019版同步课堂讲义物理（人教版必修1）4省专用

1.1　运动的描述 1.1.1　质点　参考系和坐标系 学习目标 核心提炼 1.了解质点的含义，知道将物体抽象为质点的条件。[来源:学科网ZXXK] 1个条件——质点的抽象条件 1种方法——建立物理模型的方法 3个概念——质点、参考系、坐标系 2.了解参考系的概念，知道物体的运动具有相对性。 3.了解坐标系概念，会用一维坐标系定量描述物体的位置以及位置的变化。 4.体会建构物理模型思维方法。 一、物体和质点 1.机械运动：物体的空间位置随时间的变化。 2.质点：某些情况下，忽略物体的大小和形状，突出“物体具有质量”，把它简化成有质量的物质点。 3.把物体抽象成质点的条件：物体的大小和形状可以忽略或物体上任意一点的运动可代替整个物体的运动。 思维拓展 如图1所示为撑竿跳高运动的几个阶段：助跑、撑竿起跳、越横竿。讨论并回答下列问题，体会质点模型的建立过程。 图1 (1)教练针对训练录像纠正运动员的错误动作时，能否将运动员抽象成质点？ (2)分析运动员的助跑速度时，能否将运动员抽象成质点？ (3)测量运动员所跳高度(判定运动员是否打破世界纪录)时，能否将运动员抽象成质点？ 答案　(1)不能，纠正错误动作时不能忽略运动员的姿势及动作(即运动员的形状及大小)；(2)能，分析运动员的助跑速度时，可以忽略运动员的姿势及动作(即运动员的形状及大小)；(3)能，理由同(2)。 二、参考系 1.运动与静止的关系 (1)自然界中的一切物体都处于永恒的运动中，即运动是绝对的。 (2)描述某一个物体的运动时，总是相对于其他物体而言的，这便是运动的相对性。 2.参考系 (1)定义：在描述物体的运动时，被选定做参考、假定为不动的其他物体。 (2)选取原则：参考系的选取是任意的。 (3)参考系对观察结果的影响：选择不同的参考系观察同一个物体的运动，观察结果往往不同。 思考判断 (1)参考系一定要选静止不动的物体(×) (2)一个物体的运动情况与参考系的选择无关(×) (3)“抬头望明月，月在云中行”，诗句中描述的运动选取的参考系是月(×) 三、坐标系 1.建立目的：为了定量描述物体的位置及位置变化。 2.坐标系的三要素：原点、正方向和单位长度。 思维拓展 描述下列三种运动需要建立怎样的坐标系呢？ (1)描述百米运动员在跑动中的位置； (2)描述滑冰场上花样滑冰运动员的位置； (3)描述翱翔在蓝天上的飞机的位置。 答案　(1)以起点为坐标原点，建立一维直线坐标系； (2)以滑冰场中心为坐标原点，向东为x轴正方向，向北为y轴正方向，建立二维平面直角坐标系； (3)确定一点(如机场所在位置)为坐标原点，建立三维空间直角坐标系。 　质点及物体抽象成质点的条件 [要点归纳]　 1.了解质点应注意以下几点 (1)一个物体能否被抽象成质点是由所研究问题的性质决定的，要视具体情况而定。同一个物体，在某种情形下可以看成质点，但在另外一种情形下就不一定能抽象成质点。 (2)物体能否被抽象成质点，与物体的大小和形状没有必然联系。 (3)质点就是没有形状和大小，只具有质量的物质点。 (4)质点不同于几何中的“点”，因为质点具有质量而几何中的点无质量；也不同于微观粒子(如电子、质子等)，因为微观粒子是实际存在的而质点是“理想化模型”，实际是不存在的。 2.可将物体抽象成质点的几种情况 [精典示例] [例1] 在评判下列运动员的比赛成绩时，运动员可视为质点的是(　　) 解析　马拉松比赛时，由于路程长，运动员的体积可以忽略，可以将其视为质点，故A正确；跳水时，评委要关注运动员的动作，所以不能将运动员视为质点，故B错误；击剑时评委需要观察运动员的肢体动作，不能将其视为质点，故C错误；评委主要根据体操运动员的肢体动作进行评分，所以不能将其视为质点，故D错误。 答案　A 方法总结 判断一个物体能否抽象成质点的思路 (1)判断研究问题的性质，即题中关注的要素是什么，分析、求解的物理量是什么。 (2)假设物体的形状、大小被忽略，思考要求解的物理量、关注的要素是否受影响。 (3)若要求解的物理量不受影响，物体就能被抽象成质点；若受影响，则物体不能被抽象成质点。 [针对训练1] (多选)在下述问题中，能够把研究对象当做质点的是(　　) 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.研究一列火车全部通过一座普通大桥所需时间的多少 D.研究一列火车从连云港站开往北京站所需时间的多少 解析　研究地球绕太阳公转一周所需时间的多少，地球自身的大小和形状对公转一周的时间没有影响，所以能把地球视为质点，选项A正确；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，研究的是地球本身，地球自身的形状和大小不能忽