1.质点　参考系（导学案） 物理粤教版2019必修第一册

1.1. 质点 参考系 导学案 1．理解质点模型的建立条件；掌握参考系的概念及运动的相对性；区分时间与时刻的物理意义 2. 通过实例分析建立理想化模型的思维方法；体验参考系选择对运动描述的影响；认识物理模型在科技中的应用。 1．理解质点的概念以及初步建立质点概念所采用的抽象思维方法。（重点） 2．会根据问题情境选择参考系。 3．会区分时间与时刻的区别。（重点） 4．.将一个实际的物体抽象为质点的条件。（难点） 【知识回顾】 1．机械运动：是宇宙中的 ，物理学中把物体位置随 叫机械运动. 2．机械运动的特点： （1）机械运动是一种常见的运动，一切物体都在 ，绝对静止的物体是 的， （2）机械运动是 的一种运动形式。 3．参照物的概念： （1）要描述一个物体是运动的还是静止的，要看选定哪个物体作为标准,被选择标准的物体叫做 . （2）同一个物体是运动还是静止，取决于所选的 ．这也说明了物体的运动和静止是 的。 4．参照物的选择： （1）参照物的选定可以是 的，运动和静止的物体都可以作为参照物， 不能做参照物. 判断物体是运动还是静止，有两个步骤，一看选哪个物体作为参照物，二看被判断物体与参照物之间是否发生位置变化。如果位置变化了，是运动的；如果位置没有变化，是静止的。 （2）被选作参照物的物体，就假定该物体是 的。 （3）一般选 作为参照物。生活中一般以地面为参照物时，往往不说明。 （4）描述同一物体的运动时，选择的参照物 ，结论一般不同。 【自主预习】 1．质点 定义：用来代替物体的具有 的点。 条件：当物体的 和 对研究问题的影响可以忽略时。 实例：研究地球公转时 （能/不能）看作质点；研究地球自转时 （能/不能）。 2. 参考系与坐标系 参考系是描述物体 时选作标准的物体。 以不同参考系描述同一物体的运动，结论可能 （相同/不同）。 为定量描述位置，需建立 坐标系（如教材图1-1-3）。 若点A坐标x=2m，点B坐标x=-1m，则位置变化量Δx= m。 3. 时间与时刻 时刻对应时间轴上的 ，如飞机14:00起飞。 时间间隔是两时刻之间的 ，如飞行时间3h5min。 时间轴上的"第2秒内"指 到 的区间。 思考与讨论： 1．雄鹰拍打翅膀在空中翱翔时，你是否可以准确地描述它的运动呢？ 2．足球在地上滚动时，你是否可以准确地描述它的运动？ 对以上两个实例，之所以我们不能够准确的描述出翱翔的雄鹰和滚动的足球的运动，你认为困难和麻烦出在哪里呢？ 3．如果我们研究雄鹰从我国黑龙江飞到西藏用的时间的话，雄鹰的形状大小会有影响吗？ 一、物体和质点 1．质点：忽略物体的 用来代替物体的、有 的点； 2．条件：物体的大小和形状对所研究问题的影响可 时。 【思考与讨论】 1．下列两种情况下，对于“很大”的地球来说，它可以看做质点吗？ 2．下列两种情况下，对于“很长”的火车来说，它可以看做质点吗？ 3．下列情况下，对于“很小”的足球和乒乓球来说，它可以看做质点吗？ 4．下列情况下，对于“旋转”的运动员来说，它可以看做质点吗？ 结论总结： 1．是不是很小的物体才能看作质点，很大的物体不能看做质点？ 2．当涉及问题研究物体自身转动和具体动作时，物体是否可看做质点？ 3．日常生活中是否存在质点？ 4．物理中的“质点”和几何中的点有哪些异同？ 【思考与讨论】 通过观察和思考，发表一下你的看法？ 【回顾初中知识】 1．要描述一个物体是运动的还是静止的，要看选定哪个物体作为标准,被选择标准的物体叫做 . 2．同一个物体是运动还是静止，取决于所选的 ．这也说明了物体的运动和静止是 的。 二、参考系 1．参考系： 为了确定物体的位置和描述物体运动而被选做参考的物体。（注：初中所学 是通俗说法，但本质 ） 要描述一个物体的运动，首先要选定某个其它的物体做参考，观察物体相对这个物体(其它物体)的位置是否随时间变化，以及怎样变化。这种用来做参考的物体称为参考系。 【思考与讨论】 甲同学和乙同学第一次乘高铁列车，把一枚硬币立于窗台上。