第1章 第1节 质点 参考系-【创新教程】2025-2026学年高中物理必修第一册五维课堂同步Word教案（人教版2019）

第1节　质点　参考系 学习目标 核心素养 1.理解质点的概念，知道质点是一种理想化模型，并可以判断物体是否可以看做质点 2．理解参考系的概念，知道运动具有相对性 3．对参考系能灵活应用，并能掌握相对速度的计算 [基础梳理] [知识点1]　物体和质点　 1．忽略物体的大小和形状，将物体简化为一个具有　质量　的点，这个点叫作质点． 2．将物体看成质点的条件 (1)在研究物体的运动时，当物体的　大小　和　形状　对所研究问题的影响可忽略不计时，物体可看成质点． (2)物体上各点的运动情况　完全相同　时，整个物体的运动可简化为一个点的运动，该物体可看成质点． 3．质点是一种　理想化　模型，实际并不存在． [知识点2]　参考系　 1．定义：在描述物体的运动时，用来作为　参考　的物体叫作参考系． 2．选取原则：参考系可以　任意　选取，一般以地面为参考系．但在具体问题中，要考虑研究问题的方便性． 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，观察结果会有所　不同　. [自我检测] 1．思维辨析 (1)自然界中没有绝对静止的物体．( √ ) (2)很小的物体一定能看作质点，较大的物体有时也能看作质点．( × ) (3)质点是为了突出问题的主要因素，忽略次要因素而建立的理想化模型．( √ ) (4)参考系必须选取地面或相对于地面静止的其他物体．( × ) (5)选取的参考系不同，对同一个物体运动的描述也往往不同．( √ ) (6)“坐地日行八万里”所对应的参考系是地面．( × ) 2．基础理解 (1)下列奥运会项目中记录运动员比赛成绩时，可将运动员视为质点的是(　　) 解析：D　[击剑、蹦床、体操比赛时要注意运动员的肢体动作，不能将运动员看作质点；自行车比赛主要是看运动的快慢，运动员的大小和形状可以忽略，能看作质点．本题应选D.] (2)在我国古典小说《镜花缘》中有这样一句话：“去年一阵大风，把我院内一口井忽然吹到篱笆外去．”为什么“井”会被“吹到篱笆外去”？ 答案：一个物体的运动状态的确定，关键取决于所选取的参考系．所选取的参考系不同，得到的结论也不相同．人之所以看到“井”会被“吹到篱笆外去”，说明说这句话的人是以篱笆为参考系的． 对质点和理想化模型的理解 ◆[探究导引] 小明从家到学校参加体操比赛，在研究小明从家到学校所用时间时，能否将小明看作质点？在研究小明做体操的动作时能否将小明看作质点？ 提示：研究小明从家到学校所用时间时，因家到学校的距离远大于小明本身的大小，由小明的大小和形状而引起的小明身上各部分的运动差异就可以忽略不计，此时可将小明看做质点；研究小明做体操的动作时，小明身上各点的运动情况不相同，若将小明看做质点，那么这个质点的运动不能反映小明身上各点的运动情况，也就无法研究小明的动作，此时不能把小明看做质点． ◆[探究归纳] 1．质点的特点 2．对质点的理解 科学抽象 质点是对实际物体的科学抽象，是一种理想化的模型，真正的质点是不存在的 可看做质点的条件 一个物体能否被看做质点，要看物体的大小、形状在所讨论的问题中是主要因素还是次要因素，若是次要因素，即使物体很大，也能看做质点；相反，若是主要因素，即使物体很小，也不能看做质点 质点与几何中的“点”的区别 质点是对实际物体进行科学抽象的模型，有质量，只忽略了物体的大小和形状；几何中的“点”仅仅表示空间中的某一位置 3.理想化模型 (1)“理想化模型”是为了使研究的问题得以简化或研究问题方便而进行的一种科学的抽象，实际并不存在． (2)“理想化模型”是以研究目的为出发点，突出问题的主要因素，忽略次要因素而建立的“物理模型”． (3)“理想化模型”是在一定程度和范围内对客观存在的复杂事物的一种近似反映，是物理学中经常采用的一种研究方法． [例1]　在举办运动会期间，评判运动员的比赛成绩时，运动员可视为质点的是(　　) [解析]　A　[马拉松比赛时，由于路程长，运动员的大小和形态可以忽略，可以将其视为质点，故选项A符合题意；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，故选项B不符合题意；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，故选项C不符合题意；体操比赛时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，故选项D不符合题意．] [易错提醒]　质点概念判断的误区 (1)关键词错误，“在一定条件下物体可以看做质点”而不是“物体是质点”． (2)“质点”不同于几何中的“点”，质点有物体的全部质量而几何中的点没有质量． (3)不能说“平动的物体一定能看做质点，转动的物体一定不能看做质点”，关键还是看研究的问题中物体的大小和形状是否可以忽略不计．