内容正文:
1 参考系 时间 质点
第一章 描述运动的基本概念
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第一章 描述运动的基本概念
物理·必修 第一册(配JK版)
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目
录
预习案
01
探究案
02
知能达标训练
04
CONTENTS
提升案
03
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第一章 描述运动的基本概念
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预习案 必备知识·问题导学
01
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参照
参考系
任意
可能不同
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某一瞬间
点
间隔
线段
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时间
质量
大小
形状
代替
问题
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探究案 关键能力·互动探究
02
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提升案 随堂演练·基础落实
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知能达标训练
04
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第一章 描述运动的基本概念
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[学业要求与核心素养]
物理观念
1.知道参考系的概念,知道选取不同的参考系对物体运动情况的描述可能不同
2.知道时刻和时间的区别和联系
3.理解什么是质点,能说出把物体看作质点的条件
科学思维
知道质点是一种理想化模型,知道理想化模型是一种研究问题常用的方法
一、参考系
阅读教材,并回答:
1.坐在行驶的列车上的旅客是运动的还是静止的?为什么有人认为他们是运动的,有人认为他们是静止的?
答:相对地球他们是运动的,相对车厢他们是静止的。
2.教材图113中,飞机驾驶员和平台上的人观察救生员的运动,结果为何不一样?
答:驾驶员以飞机为参考系,平台上的人以钻井台为参考系。
[概念·规律]
1.参考系
(1)参照物:在描述物体的运动时用来作为________的物体叫作参照物。
(2)参考系:参照物以及与参照物保持相对静止的物体组成一个系统,叫作__________。
2.参考系的选择是________的。
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____________。
二、时间和时刻
1.时刻:指____________。在时间轴上用______表示。
2.时间:指某两个时刻之间的________。在时间轴上用________表示。
三、质点
阅读教材,并回答:
1.教材图111中,各物体的运动……要想精确描述物体的位置及其变化有什么困难?困难出在哪里?
答:物体各部分的位置变化不相同。物体有一定的大小和形状。
2.既然因物体有一定的大小和形状,对其运动的描述带来了困难,那么,什么样的物体其运动的描述最为简单?
答:大小和形状可忽略的。
[概念·规律]
1.机械运动:物体的空间位置随________变化的过程。
2.质点:在满足一定条件时,可以把物体简化、抽象为一个具有________的点,称为质点。
3.物体可看作质点的条件
(1)物体的________和________可以忽略。
(2)物体上任意一点的运动可以________整个物体的运动。
4.一个物体能否看成质点是由所研究的________决定的。
探究点一 对参考系的理解与应用
1.参考系的选取原则
eq \x(任意性)―→eq \x(参考系的选取是任意的,任何物体均可选作参考系。)
eq \x(简便性)―→eq \x(参考系的选取应遵循方便、简洁原则,杜绝使问题复杂化。)
eq \x(实用性)―→eq \x(一般选取地面为参考系。)
2.运动的相对性和绝对性
绝对性
运动是绝对的,任何物体都在不停地运动着。
相对性
物体的运动情况是相对于参考系而言的,选取的参考系不同,对同一物体的观测结果可能不同。
当物体相对于参考系位置不变时,我们就说物体处于相对静止状态。
说明
参考系的选取是任意的,但研究地面上物体运动情况时常选取地面或固定在地面上的物体为参考系。
观察图中的旗帜和甲、乙两火炬手所传递的圣火火焰,关于甲、乙两火炬手相对于静止旗杆的运动情况,下列说法正确的是(旗杆和甲、乙火炬手在同一地区)( )
A.甲、乙两火炬手一定向左运动
B.甲、乙两火炬手一定向右运动
C.甲火炬手可能运动,乙火炬手向右运动
D.甲火炬手可能静止,乙火炬手向左运动
[解析] 旗向左偏,说明有向左吹的风,由甲的火焰向左偏,无法确定甲的运动状态,甲可能静止,也可能向右运动,还可能向左以小于风速的速度运动;乙的火焰向右偏,所以乙一定向左运动,且速度大于风的速度。
[答案] D
1.如图所示为A、B、C三列火车在一个车站的情景,A车上的乘客看到B车向东运动,B车上的乘客看到C车和站台都向东运动,C车上的乘客看到A车向西运动。站台上的人看A、B、C三列火车的运动正确的是( )
A.A车向西运动
B.B车向东运动
C.C车一定是静止的
D.C车一定向西运动
解析 由B车上的乘客看到站台向东运动,可判断B车向西运动;由A车上的乘客看到B车向东运动,说明A车也向西运动且速度大于B车速度;C车上的乘客看到A车向西运动,则C车有三种运动情况:C车可能静止,可能向东运动,也可能向西运动但速度比A、B的速度都小。
答案 A
探究点二 时刻和时间
[交流讨论]
1.观察教室里的《作息时间表》
“起床:7:00、预备:7:55、第一节:8:05-8:50……”。
请指出这些数据哪些是时刻?哪些是时间间隔?
答:7:00、7:55是时刻,8:05-8:50是时间间隔。
2.如图钟表指针指示的一个示数,如时针指“5”,其含义是什么?