甲同学说：“硬币静止不动！”乙同学却说：“你看错了，硬币是运动的。”你认为甲乙同学的说法谁对谁错？ 2．参考系的选取： （1）可以 选取； （2）应以观测方便和使运动的描述尽可能 为原则； （3）常选择 的物体为参考系； （4）参考系的选取不同，对物体运动的描述可能 ； （5）比较两个物体的运动情况，必须选择 才有意义。 注意：以后凡是说到运动，都应该首先选择参考系，常默认为地面或相对地面静止的物体为参考系。 【思考与讨论】 （1）"14:00和17:05表示什么？" （2）"3小时5分钟表示什么？" 归纳总结： -时刻：事件发生的瞬间（时间轴上的点） -时间间隔：两个时刻之间的间隔（时间轴上的段) 【公式与计算】 推导时间间隔公式：△t=t2-t1 计算航班案例：Δt=17:05-14:00=3h5min 课堂小结： 一、机械运动：物体的空间位置随时间变化叫做机械运动。 二、物体和质点 1、质点：忽略物体的大小和形状，把它简化为一个具有质量的点。 2、物体看成质点的条件：当所研究的问题与物体本身的形状大小无关时，可以将物体简化成质点。 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。 三、参考系和坐标系 1、运动是绝对的，静止是相对的。 2、参考系:描述物体运动时,用来作为参考(假定为不动)的物体。 3、原则：上参考系可以任意选取。但实际上总是本着观测方便和使运动的描述尽可能简单的原则选取。一般研究地面上运动的物体时选取地面为参考系。 四、时间与时刻 时刻 → 时间轴上的"点"（t₁） 时间 → 时间轴上的"段"（Δt=t₂-t₁） 1．在研究下列物体运动时，哪些可以把物体当作质点处理（　　） A．绕地球运动的月球 B．火车在平直的路面上通过桥梁 C．讨论轮胎上某一点的运动情况时的轮胎 D．凡是平动的物体都可以当作质点 2．2021年夏季奥运会在日本东京举行，我国取得了38金、32银、18铜的好成绩，下列体育运动中，可将运动员视为质点的是（　　） A．研究羽毛球运动员接球的动作 B． 研究马拉松比赛的成绩 C．研究鞍马比赛的姿势 D．研究花样游泳的动作 3．第32届夏季奥运会在东京举行，下列决赛中可把研究对象看成质点的是（　　） A．研究苏炳添在百米跑决赛时的起跑技术 B．研究乒乓球男子单打冠军马龙的发球动作 C．研究女子10米跳台冠军全红婵的跳水动作 D．研究女子标枪冠军刘诗颖掷出的标枪枪尖的轨迹 4．观察图中的烟和小旗，关于甲、乙两车相对于房子的运动情况，下列中说法正确的是（　　） A．甲、乙两车一定向左运动 B．甲、乙两车一定向右运动 C．甲车可能运动，乙车向右运动 D．甲车可能静止，乙车向左运动 5．如图所示，一架执行救援任务的直升机悬停在钻井平台的上空，救生员抱着伤病员，缆绳正在将他们拉上飞机。若以救生员为参考系，则处于静止状态的是（　　） A．伤病员 B．直升机 C．钻井平台 D．直升机驾驶员 6．图示是体育摄影中“追拍法”的成功之作，摄影师眼中清晰的滑板运动员是静止的，而模糊的背景是运动的，摄影师用自己的方式表达了运动的美．请问摄影师选择的参考系是（　　） A．大地 B．摄影师 C．运动员 D．背景 7．滁州轨道交通宁滁线（又称南京地铁S4号线），是滁州市首条城市轨道交通线路，也是中国首条跨省城际铁路，全长55.35km，设计最高时速140km/h，当前首班发车时间6：30，末班发车时间21：30，单程用时约40分钟。下列说法正确的是（　　） A．“全长55.35km”表示位移大小 B．“最高时速140km/h”表示平均速度大小 C．“首班发车时间6：30，末班发车时间21：30”均表示时刻 D．研究列车单程运行所用时间时不能将列车看成质点 8．中国高铁是中国呈现给世界的一张靓丽的“名片”。在南京旅游的小帅决定乘高铁回上海，于是查到了如图所示的列车时刻表。他起初觉得G139次列车蛮好的，18:21出发，历时刚好一个半小时到达上海虹桥。