平动的物体有时不能看做质点，转动的物体有时能看做质点． ◆[跟踪训练] 1．在下列诗句中，加着重号的字表示的物体可以看成质点的是(　　) A．大漠孤烟直，长河落日圆 B．两岸猿声啼不住，轻舟已过万重山 C．天接云涛连晓雾，星河欲转千帆舞 D．天苍苍，野茫茫，风吹草低见牛羊 解析：B　[长河落日圆，描写日圆，太阳大小和形状不能忽略，故不能看做质点，故A错误；两岸猿声啼不住，轻舟已过万重山，轻舟的大小可以忽略不计，故可以简化为质点，故B正确；星河欲转千帆舞，描写帆的动作，故不能看做质点，故C错误；风吹草低见牛羊，草的大小不能忽略，故不能看做质点，故D错误．] 对参考系的理解和应用 ◆[探究导引] 下雨天，地面观察者看到雨滴竖直下落，坐在匀速行驶的车厢里的乘客看到的雨滴却是斜向后方的(如图所示)．原因为何？请谈谈你的看法． 提示：这是因为选取的参考系不同．以地面为参考系时，看到雨滴是竖直下落的；以匀速行驶的车厢为参考系时，看到的雨滴是斜向后方运动的． ◆[探究归纳] 1．对参考系的理解 选取参考系的作用 描述物体是否运动首先要选择一个参考系，以此为标准来衡量物体是运动还是静止的，参考系一旦确定，对物体运动的描述也是唯一确定的．一个物体是运动还是静止，都是相对于参考系而言的．解答物理问题时若能巧妙地选取参考系，则可使解题过程大为简化 选取参考系的原则 (1)理论上讲，参考系的选取是任意的 (2)选取参考系以描述运动尽可能简单为原则，通常选地面或相对地面静止的物体为参考系 (3)在解题过程中，如果选地面作为参考系可以不指明，但选其他物体作为参考系时必须指明 2.参考系的六性 [例2]　火炬传递是各种重大体育赛事的重要环节．在某次运动会火炬传递中，观察到同一地点的旗帜和甲、乙两火炬手所传递的圣火火焰如图所示．关于甲、乙两火炬手相对于静止旗杆的运动情况，下列说法中正确的是(　　) A．甲、乙两火炬手一定都在向右运动 B．甲、乙两火炬手一定都在向左运动 C．甲火炬手一定向右运动，乙火炬手一定向左运动 D．甲火炬手可能静止，乙火炬手一定向左运动 思路引导：解决本题的关键是正确判定风的方向，选择恰当的参考系，从而正确判断两火炬手的运动情况． [解析]　D　[根据旗帜的飘动情况可知风向左吹．甲火炬手所传递的圣火火焰向左飘，所以甲火炬手可能相对于旗杆静止，也可能向右运动，还可能向左运动，但此时的运动速度比风速小；乙火炬手所传递的圣火火焰向右飘，表明乙火炬手一定相对于旗杆向左运动，且运动速度比风速大，选项D正确．] [规律方法] 1．判断参考系的两种方法 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 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.选取参考系的方法——相对运动法 研究运动学问题必须选取参考系，而参考系选取原则上是任意的，但是一般情况下，选取地面或相对地面静止的物体为参考系．在研究有相对运动的两个以上物体的运动时，如果巧妙地选取其中一个物体作为参考系，那将会大大简化解题过程，从而达到化难为易、事半功倍的效果． ◆[跟踪训练] 2．下列有关运动的描述中，参考系的选取符合描述的是(　　) A．诗句“飞流直下三千尺”是以“飞流”作为参考系的 B．“钱塘观潮时，观众只觉得潮水扑面而来”是以“潮水”为参考系的 C．“两岸猿声啼不住，轻舟已过万重山”是以“万重山”为参考系的 D．升国旗时，观察到国旗冉冉升起，观察者是以“国旗”为参考系的 解析：C　[选项A中的研究对象是“水”，直下三千尺，故是以地面为参考系，该选项错误；选项B中的研究对象是“潮水”，扑面而来，是以观察者为参考系，该选项错误；选项C中的研究对象是“轻舟”，已过“万重山”，是以“万重山”为参考系，该选项正确；选项D中的研究对象是“国旗”，是以地面或旗杆为参考系的，该选项错误．] ◆[课堂小结] 易错点(1)：没有考虑到物质的大小和形态对问题的影响是否可忽略．