第1章 第1节 参考系 时间 质点（Word教参）-【优化指导】2025-2026学年高中物理必修第一册（教科版2019）

第1节　参考系　时间　质点 物理观念 科学思维 科学态度与责任 1.了解参考系的概念及其对描述物体运动的意义，知道物体运动的相对性。 2．会用时间坐标轴表示时间和时刻。 3．了解质点的含义，知道将物体抽象为质点的条件。 1.能在实际情境中合理选择参考系。 2．能在情境中区分时间和时刻的不同。 3．能在熟悉的问题情境中构建质点模型。 　　体会生产、生活中处处有物理，体会到质点模型在探索自然规律中的作用。 [对应学生用书P1] 一、参考系 1．定义：在研究物体的运动时，作为参照的物体叫作参照物，它以及与它保持相对静止的物体组成一个系统，叫作参考系。 2．参考系的选择原则上是任意(填“任意”或“唯一”)的，只是选择不同的参考系，物体的运动情况可能会有所不同(填“可能会有所不同”或“一定相同”)。 3．凡没有特别说明的，都默认是以地面为参考系。 二、时间和时刻 1．时刻：指某一瞬间，用时间轴上的点表示。 2．时间(时间间隔)：指某两个时刻之间的时间间隔，用时间轴上的一段长度表示，即Δt＝t2－t1。 三、质点 1．机械运动 (1)定义：物体的空间位置随时间变化的过程。 (2)分类 ①平动：物体上各点的运动情况都相同(填“相同”或“不相同”)。 ②转动：物体上各点的运动情况不相同(填“相同”或“不相同”)。 2．质点 (1)定义：把物体简化、抽象为一个具有质量的点。 (2)一个物体能否看作质点，取决于所研究的问题，而不是单纯看物体实际体积的大小。 (3)理想模型：保留主要因素而忽略次要因素的思维方法通常称为理想化方法，而这种从实际物体中抽象出来的、被理想化了的研究对象称为理想模型。 判断下列说法的正误。(对的画“√”，错的画“×”) (1)参考系只能选择静止的物体。 (　　×　　) (2)自然界中没有绝对静止的物体。 (　　√　　) (3)一个物体的运动情况与参考系的选择无关。 (　　×　　) (4)时刻就是一瞬间，即一段很短的时间间隔。 (　　×　　) (5)一分钟可分为60个时刻。 (　　×　　) (6)第2 s末和第3 s初指的是同一时刻。 (　　√　　) (7)第2 s内和前2 s内指的是同一段时间间隔。 (　　×　　) (8)只要物体很小，就可以把物体看成质点。 (　　×　　) (9)做直线运动的物体不一定能看成质点。 (　　√　　) 备课札记 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 [对应学生用书P2] 探究点一__参考系, 如图所示，一列火车经过一座车站。 [问题设计] (1)坐在火车里的乘客为什么说火车没有动呢？ (2)站在站台上的小朋友为什么说火车好快呢？ (3)怎样描述物体的运动情况呢？ 提示：(1)火车相对于乘客没有发生位置的变动，所以乘客以自己为参照说火车没有动。 (2)火车相对于站台及站台上的小朋友的位置在快速变化，所以小朋友以站台为参照说火车好快。 (3)由上面的分析可知，要描述一个物体的运动情况，需要先选择某个其他物体作为参照，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。 1．选择参考系的意义 要描述一个物体的运动，必须首先选好参考系，只有选定参考系后，才能确定物体做怎样的运动。 2．选取参考系的方法 研究物体的运动时，参考系是可以任意选取的，但一般根据研究问题的方便性来选取。在研究地面上物体的运动时，常选地面或相对于地面静止的物体作为参考系。 3．参考系的四个性质 任意性 参考系可以任意选取，任何物体都可以作为参考系 标准性 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 差异性 选择不同的参考系，同一运动的观察结果可能不同 统一性 比较不同物体的运动时，应该选择同一参考系 (1)在具体问题的分析中，选择合适的物体作为参考系，可使问题的分析变得简单。 (2)在解题过程中，选地面作为参考系时可以不指明，但选其他物体作为参考系时必须指明。 [例1] (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。 