但考虑到去南京南车站时间有点紧，遂选择了G141次列车。关于G141次列车的相关信息，下列说法正确的是（　　） A．“18:41”指时间间隔 B．“20:13”指时间间隔 C．“01:32”指时间间隔 D．“01:32”指时刻 本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？ 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 1.1. 质点 参考系 导学案 1．理解质点模型的建立条件；掌握参考系的概念及运动的相对性；区分时间与时刻的物理意义 2. 通过实例分析建立理想化模型的思维方法；体验参考系选择对运动描述的影响；认识物理模型在科技中的应用。 1．理解质点的概念以及初步建立质点概念所采用的抽象思维方法。（重点） 2．会根据问题情境选择参考系。 3．会区分时间与时刻的区别。（重点） 4．.将一个实际的物体抽象为质点的条件。（难点） 【知识回顾】 1．机械运动：是宇宙中的普遍现象，物理学中把物体位置随时间的变化叫机械运动. 2．机械运动的特点： （1）机械运动是一种常见的运动，一切物体都在运动，绝对静止的物体是不存在的， （2）机械运动是最简单的一种运动形式。 3．参照物的概念： （1）要描述一个物体是运动的还是静止的，要看选定哪个物体作为标准,被选择标准的物体叫做参照物. （2）同一个物体是运动还是静止，取决于所选的参照物．这也说明了物体的运动和静止是相对的。 4．参照物的选择： （1）参照物的选定可以是任意的，运动和静止的物体都可以作为参照物，物体本身不能做参照物. 判断物体是运动还是静止，有两个步骤，一看选哪个物体作为参照物，二看被判断物体与参照物之间是否发生位置变化。如果位置变化了，是运动的；如果位置没有变化，是静止的。 （2）被选作参照物的物体，就假定该物体是静止的。 （3）一般选地面或地面上静止的物体作为参照物。生活中一般以地面为参照物时，往往不说明。 （4）描述同一物体的运动时，选择的参照物不同，结论一般不同。 【自主预习】 1．质点 定义：用来代替物体的具有质量的点。 条件：当物体的大小和形状对研究问题的影响可以忽略时。 实例：研究地球公转时能（能/不能）看作质点；研究地球自转时不能 （能/不能）。 2. 参考系与坐标系 参考系是描述物体运动时选作标准的物体。 以不同参考系描述同一物体的运动，结论可能不同（相同/不同）。 为定量描述位置，需建立直线坐标系（如教材图1-1-3）。 若点A坐标x=2m，点B坐标x=-1m，则位置变化量Δx=-3 m。 3. 时间与时刻 时刻对应时间轴上的点，如飞机14:00起飞。 时间间隔是两时刻之间的间隔，如飞行时间3h5min。 时间轴上的"第2秒内"指t=1s到t=2s的区间。 思考与讨论： 1．雄鹰拍打翅膀在空中翱翔时，你是否可以准确地描述它的运动呢？ 2．足球在地上滚动时，你是否可以准确地描述它的运动？ 对以上两个实例，之所以我们不能够准确的描述出翱翔的雄鹰和滚动的足球的运动，你认为困难和麻烦出在哪里呢？ 3．如果我们研究雄鹰从我国黑龙江飞到西藏用的时间的话，雄鹰的形状大小会有影响吗？ 一、物体和质点 1．质点：忽略物体的大小和形状用来代替物体的、有质量的点； 2．条件：物体的大小和形状对所研究问题的影响可忽略不计时。 【思考与讨论】 1．下列两种情况下，对于“很大”的地球来说，它可以看做质点吗？ 2．下列两种情况下，对于“很长”的火车来说，它可以看做质点吗？ 3．下列情况下，对于“很小”的足球和乒乓球来说，它可以看做质点吗？ 4．下列情况下，对于“旋转”的运动员来说，它可以看做质点吗？ 结论总结： 1．是不是很小的物体才能看作质点，很大的物体不能看做质点？ 2．当涉及问题研究物体自身转动和具体动作时，物体是否可看做质点？ 3．日常生活中是否存在质点？ 4．物理中的“质点”和几何中的点有哪些异同？ 【思考与讨论】 通过观察和思考，发表一下你的看法？ 【回顾初中知识】 1．