(2)对参考系的选取理解不透彻． [案例]　2019年10月1日是新中国成立第70周年，在举行国庆70周年大阅兵时，20架直升机在空中组成“70”字样飞过天安门，以下说法正确的是(　　) A．研究直升机的螺旋桨旋转动作时可以把飞机看作质点 B．因为直升机很大，所以不能看作质点 C．以飞行员为参考系，直升机是运动的 D．以地面为参考系，直升机是运动的 [错解]　ABC [错因分析]　认为直升机很大，且螺旋桨旋转，所以不能看作质点而误选AB，认为飞行员和直升机都在高速运动而误选C. [正解]　研究直升机螺旋桨转动动作时，不能忽略直升机的大小和形状，故选项A错误；研究直升机经过天安门的飞行轨迹时可以将直升机视为质点，故选项B错误；以飞行员为参考系直升机是静止的，以地面为参考系，直升机是运动的，故选项C错误，D正确． [答案]　D [素养警示] (1)同一物体在不同的运动情境中，有时可视为质点，有时则不能视为质点，关键是看物体的大小和形状对所研究问题的影响是否可以忽略． (2)被选为参考系的物体都是假定不动的，不能认为只能选择不动的物体做参考系；同一运动，选择不同的参考系，可能有不同的结果，不能认为运动情况的描述是唯一的. 1．(参考系)2020年11月24日上午04点30分，“嫦娥五号”探测器由长征五号火箭从海南文昌航天发射场升空．探测器在地球发射场发射阶段通过运载火箭上的摄像头观察到地面正在向下运动，此时我们选取的参考系是(　　) A．地面　　　　　　　 B．运载火箭 C．发射架 D．发射场内的树木 解析：B　[探测器在地球发射场发射阶段通过运载火箭上的摄像头观察到地面正在向下运动，说明地面相对火箭在向下运动，故选择的参考系是运载火箭，故B正确，A、C、D错误．] 2．(质点)物理学中的“质点”是一种理想化模型，研究下列物体的运动时，研究对象可视为质点的是(　　) A．研究运动员跳高时的过杆动作 B．研究车轮边缘的速度 C．计算轮船在海洋中的航行速度 D．研究乒乓球的接发球技术 解析：C　[研究运动员跳高时的过杆动作，要看运动员的动作是否符合要求，所以此时不能将运动员看成质点，选项A错误；研究车轮边缘的速度时车轮的大小和形状是不能忽略的，否则就没有车轮的边缘可言了，选项B错误；轮船的大小相对于航线来说是微不足道的，所以计算轮船在海洋中的航行速度时，可以忽略轮船的大小，能将轮船看成质点，选项C正确；研究乒乓球的接发球技术时，要考虑乒乓球的转动情况，不能将乒乓球看成质点，选项D错误．] 3．(参考系)钓鱼岛群岛附近海域是渔民祖祖辈辈传统的谋生渔场．我国派出海监编队到钓鱼岛海域护渔．如图，中国海监46船(甲)和中国海监49船(乙)，在钓鱼岛领海内开展例行维权巡航．甲、乙两船并排行驶，甲船上的船员看见钓鱼岛向东移，乙船内的船员发现甲船没有动．如果以钓鱼岛为参考系，上述事实说明(　　) A．甲船向西运动，乙船不动 B．乙船向西运动，甲船不动 C．甲船向西运动，乙船向东运动 D．甲、乙两船以相等的速度都向西运动 解析：D　[以钓鱼岛为参考系，甲船向西运动，因乙船内的船员发现甲船没有动，所以甲、乙两船速度相同，均向西运动，故选项D正确．] 4．(运动的相对性)火车上的乘客往往会发现这样的现象：对面的火车缓缓起动了，过了一会儿发现原来是自己乘坐的火车离开了站台，对面的火车并没有动．乘客认为“对面火车启动”和“自己乘坐的火车离开站台”所选取的参考系分别为(　　) A．站台、对面火车 B．对面火车、自己乘坐的火车 C．站台、站台 D．自己乘坐的火车、站台 解析：D　[此类现象在我们的日常生活中随处可见，是参考系的选取不同造成的，乘客出站时，看到对面火车运动，实际上是以自身为参考系造成的，当等到站台出现，发现自己乘坐的火车开动了，这是乘客以站台为参考系造成的，故A、B、C错误，D正确．] 5．(参考系的理解及应用)一只猴子抓在细棒上，细棒由绳子悬挂于天花板上，现使悬挂细棒的绳子断开，猴子和细棒一起向下运动，甲说此棒是静止的，乙说猴子是向下运动的，甲、乙两人所选的参考系分别是(　　) A．甲选的参考系是地球，乙选的参考系也是地球 B．甲选的参考系是地球，乙选的参考系是猴子 C．甲选的参考系是猴子，乙选的参考系是地球 D．甲选的参考系是地球，乙选的参考系是自身 解析：C　[绳子断开后，以猴子为参考系棒是静止的，猴子向下运动是以地面为参考系的，也就是以地球为参考系，A、B、D错误，C正确．] 学科网（北京）股份有限公司 $$