第1章 第1节 质点 参考系（Word教参）-【优化指导】2026-2027学年高中物理必修第一册（人教版2019）

第1节　质点　参考系 物理观念 科学思维 科学态度与责任 1.了解质点的含义。知道将物体抽象为质点的条件。 2．了解参考系的概念及其对描述物体运动的意义。知道物体的运动具有相对性。结合实例，体会运动的相对性和绝对性。 　　初步体会建构物理模型的思维方式，能将特定实际情境中的物体抽象成质点。 　　体会模型建构在自然规律探索中的作用，端正在解决生产、生活中的实践问题时应具备的科学态度。 [对应学生用书P1] 一、物体和质点 1．机械运动 (1)定义：物体的空间位置随时间的变化。 (2)特点：自然界中最简单、最基本的运动形态。 2．质点：在某些情况下，确实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。 (1)物体可看成质点的条件：物体的大小和形状对研究问题的影响可忽略。 (2)质点是一种理想化的模型，真正的质点是不存在的。 　　　　　　 　↓ 二、参考系 1．定义：在描述物体的运动时，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。 3．参考系的选取 (1)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。 (2)参考系可以任意选择，但选取得当，会使问题的研究变得简洁、方便。 (3)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。 1．(物理与体育)为了丰富学生的学校生活，学校每年都要召开学生运动会。在运动会上，运动员们奋勇争先，创造了一个个优秀的成绩，请判断下列说法的正误。(对的画“√”，错的画“×”) (1)计算运动员跑完全程的速度时，需要关注运动员的体形和身高。 (　　×　　) (2)运动员在比赛过程中，相对地面是运动的。 (　　√　　) (3)运动员在比赛过程中，相对比赛中的队友是静止的。 (　　×　　) 2．(教材点拨P13)“思考与讨论” (1)在研究如何才能踢出“香蕉球”时，能把足球看作质点吗？ (2)研究什么样的问题可以把足球看作质点？ 提示：(1)不能，足球上各个点的运动轨迹、速度的不相同。 (2)研究足球飞行的轨迹形状时，可以将足球看作质点。 [对应学生用书P2] 探究点一___物体和质点 在奥运会的比赛中，中国体育人以使命在肩、奋斗有我的精神，发扬顽强拼搏、奋勇争先的优良传统，为祖国争光，为奥运添彩。如图所示，在某次比赛中，运动员在空中做着优美的动作，请回答下列问题。 [问题设计] (1)只研究运动员的行进路线时，能否把她看成质点？ (2)要评价运动员的动作是否优美和标准，能否把她看成质点？ 提示：(1)只研究运动员的行进路线时不必在意她的动作，可以把她看成质点。 (2)评价运动员动作优美和标准的重要指标是她的肢体动作，这时不能把她看成质点。 1．质点的特点 (1)没有大小和形状，具有物体的全部质量。 (2)是理想化的物理模型，实际并不存在。 2．把物体看成质点的常见情况 (1)物体的大小和形状对所研究的问题无影响，或者有影响但可以忽略不计时，可以将物体看成质点。 (2)当物体上各部分的运动情况完全相同时，物体上任何一点的运动情况都能反映该物体的运动，一般可以看成质点。 (3)物体有转动，但相对于平动而言可以忽略其转动时，可以把物体看成质点。 3．理想化模型 “理想化模型”是突出问题的主要因素，忽略次要因素而建立的“物理模型”，是物理学中经常采用的一种研究方法。 [例1] 质点是一种理想化的物理模型，在实际应用中是否把某一物体看作质点要具体问题具体分析，如下图各情境，可以把研究对象看作质点的是 (　　) A. 研究地球上物体重力的变化 B．求火星探测器“天问一号”发射升空过程的时间 C．研究体操运动员单臂大回环时身体各部分的运动情况 D．测定高铁列车通过比其略长的隧道所需的时间 B　解析：研究地球上重力的变化，地球自身的形状和大小不能忽略，不能视为质点，A错误；火星探测器发射升空的过程所用的时间，探测器的大小相对升空经过的路径长度可以忽略不计，所以能视为质点，B正确；研究体操运动员单臂大回环时身体各部分的运动情况，运动员的形状和大小不能忽略，所以不能视为质点，C错误；高铁列车的长度相对隧道不能忽略不计，不能视为质点，D错误。 [练1] (2024·浙江1月选考)杭州亚运会顺利举行，如图所示为运动会中的四个比赛场景。在下列研究中可将运动员视为质点的是 (　　) A．研究图甲运动员的入水动作 B．研究图乙运动员的空中转体姿态 C．研究图丙运动员在百米比赛中的平均速度 D．