要描述一个物体是运动的还是静止的，要看选定哪个物体作为标准,被选择标准的物体叫做参照物. 2．同一个物体是运动还是静止，取决于所选的参照物．这也说明了物体的运动和静止是相对的。 二、参考系 1．参考系： 为了确定物体的位置和描述物体运动而被选做参考的物体。（注：初中所学参照物是通俗说法，但本质相同） 要描述一个物体的运动，首先要选定某个其它的物体做参考，观察物体相对这个物体(其它物体)的位置是否随时间变化，以及怎样变化。这种用来做参考的物体称为参考系。 【思考与讨论】 甲同学和乙同学第一次乘高铁列车，把一枚硬币立于窗台上。甲同学说：“硬币静止不动！”乙同学却说：“你看错了，硬币是运动的。”你认为甲乙同学的说法谁对谁错？ 2．参考系的选取： （1）可以任意选取； （2）应以观测方便和使运动的描述尽可能简单为原则； （3）常选择地面或相对地面静止的物体为参考系； （4）参考系的选取不同，对物体运动的描述可能不同； （5）比较两个物体的运动情况，必须选择同一参考系才有意义。 注意：以后凡是说到运动，都应该首先选择参考系，常默认为地面或相对地面静止的物体为参考系。 【思考与讨论】 （1）"14:00和17:05表示什么？" （2）"3小时5分钟表示什么？" 归纳总结： -时刻：事件发生的瞬间（时间轴上的点） -时间间隔：两个时刻之间的间隔（时间轴上的段) 【公式与计算】 推导时间间隔公式：△t=t2-t1 计算航班案例：Δt=17:05-14:00=3h5min 课堂小结： 一、机械运动：物体的空间位置随时间变化叫做机械运动。 二、物体和质点 1、质点：忽略物体的大小和形状，把它简化为一个具有质量的点。 2、物体看成质点的条件：当所研究的问题与物体本身的形状大小无关时，可以将物体简化成质点。 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。 三、参考系和坐标系 1、运动是绝对的，静止是相对的。 2、参考系:描述物体运动时,用来作为参考(假定为不动)的物体。 3、原则：上参考系可以任意选取。但实际上总是本着观测方便和使运动的描述尽可能简单的原则选取。一般研究地面上运动的物体时选取地面为参考系。 四、时间与时刻 时刻 → 时间轴上的"点"（t₁） 时间 → 时间轴上的"段"（Δt=t₂-t₁） 1．在研究下列物体运动时，哪些可以把物体当作质点处理（　　） A．绕地球运动的月球 B．火车在平直的路面上通过桥梁 C．讨论轮胎上某一点的运动情况时的轮胎 D．凡是平动的物体都可以当作质点 【答案】A 【详解】A．研究绕地球运动的月球时，月球自身形状大小可以忽略不计，故可以看作质点，故A正确； B．火车通过桥梁时，长度不能忽略，则不能简化为质点，故B错误； C．讨论轮胎上某一点的运动情况时，轮胎的大小形状不可忽略，不能看作质点，故C错误； D．物体是否被视为质点，完全决定于所研究问题的性质，并不是所有的平动的物体都可以当作质点，故D错误。故选A。 2．2021年夏季奥运会在日本东京举行，我国取得了38金、32银、18铜的好成绩，下列体育运动中，可将运动员视为质点的是（　　） A．研究羽毛球运动员接球的动作 B． 研究马拉松比赛的成绩 C．研究鞍马比赛的姿势 D．研究花样游泳的动作 【答案】B 【详解】ACD．研究羽毛球运动员接球的动作、研究鞍马比赛的姿势以及研究花样游泳的动作时，运动员身体各部分的运动差异不可忽略，所以不能将运动员视为质点，故ACD不符合题意； B．研究马拉松比赛的成绩时，不必考虑运动员的姿态以及身材大小，所以能将运动员视为质点，故B符合题意。故选B。 3．第32届夏季奥运会在东京举行，下列决赛中可把研究对象看成质点的是（　　） A．研究苏炳添在百米跑决赛时的起跑技术 B．研究乒乓球男子单打冠军马龙的发球动作 C．研究女子10米跳台冠军全红婵的跳水动作 D．研究女子标枪冠军刘诗颖掷出的标枪枪尖的轨迹 【答案】D 【详解】A．研究苏炳添在百米跑决赛时的起跑技术时不能把运动员看做质点，否则就没动作可言了，选项A错误； B．