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与观察到的结果是否一致，若一致，该物体可能就是参考系。 [练1] 古诗词中有比较多的经典诗句表述了物体的运动，从物理学角度分析，下列关于参考系的选择正确的是 (　　) A．“孤帆一片日边来”可以以地面为参考系 B．“卧看满天云不动”可以以地面为参考系 C．“不尽长江滚滚来”可以以长江为参考系 D．“看山恰似走来迎”可以以地面为参考系 A　解析：“孤帆一片日边来”可以以地面为参考系，A正确；“卧看满天云不动”可以以小船为参考系，B错误；“不尽长江滚滚来”可以以地面为参考系，C错误；“看山恰似走来迎”可以以乘坐的小船为参考系，D错误。 [练2] 辽宁舰是中国第一艘航空母舰，可以塔载24架歼－15重型舰载战斗机。如图所示是舰载机在“辽宁舰”上起飞的情景，下列说法正确的是 (　　) A．选舰载机为参考系，“辽宁舰”是静止的 B．选舰载机为参考系，舰载机驾驶员是运动的 C．选“辽宁舰”为参考系，舰载机是运动的 D．选舰载机驾驶员为参考系，“辽宁舰”是静止的 C　解析：选舰载机为参考系，“辽宁舰”是运动的，A错误；选舰载机为参考系，舰载机驾驶员是静止的，B错误；选“辽宁舰”为参考系，舰载机在“辽宁舰”上起飞过程，舰载机是运动的，C正确；选舰载机驾驶员为参考系，“辽宁舰”是运动的，D错误。 探究点二__时间和时刻 关于下列描述：“上午8时上课、8时45分下课”“每节课45分钟”“第2 s初”“第5 s末”“第6 s内”…… [问题设计] (1)以上说法中，哪些表示时刻？哪些表示时间间隔？ (2)如图所示，在时间轴上如何表示出“第2 s初”“第5 s末”“第6 s内”“前2 s内”？ 提示：(1)表示时刻的有“上午8时上课、8时45分下课”“第2 s初”“第5 s末”；表示时间间隔的有“每节课45分钟”“第6 s内”。 (2)如图所示。 1．时刻与时间的区别和联系 比较项目 时刻 时间(间隔) 物理意义 对应于物体所处的位置或状态 对应于物体所经历的某段过程 特点 只有先与后，没有长短之分 没有先与后的区别，只有长短之分 用时间轴表示 在时间轴上，时刻用一个点表示 在时间轴上，时间用线段表示 描述关键词 第1 s末、第3 s初、第3 s末等 第1 s、前2 s、前3 s内等 联系 (1)两个时刻的间隔即为时间，Δt＝t2－t1 (2)时间能够展示物体运动的一个过程，好比是一段录像；时刻可以显示物体运动的一个瞬间，好比是一张照片。由一张张连续的照片可以组成录像，一系列连续时刻的积累便构成了时间 2.时刻、时间间隔在时间轴上的表示 两点注意： (1)第n s内与n s内的意义不同：前者指时间间隔为1 s；后者指时间间隔为n s。 (2)第n s末与第(n＋1) s初是同一时刻。 [例2] (2024·广东学业考试)根据如图所示的时间轴，下列关于时刻和时间的说法正确的是 (　　) A．t0～t2表示时间，称为最初2 s内或第2 s内 B．t3表示时间，称为第3 s C．t2表示时刻，称为第2 s末或第3 s初，也可以称为前2 s末 D．tn－1～tn表示时间，称为第(n－1)s内 C　解析：t0～t2在时间轴上是时间间隔，也称为最初2 s内，但第2 s内指的是第1 s到第2 s的间隔，间隔为1 s，A错误；t3表示第3 s的瞬间，表示时刻而不是时间间隔，B错误；t2表示时间轴上的第2 s末或第3 s初，前2 s末是指前2 s结束的时刻，C正确；tn－1～tn表示的是第n s内，D错误。 判断时刻与时间的两种方法 (1)根据上下文判断：分析所给的说法，根据题意去体会和判断。时刻对应的是某一事件或运动的状态；时间对应的是事件或运动的过程。 (2)利用时间轴判断：画出时间轴，把所给的时刻和时间表示出来，对应一个点的是时刻，对应一段线段的是时间。 [练3] 关于下列甲、乙两图中计时数据的说法，正确的是 (　　) A.甲图中运动员百米夺冠成绩“9.58”是指时刻 B．乙图中的列车到点“16：30”是指时间间隔 C．乙图中的列车“晚点1小时8分”是指时间间隔 D．甲、乙两图中所列计时数据均指时间间隔 C　解析：题图甲中运动员百米夺冠成绩“9.58”是指时间的长度，即时间间隔，A错误；题图乙中的列车到点“16：30”是指时间点，是时刻，B、D错误；“晚点1小时8分”是指时间的长度，即时间间隔，C正确。 [练4] 如图所示，在时间轴上表示出下面的时间和时刻。 (1)1 s内；(2)第1 s；(3)1 s初；(4)1 s末；(5)第2 s初；(6)第3 s内；(7)3 s内；(8)第3个2 s。 答案：见解析 解析：时间对应一段时间间隔，时刻对应一个时间点，在时间轴上的表示如图所示。 探究点三__质点 观察如图甲、乙所示场景，思考下列问题。 [问题设计] (1)如图甲所示，雄鹰拍打着翅膀在空中翱翔时，你能准确地描述它的运动吗？ (2)如果我们研究雄鹰远距离飞行的位置变化情况，雄鹰的大小和形状对所研究的问题有影响吗？如何描述雄鹰的运动？研究雄鹰的翅膀是如何运动的时候，能把翅膀当成一个点吗？ (3)如图乙，一列火车在平直轨道上行驶，什么时候可以把它看成一个点，什么时候不可以？ 提示：(1)雄鹰身体在向前运动，但它的翅膀在向前运动的同时还在上下运动，可知要准确地描述它的运动并不容易，因为雄鹰各部位的运动情况不同。 (2)它的大小和形状对所研究问题的影响可以忽略。可以把它看成一个点来描述它的运动。研究雄鹰的翅膀是如何运动时，不能把翅膀当成一个点，在运动过程中雄鹰的翅膀上各点的运动情况不同，若把翅膀当成一个点，我们无法研究翅膀的运动情况。 (3)当研究火车整体的运动情况时，可以用一个点的运动代替整列火车的运动，即可以把它看成一个点；但研究它的一部分，如传动机构及车轮的运动时，不可以把它看成一个点。 1．质点的特点 (1)质点不同于几何“点”：质点是用来代替物体的有质量的点，其特点是只有质量，没有大小、体积和形状，它与几何“点”有本质的区别。 (2)质点是一种“物理模型”。 ①在物理研究中，突出问题的主要方面，忽略次要因素建立理想化模型，是物理学经常采用的一种科学研究方法，质点就是典型的物理模型之一。 ②物理模型作为一种理想模型，是为了研究问题方便而对实际问题的科学抽象，实际中并不存在。 2．实际物体看成质点的常见情况 (1)物体能否看成质点不能只看其大小：很小的物体不一定能被看成质点，很大的物体也可能被看成质点。 (2)对于同一物体，能否将其看成质点要视研究的问题而定。 [例3] 杭州亚运会共设游泳、射箭、田径、羽毛球、棒球、篮球、拳击等40个大项(31个奥运项目和9个非奥运项目)，61个分项。对于比赛的研究，下列说法正确的是 (　　) A．研究图甲中田径运动员接力动作时可以将运动员看成质点 B．研究图乙中乒乓球运动员发旋转球的技巧动作时可以将乒乓球看成质点 C．研究图丙中花样游泳运动员技术动作时可以将运动员看成质点 D．研究图丁中公路自行车运动员骑行快慢时可以将运动员看成质点 D　解析：研究题图甲中田径运动员接力动作时，运动员的大小不能忽略不计，不可以将运动员看成质点，A错误；研究题图乙中乒乓球运动员发旋转球的技巧动作时，乒乓球的大小不能忽略，不可以将乒乓球看成质点，B错误；研究题图丙中花样游泳运动员技术动作时，运动员的大小不能忽略不计，不可以将运动员看成质点，C错误；研究题图丁中公路自行车运动员骑行快慢时，运动员的大小可忽略不计，可以将运动员看成质点，D正确。 [练5] 下列关于质点的说法，正确的是 (　　) A．质点是一个理想化模型，实际上并不存在，所以，引入这个概念没有多大意义 B．只有体积很小的物体才能看成质点 C．凡是轻小的物体，皆可看成质点 D．物体的形状和大小对所研究的问题属于无关或次要因素时，即可把物体看成质点 D　解析：当物体的大小和形状对所研究的问题是次要因素时，其大小、形状可以忽略，此时可把物体看成质点；在实际中质点并不存在，它是一个理想化的模型，但引入质点后描述物体的运动会更方便，有重要意义，A错误，D正确；一个物体能否被看成质点，与物体本身的大小及轻重无关，B、C错误。 [练6] 2023年10月27日，中国航空产业大会暨南昌飞行大会在南昌瑶湖机场举办，“红鹰”飞行表演队为现场观众带来了精彩的飞行表演，如图所示。下列关于飞行表演队的说法正确的是 (　　) A．飞机体积比较大，不可视为质点 B．当飞机飞的很远时，飞机才能视为质点 C．研究飞机在空中翻滚飞行时，可将飞机视为质点 D．研究某架飞机的飞行轨迹时，可将飞机视为质点 D　解析：飞机体积虽然比较大，但是在研究飞机运动轨迹时，飞机大小可忽略不计，可视为质点，当飞机飞得很远时，飞机不一定能视为质点，A、B错误，D正确；研究飞机在空中翻滚飞行时，飞机大小不可忽略不计，不可将飞机视为质点，C错误。 [对应学生用书P6] 1．下列关于质点的说法，正确的是 (　　) A．质量很小的物体都可看成质点 B．不论物体的质量多大，只要物体的尺寸跟物体间距相比很小时，就可以看成质点 C．只有低速运动的物体才可看成质点，高速运动的物体不可看成质点 D．地球什么情况下都不可能看成质点 B　解析：一个实际物体能否看成质点，取决于物体的大小、形状在所研究的问题中是否可以忽略不计。如研究地球的公转运动时，完全可以忽略地球的形状、大小及地球自转的运动，把它看成一个质点，B正确。 2．(多选)下列关于参考系的说法，正确的是 (　　) A．研究任何物体的运动，都要选别的物体作为参考系 B．研究某物体的运动时，必须选特定的物体作为参考系，不能任意选取 C．若某物体在一段时间内相对于所选参考系的位置始终没有变化，则该物体相对于所选参考系是静止的 D．一个物体相对于一个参考系是静止的，相对于另一个参考系不一定是静止的 ACD　解析：运动是相对的，一个物体是否运动，以及做何种运动，都是相对于别的物体来说的，因此，研究任何物体的运动，都要选取参考系，而且参考系可以任意选取，一个物体相对于不同的参考系，位置是否变化及如何变化，都可能不同，A、C、D正确，B错误。 3．现代空中加油机及其空中加油技术已成为增强航空兵机动能力和打击能力的重要措施，受到世界各国的高度重视。如图是空军战斗机在空中加油的情景，以下列哪个物体为参考系，可认为加油机是运动的 (　　) A．战斗机 B．地面上的树木 C．加油机中的飞行员 D．战斗机里的飞行员 B　解析：由于加油机正在给战斗机加油，即两者此时保持相对静止，则以战斗机中的飞行员、加油机里的飞行员或战斗机为参考系，加油机均是静止的，以地面上的树木为参考系，加油机是运动的，B正确。 4．(2025·四川泸州高一期末)我们通过体育锻炼，不仅可以增强体质，还可以提高身体机能、培养良好的运动习惯和团队协作能力。在以下体育运动中，可以将运动员视为质点的是 (　　) A．图甲：观看长跑运动员的运动轨迹 B．图乙：观看体操运动员的体操表演 C．图丙：观看武术运动员的武术表演 D．图丁：观看摔跤运动员的摔跤过程 A　解析：在甲、乙、丙、丁四幅图中，图乙、图丙、图丁中的运动员，无论是体操、武术还是摔跤过程都需要观察运动员的动作，不能将运动员视为质点，只有图甲中观看长跑运动员的运动轨迹时，运动员的形状和大小对所研究的问题的影响可以忽略不计，可以将运动员视为质点，A正确。 5．本世纪初，大量五代写本被发现于甘肃敦煌莫高窟，其中有一首《菩萨蛮》写到“满眼风波多闪烁，看山恰似走来迎。仔细看山山不动，是船行”。下列说法正确的是 (　　) A．看山恰似走来迎，是以山为参考系 B．看山恰似走来迎，是以地面为参考系 C．看山恰似走来迎，是以船为参考系 D．看山恰似走来迎，是以山上的树木为参考系 C　解析：看山恰似走来迎，这是以船为参考系，山相对船是迎面而来运动的，C正确。 6．用如图显示时刻和时间间隔，以下描述中，所指为时刻的是 (　　) A．学校每节课45 min B．学校每天上午8时开始上课 C．每节课后休息10 min D．图中横轴上8和9之间相差1 h B　解析：时刻指时间轴上的一个点，而时间间隔是指时间轴上的一段线段。学校每节课45 min，这里45 min指的是时间间隔，A错误；上午8时是指时间点，是时刻，B正确；休息10 min，这10 min是时间间隔，C错误；8和9之间相差1 h，是时间间隔，D错误。 7．2023年9月23日，杭州第19届亚运会盛大开幕。如图所示为亚运会历史上首个“数字人”正在跨越钱塘江奔向亚运会主场馆的情景，持续时间约30 s。下列说法正确的是 (　　) A．“30 s”指的是时刻 B．以钱塘江面为参考系，火炬手是静止的 C．研究火炬手跑动的姿态时，可以把火炬手视为质点 D．研究火炬手通过钱塘江的平均速度时，可以把火炬手视为质点 D　解析：“30 s”指的是时间，A错误；以钱塘江面为参考系，火炬手是运动的，B错误；研究火炬手跑动的姿态时，火炬手的形状、大小不可以忽略，不可以把火炬手视为质点，C错误；研究火炬手通过钱塘江的平均速度时，火炬手的形状、大小可以忽略，可以把火炬手视为质点，D正确。 学科网（北京）股份有限公司 $$