第一章 1.质点 参考系-2021-2022学年新教材高中物理必修第一册【金版新学案】配套教师用书（人教版）

1．质点　参考系 素养目标 知识图解 物理观念 质点、参考系的概念 科学思维 经历质点模型的建构过程，体会建构物理模型的思维方式，认识物理模型在探索自然规律中的作用 科学探究 物体看作质点的条件、参考系选取原则 科学态度与责任 能根据实际情况选定参考系 一、物体和质点 1．定义：在某些情况下，可以忽略物体的大小和形状，把它简化为一个具有质量的点，这样的点叫作质点(mass point)。 2．将物体看成质点的两种情况 (1)物体的大小和形状对所研究问题的影响可忽略不计。 (2)物体上各点的运动情况完全相同，整个物体的运动也可以简化为一个点的运动，把物体的质量赋予这个点。 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：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)。 (2)选择：在描述一个物体的运动时，参考系可以任意选择。 (3)结果：选择不同的参考系来观察同一物体的运动，其结果会有所不同。参考系选取得当，会使问题的研究变得简洁、方便。 (1)只有体积很小或质量很小的物体才可以看成质点。(　　) (2)质点是一种对实际物体的科学抽象，是一种理想化的物理模型。(　　) (3)只有运动较慢的物体才可以看成质点。(　　) (4)在所研究的问题中，物体的形状、大小可以忽略不计时，物体可以看成质点。(　　) (5)在任何情况下，物体都可以看成质点。(　　) (6)由于运动是绝对的，描述物体的运动时，无需选定参考系。(　　) (7)在研究和描述一个物体的运动时，必须选定参考系。(　　) (8)一个物体的运动情况与参考系的选择无关。(　　) (9)自然界中没有绝对静止的物体。(　　) 答案：　(1)×　(2)√　(3)×　(4)√　(5)×　(6)×　(7)√　(8)×　(9)√ 在物理学中，突出问题的主要因素，忽略次要因素，建立理想化的物理模型，并将其作为研究对象，是经常采用的一种科学研究方法。质点这一理想化模型就是这种方法的具体应用。 (1)物体选为参考系，则认为该物体是静止的； (2)任何物体都可以当作参考系； (3)比较不同物体的运动时要选取同一参考系。 ⊲实例 火车运动时，车内小朋友相对火车静止，但相对地面是运动的。 “参考系”就是初中所学的“参照物”，但“参照物”是通俗的说法，“参考系”才是科学的名称。 探究点一　质点 在乒乓球比赛中，如果要研究乒乓球的运动轨迹，此时乒乓球能否被看成质点？如果要研究上旋球或下旋球对接球的影响时，此时乒乓球还能否被看成质点？ 提示：　研究乒乓球的运动轨迹时，乒乓球的大小和形状可以忽略，因此可以被看成质点；但是研究乒乓球的旋转时，就不可看成质点。 1．对质点的理解 质点特点 ①占有位置，不占有空间；②具有物体的全部质量 理想模型 “质点”是对物体的科学抽象，是一个理想化的“物理模型” 2.物体能看成质点的条件 (1)实际物体物理模型(质点)的条件：物体的大小、形状对所研究问题的影响可忽略不计。 (2)物体上各点的运动情况完全相同，整个物体的运动也可以简化为一个点的运动，把物体的质量赋予这个点。 角度1　判断物体能否看成质点 北京成功申办2022年冬奥会。如图所示的是部分冬奥会项目。下列关于这些冬奥会项目的研究中，可以将运动员看成质点的是(　　) A．研究速度滑冰运动员滑冰的快慢 B．研究自由滑雪运动员的空中姿态 C．研究单板滑雪运动员的空中转体 D．研究花样滑冰运动员的花样运动 A　[研究速度滑冰运动员滑冰的快慢时，人的姿态对研究的过程来说可以忽略不计，所以能看成质点，故A正确；研究自由滑雪运动员的空中姿态时，运动员的动作不能忽略，不可以将运动员看成质点，故B错误；研究单板滑雪运动员的空中转体时，要研究运动员的动作，不可以将运动员看成质点，故C错误；研究花样滑冰运动员的花样动作时，要研究运动员的动作，不可以将运动员看成质点，故D错误。] 角度2　质点是一种理想化模型 在研究物体的运动时，力学中引入“质点”的概念，从科学方法上来说属于(　　) A．极限分析物理问题的方法 B．观察实验的方法 C．建立理想模型的方法 D．等效替代的方法 C　[质点的引入是忽略次要因素，抓住主要因素，是一种建立理想物理模型的方法。] 物体能否看作质点，难以判定时可按照以下思路进行： (1)研究对象所关注的因素是什么； (2)物体的大小、形状是关注的主要因素还是次要因素； (3)如果是次要因