第一章 1 质点 参考系-【导与练】2023-2024学年高中物理必修第一册同步全程学习全书word（新教材，人教版）

1　质点　参考系 [定位·学习目标] 1.通过阅读教材,联系生活情境,了解质点、参考系的概念,知道将物体抽象为质点的条件,知道物体的运动具有相对性特点的物理观念。 2.通过教材实例介绍,经历质点模型的建构过程,初步体会建构物理模型的科学思维和科学态度,掌握将特定实际情境中的物体抽象为质点的能力。 知识点一　质点 1.机械运动:物体的空间位置随时间的变化,是自然界中最简单、最基本的运动形态。研究机械运动,需要描述物体位置随时间变化的规律。 2.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。 (2)几种情况。 ①物体的大小和形状引起的运动差异很小。 ②不研究各点的运动差异,只关注物体整体的运动。 ③物体上各点的运动情况完全相同。 (3)决定因素:一个物体能否看成质点是由所要研究的问题决定的。当物体的大小和形状对研究问题影响较小时,可将物体视为质点。 3.理想化模型: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。 [判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”] (1)只有体积很小的物体才可以看成质点,体积较大的物体不能看成质点。(　×　) (2)质点是一个理想化模型,实际存在的很小的物体。(　×　) (3)物体上各点运动情况有较大差异的一定不能看作质点。(　×　) (4)研究“天宫”空间站所处位置时可以将其看作质点。(　√　) 知识点二　参考系 1.定义:在描述一个物体的运动时,被选定作为参考且假定不动的其他物体叫作参考系。 2.选取原则:在描述一个物体的运动时,参考系可以任意选择。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。 3.静止的相对性:自然界的一切物体都处于永恒的运动中,运动是绝对的,静止是相对的。 [判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”] (1)描述同一物体的运动时,不论选取怎样的参考系,其结论都是相同的。(　×　) (2)参考系可任意选取,通常情况下,在讨论地面上物体的运动时(如汽车的运动),都以地面为参考系。(　√　) (3)一个物体的运动情况与参考系的选择无关。(　×　) (4)停在站台上的高铁也可以看成在运动。(　√　) 要点一　质点模型 北京时间2022年10月12日16时01分,“天宫课堂”第三课在中国空间站开讲,新晋“太空教师”陈冬、刘洋、蔡旭哲为广大青少年带来一场精彩的太空科普课。在约50分钟的授课中,神舟十四号飞行乘组航天员生动介绍并展示了空间站问天实验舱工作生活场景,演示了微重力环境下毛细效应实验、水球变“懒”实验、太空趣味饮水、会调头的扳手等神奇现象,并生动讲解了实验背后的科学原理。 探究:(1)在研究问天实验舱绕地球飞行一周所用的时间时,能否把问天实验舱看成质点? (2)在研究问天实验舱的转位情况时,能否把问天实验舱看成质点? 答案:(1)能。(2)不能。 1.质点的特点 (1)没有大小和形状。 (2)具有物体的全部质量。 (3)现实生活中并不存在。 (4)质点不同于几何中的“点”,它是忽略了物体的大小和形状的有质量的点。 2.对质点条件的理解 (1)物体上各点的运动即使存在较大差异,有时也可将物体看成质点。 (2)物体上各部分的运动情况完全相同时,一般可以将该物体看成质点,但不一定总是能看成质点。 [例1] 如图所示,下列几种情况下的物体,可将物体看成质点来处理的是(　C　) A.甲图中,研究正在吊起货物的起重机的运动时 B.乙图中,研究正在旋转的硬币的运动时 C.丙图中,研究太空中宇宙飞船的位置时 D.丁图中,研究转动的门的运动时 解析:A、B、D选项中,研究对象的大小、形状忽略后,起重机、硬币、门的运动将无法研究,研究对象不能被看成质点;C选项中,宇宙飞船的大小、形状忽略后,对于确定宇宙飞船的位置无影响,宇宙飞船可以被看成质点。 (1)质点没有大小和形状,因而质点是不可能转动的,任何转动的物体在研究其自转时都不可简化为质点。 (2)物体能否看成质点,取决于研究的问题。故不能说“小的物体一定能看成质点,大的物体一定不能看成质点。” [即时训练1] 在自由式滑雪空中技巧比赛中,运动员离开圆弧轨道至着陆的情景如图所示。裁判员根据运动员完成动作的质量评定空中动作分和着陆动作分。下列情景中不可以把运动员看成质点的是(　C　) A.记录运动员做空翻转体动作的时间 B.研究运动员离开圆弧轨道的瞬时速度 C.对运动员的空翻转体动作进行评分 D.测量运动员的着陆点与出发点间的距离 解析:记录运动员做空翻转体动作的时间、研究运动员离开圆弧轨道的瞬时速度、测量运动员的着陆点与出发点间的距离,运动员的身高和形体等对该类问题的影响可以忽略不计,则可以把运动员看成质点,故