研究乒乓球男子单打冠军马龙的发球动作时不能把运动员看做质点，否则就没动作可言了，选项B错误； C．研究女子10米跳台冠军全红婵的跳水动作时不能把运动员看做质点，否则就没动作可言了，选项C错误； D．研究女子标枪冠军刘诗颖掷出的标枪枪尖的轨迹时，标枪的大小可忽略不计，能把标枪看做质点，选项D正确。故选D。 4．观察图中的烟和小旗，关于甲、乙两车相对于房子的运动情况，下列中说法正确的是（　　） A．甲、乙两车一定向左运动 B．甲、乙两车一定向右运动 C．甲车可能运动，乙车向右运动 D．甲车可能静止，乙车向左运动 【答案】D 【详解】由图中的信息可以判断出：因为房子的烟向左飘，所以风是向左吹，所以甲车运动状态有三种可能：1、向右运动；2、静止；3、向左运动，但运动速度小于风速。因为乙车旗向右飘，所以乙车只能向左运动，且速度要大于风的速度。故选D。 5．如图所示，一架执行救援任务的直升机悬停在钻井平台的上空，救生员抱着伤病员，缆绳正在将他们拉上飞机。若以救生员为参考系，则处于静止状态的是（　　） A．伤病员 B．直升机 C．钻井平台 D．直升机驾驶员 【答案】A 【详解】若以救生员为参考系，则处于静止状态的是伤病员；直升机、钻井平台和直升机驾驶员都是运动的。故选A。 6．图示是体育摄影中“追拍法”的成功之作，摄影师眼中清晰的滑板运动员是静止的，而模糊的背景是运动的，摄影师用自己的方式表达了运动的美．请问摄影师选择的参考系是（　　） A．大地 B．摄影师 C．运动员 D．背景 【答案】BC 【详解】摄影师采用的是“追拍法”，摄影师和滑板运动员是同速运动的，所以运动的背景所选用的参考系是摄影师或运动员。故选BC。 7．滁州轨道交通宁滁线（又称南京地铁S4号线），是滁州市首条城市轨道交通线路，也是中国首条跨省城际铁路，全长55.35km，设计最高时速140km/h，当前首班发车时间6：30，末班发车时间21：30，单程用时约40分钟。下列说法正确的是（　　） A．“全长55.35km”表示位移大小 B．“最高时速140km/h”表示平均速度大小 C．“首班发车时间6：30，末班发车时间21：30”均表示时刻 D．研究列车单程运行所用时间时不能将列车看成质点 【答案】C 【详解】A．“全长55.35km”是列车行驶轨迹的总长度，属于路程，而位移大小是起点到终点的直线距离。由于轨道不可能是直线，因此该值表示路程而非位移大小，故A错误； B．“最高时速140km/h”是列车在行驶中能达到的最大瞬时速度，而非平均速度大小，故B错误； C．“首班发车时间6:30”和“末班发车时间21:30”均对应时间轴上的一个点，属于时刻，故C正确； D．研究列车单程运行时间时，列车的长度远小于路程，可忽略其大小，因此能视为质点，故D错误。 故选C。 8．中国高铁是中国呈现给世界的一张靓丽的“名片”。在南京旅游的小帅决定乘高铁回上海，于是查到了如图所示的列车时刻表。他起初觉得G139次列车蛮好的，18:21出发，历时刚好一个半小时到达上海虹桥。但考虑到去南京南车站时间有点紧，遂选择了G141次列车。关于G141次列车的相关信息，下列说法正确的是（　　） A．“18:41”指时间间隔 B．“20:13”指时间间隔 C．“01:32”指时间间隔 D．“01:32”指时刻 【答案】C 【详解】A．“18:41”指经过南京南的时间，描述的是一个状态，可知，“18:41”指时刻，故A错误； B．“20:13”指经过终点站上海虹桥的时间，描述的是一个状态，可知，“20:13”指时刻，故B错误； CD．“01:32”指从南京南到上海虹桥的时间，描述的是一个过程，可知，“01:32”指时间间隔，故C正确，D错误。 故选C。 本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？ 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$