答:时针指“5”的这一瞬间。
3.在如图所示的时间坐标轴上标出:①第3 s末,②第2 s初,③第3 s初,④3 s内,⑤第3 s内。
答:
4.试讨论本节教材中《自我评价》第1题。
[归纳总结] 时间和时刻的比较
项目
时间
时刻
区别
物理意义
时间是事物运动、发展、变化所经历的过程长短的量度,指某两个时刻之间的间隔
时刻是事物运动、发展、变化所经历的各个状态先后顺序的标志,指某一瞬间
时间轴上的表示方法
一段线段
一个点
表述方法
“3秒内”“前3秒内”“后3秒内”“第2秒内”“第1秒末到第3秒末”等均指时间间隔
“3秒末”“第3秒末”“第4秒初”“8:30”等均指时刻
联系
两个时刻的间隔即为一段时间间隔,时间间隔是一系列连续时刻的积累过程,时间间隔能展示运动的一个过程,好比是一段录像;时刻可以显示运动的一瞬间,好比是一张照片
《墨经》中对时间概念做了正确的定义:“久,弥异时也。”下列关于时间和时刻的说法正确的是( )
A.上午8:30上第一节课表示的是时间间隔
B.时钟指针所指的某一位置表示的是时刻
C.3 s内与第3 s内指的是同一段时间
D.第2 s内指的是从第2 s末到第3 s初
[解析] 上午8:30指的是一个时间点,是时刻,选项A错误;时钟上指针所指的某一位置表示的是时刻,选项B正确;3 s内的时间间隔为3 s,第3 s内的时间间隔为1 s,不是同一段时间,选项C错误;第2 s内指的是从第2 s初到第3 s初,选项D错误。
[答案] B
●规律总结
时刻与时间的两种判断方法
(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,时间间隔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间隔表示出来,对应一个点的是时刻,对应一段线段的是时间间隔。
2.(多选)在如图所示的时间轴中,下列关于时刻和时间间隔的说法正确的是( )
A.t2表示时刻,称为第2 s末或第3 s初
B.t2~t3表示时间间隔,称为第3 s内
C.t0~t2表示时间间隔,称为前2 s或第2 s内
D.tn-1~tn表示时间间隔,称为第(n-1)s内
解析 t2表示时间轴上的一个点,所以表示时刻,称为第2 s末或第3 s初,A正确;t2~t3表示时间轴上的一段距离,所以为时间间隔,称为第3 s内,B正确;t0~t2表示时间轴上的一段距离,所以为时间间隔,称为前2 s,第2 s内表示t1~t2,C错误,tn-1~tn表示时间间隔,称为第n s内,D错误。
答案 AB
探究点三 对质点与物理模型的理解
[交流讨论]
1.研究一列动车的运动
(1)研究动车从广州到上海的运行时间。
(2)研究动车通过隧道或道口的时间。
试比较分析以上两种情况,能否把整列动车看作质点?
答:(1)能 (2)不能
2.研究地球的运动
(1)研究地球绕太阳公转。
(2)研究地球自转。
试比较分析以上两种情况,能否将地球看作质点?
答:(1)能 (2)不能
[归纳总结]
1.质点的特点
eq \x(质点的特点)
eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(①替代物体,②有质量,③无大小、形状,④理想模型,实际不存在))
2.对物理模型的理解
(1)物理模型是在物理研究中,突出问题的主要因素,忽略次要因素而建立的,是经常采用的一种科学研究方法。
(2)物理模型作为一种理想化模型,是为了研究问题的方便而对实际问题的科学抽象,实际中并不存在。
【说明】 物体能不能被看作质点,不是取决于物体的大小、轻重和形状而是取决于所研究的问题。
在研究以下四种情况中所提出的问题时,所涉及的对象可看作质点的是( )
[解析] 绕太阳公转时,地球的大小远小于地球到太阳的距离,符合看成质点的条件;火车进站时间是从车头进站开始到车尾进站为止,不能将火车看成质点;花样滑冰运动员的动作比的是身体各部分的动作及协调性等方面,不能将运动员看成质点;要研究运动员跨栏的姿势(即身体各部分的位置及协调性),不能将其视为质点,只有选项A正确。
[答案] A
●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。
3.某跳水运动员在某次比赛中获得跳水女子10米台金牌,下列说法正确的是( )
A.研究其翻腾动作时,可将她看作质点
B.研究其起跳到刚落水过程的时间,可将她看作质点
C.在跳水过程中,以该运动员为参考系,跳板是静止的
D.以泳池为参考系,落水前运动员感觉泳池迎面而来
解析 研究其翻腾动作时,运动员的大小和形状不能忽略,不可以将她看作质点,A错误;研究其起跳到刚落水过程的时间,运动员的大小和形状能忽略,可以将她看作质点,B正确;在跳水过程中,以运动员为参考系,运动员与跳板的位置在变化,跳板是运动的,C错误;运动员以自己为参考系,落水前运动员感觉泳池迎面而来,D错误。
答案 B
1.(对质点的理解)在考察下列运动员的比赛成绩时,可将运动员看做质点的是( )
解析 跳水比赛要看动作、姿势,运动员不能视为质点,A错误;击剑比赛要看动作、姿势,运动员不能视为质点,B错误;体操比赛要看动作、姿势,运动员不能视为质点,C错误;运动员的大小和马拉松的距离比较,运动员的大小可以忽略,马拉松比赛不看动作、姿势,谁先到达终点谁获得胜利,运动员可以视为质点,D正确。
答案 D
3.(多选)(时刻和时间)下列计时数据指时间间隔的是( )
A.《新闻联播》每晚19点播出
B.太原开往北京的K962次列车于17时26分从太原东站发车
C.第六届东亚运动会女子100米自由泳决赛中,中国选手唐奕以54秒66的成绩夺得冠军
D.“嫦娥三号”历经13天在月球表面虹湾区实现软着陆
解析 每晚19点、17时26分都是指具体某一时刻,A、B错误;54秒66、13天指的都是一段时间间隔,C、D正确。
答案 CD
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