研究图丁运动员通过某个攀岩支点的动作 C　解析：研究题图甲运动员的入水动作时，运动员的形状和体积对所研究问题的影响不能够忽略，此时运动员不能被视为质点，A错误；研究题图乙运动员的空中转体姿态时，运动员的形状和体积对所研究问题的影响不能够忽略，此时运动员不能被视为质点，B错误；研究题图丙运动员在百米比赛中的平均速度时，运动员的形状和体积对所研究问题的影响能够忽略，此时运动员能被视为质点，C正确；研究题图丁运动员通过某个攀岩支点的动作时，运动员的形状和体积对所研究问题的影响不能够忽略，此时运动员不能被视为质点，D错误。探究点二___参考系 行人走在观景道路上，描述行人的运动时，参考系可以任意选择。但是，选择不同的参考系来观察同一运动，其结果会有所不同。 [问题设计] 行人向前走时，其左侧的建筑物，相对于行人来说，是向后运动，还是静止不动？ 提示：选地面为参考系，其左侧的建筑物是静止不动的，行人向前运动；选行人为参考系，其左侧的建筑物是向后运动的。 1．判断参考系的两种方法 (1)静物法：明确观察到的现象中，什么物体是运动的，什么物体是静止的，静止的物体可能就是参考系。 (2)假设法：假设以某物体为参考系，看对物体运动的描述是否与观察到的结果一致。若一致，该物体可能就是参考系。 2．性质 (1)相对性：用来作为参考系的物体都是假定不动的，被研究的物体是运动还是静止，都是相对于参考系而言的。 (2)任意性：参考系的选取具有任意性，但应以观测方便和使运动的描述尽可能简单为原则。 注意：比较不同物体的运动时，应选择同一参考系。 [例2] 云台山是全球首批世界地质公园，青龙峡景点有“中原第一峡谷”的美誉，这里气候独特，水源丰富，植被原始完整，是生态旅游的好去处，乘坐索道缆车不仅可以观赏怡人的风景，还能感觉悬挂在高空的刺激感。如图所示，对于正在乘坐索道缆车观光的某游客来说，以下说法正确的是 (　　) A.以该游客自己为参考系，看到对面的山静止不动 B．以对面的山为参考系，该游客自己静止不动 C．以该游客自己为参考系，看到同一缆车里的人向对面的山不断靠近 D．以所乘坐的缆车为参考系，看到两边的青山绿树向身后走去 D　解析：以该游客自己为参考系，看到对面的山迎面走来，A错误；以对面的山为参考系，该游客自己向山运动，B错误；以该游客自己为参考系，看到同一缆车里的人静止不动，C错误；以所乘坐的缆车为参考系，看到两边的青山绿树向身后走去，D正确。 [练2] 电视剧中常常有演员“腾云驾雾”的镜头，这可能是采用“背景拍摄法”：让演员站在平台上，做着飞行的动作，在他的背后展现出蓝天和急速飘动的白云，同时加上烟雾效果；摄影师把人物动作和飘动的白云及下面的烟雾等一起摄入镜头。放映时，观众就感觉到演员在“腾云驾雾”。这时观众所选的参考系是 (　　) A．演员 B．平台 C．飘动的白云 D．烟雾 C　解析：演员站在平台上，在他的背后有急速飘动的白云，就感觉到演员在“腾云驾雾”，通过题目所给的条件，我们可以知道所选的参考系是急速飘动的白云，观众认为白云静止不动，所以感觉是演员在飞速前进，C正确。 选取参考系的方法——相对运动法 研究运动学问题时必须选取参考系，而参考系的选取原则上是任意的。一般情况下，选取地面或相对地面静止的物体为参考系。但在研究有相对运动的两个以上物体的运动时，可巧妙地选取其中一个物体作为参考系，那将会简化解题过程，从而达到化难为易、事半功倍的效果。 创新探究___解决实际问题 实际运动的物体，一般都十分复杂，涉及许多因素，要准确描述其规律，并不是一件容易的事。若忽略次要因素，抓住主要因素，即建构物理模型，是一种研究物理问题的科学的思维方法。 [例3] (生活情境)(2025·山东济南检测)小梅乘汽车去姥姥家度假，汽车行驶在平直公路上，小梅透过车窗看去感觉电线杆周围的景物好像在绕电线杆转动似的，如图所示。这是因为，以电线杆为参照物，远处的村庄在向汽车前进的________(填“相同”或“相反”)方向运动，近处的小树在向汽车前进的______(填“相同”或“相反”)方向运动。 答案：相同　相反 解析：由题图可知，当汽车与小树、电线杆和村庄在一条直线上时，汽车在向右行驶，则人从车里往外看时，会看到村庄相对于电线杆向右运动，即以电线杆为参照物，远处的村庄在向汽车前进的相同方向运动；同理，以电线杆为参照物，近处的小树在向汽车前进的相反方向运动。 [练3] (体育情境)研究下列运动员的比赛成绩时，可视为质点的是 (　　) B　解析：研究运动员空中技巧时、花样滑冰时、单板滑雪时，运动员的肢体动作对成绩有影响，不能把运动员看成质点，A、C、D错误；长距离越野滑雪时，运动员的大小、形状对成绩几乎没有影响，可以把运动员看成质点，B正确。 [练4] (生活情境)(2025·湖南常德高一期末)野蜂身形很小，很难直接追踪，寻蜂爱好者根据蜂的习性，发现用白色羽毛套住蜂腰，就可以追踪野蜂，找到蜂巢。下列关于野蜂的说法正确的是 (　　) A．野蜂身形体积很小，可以把它看作质点 B．观察野蜂采花时，可以把它看作质点 C．追踪野蜂回巢踪迹时可以把它看作质点 D．飞得很快的野蜂不能看作质点，飞得慢的野蜂可以看作质点 C　解析：能否看作质点，取决于物体的大小和形状对所研究的问题是否有影响，不能只看体积或者运动状态，A、D错误；观察野蜂采花时，要看到采花的动作，不能把野蜂看作质点，B错误；追踪野蜂回巢踪迹时，野蜂自身的大小和形状可以忽略，可以看成质点，C正确。 物体运动情况的判断方法 (1)确定研究对象； (2)根据题意选择合适的参考系； (3)分析被研究物体相对于所选参考系的位置变化情况。 [对应学生用书P4] 1．如图所示的体育比赛中，在评判运动员比赛成绩时，可将运动员视为质点的是 (　　) B　解析：平衡木、跳水和双杠比赛时，评判员要看运动员的动作和姿势，不能把运动员看作质点，A、C、D错误；马拉松比赛是对比运动时间的长短，可以把运动员看作质点，B正确。 2．(多选)为了提高枪械射击时的准确率，制造手枪时会在枪膛上刻上螺旋形的槽。这样，当子弹在枪管中运动时，会按照旋转的方式前进，离开枪管后，子弹的高速旋转会降低空气密度、侧风等外部环境对子弹的影响，从而提高子弹飞行的稳定性。下列关于子弹运动的说法正确的是 (　　) A．当研究子弹的旋转对子弹飞行的影响时，可以把子弹看作质点 B．当研究子弹射击百米外的靶子所用的时间时，可以把子弹看作质点 C.无论研究什么问题都可以把子弹看作质点 D．能否将子弹看作质点，取决于我们所研究的具体问题 BD　解析：在研究子弹的旋转对子弹飞行的影响时不能忽略子弹的大小和形状，因而不可以把子弹看作质点，A、C错误；但研究子弹射击百米外的靶子所用的时间时，其大小和形状可以忽略，可以将子弹看作质点，B、D正确。 3．如图所示，假期张华坐大巴去旅游，在单向通行的公路上，观察窗外时看到公路两旁的树不断向后移动，也有小轿车不时飞驰而过，张华想到物理学中的参考系，自言自语说“自己是静止的，同时在向前运动，也在向后运动”。那么这三种情况的参考系分别是 (　　) A．座位、两旁的树、小轿车 B．两旁的树、座位、小轿车 C．座位、小轿车、两旁的树 D．小轿车、座位、两旁的树 A　解析：张华以车上的座位为参考系，他是静止的；以公路两旁的树为参考系，他向前运动；以飞驰而过的小轿车为参考系，他向后运动，综上，A正确。 4．(2023·浙江1月选考)神舟十五号飞船和空间站天和核心舱成功对接后，在轨运行如图所示，则 (　　) A．选地球为参考系，天和是静止的 B．选地球为参考系，神舟十五号是静止的 C．选天和为参考系，神舟十五号是静止的 D．选神舟十五号为参考系，天和是运动的 C　解析：神舟十五号飞船和空间站天和核心舱成功对接后，在轨绕地球做圆周运动，选地球为参考系，二者都是运动的，A、B错误；神舟十五号飞船和空间站天和核心舱成功对接后，二者相对静止，C正确，D错误。 5．2024年10月30日，搭载神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，神舟十九号载人飞船入轨后，将按照预定程序，与空间站组合体进行自主快速交会对接，如图所示，下列说法正确的是 (　　) A．对接成功后，以空间站为参考系，神舟十九号飞船是运动的 B．对接成功后，以太阳为参考系，整个空间站是静止的 C．神舟十九号飞船在与空间站组合体对接的过程，可将它们视为质点 D．研究空间站绕地球飞行的时间时，可将空间站视为质点 D　解析：对接成功后，以空间站为参考系，神舟十九号飞船是静止的，A错误；对接成功后，以太阳为参考系，空间站与太阳的位置发生变化，故整个空间站是运动的，B错误；神舟十九号飞船在与空间站组合体对接过程，二者的大小、形状以及各部分的运动差异均不能忽略，所以不能将它们视为质点，C错误；研究空间站绕地球飞行的时间时，空间站的大小、形状以及各部分的运动差异均可以忽略，可将空间站视为质点，D正确。 6．如图所示的是双人跳水比赛的情景，下列说法正确的是 (　　) A．教练为了研究两人的技术动作，可将图片中的两人视为质点 B．两人在下落过程中，感觉水面是静止的 C．甲运动员感觉乙运动员是静止的 D．观众观看两人比赛时，可将两人视为质点 C　解析：教练为了研究两人的技术动作，不能忽略人的形状，不能将图片中的两人视为质点，A错误；两人在下落过程中，相对水面下降，所以感觉水面是运动的，B错误；两个运动员的动作一致，所以甲运动员感觉乙运动员是静止的，C正确；观众观看两人比赛时，要看动作，不能将两人视为质点，D错误。 学科网（北京）股份有限公司 $$