第1章 1.质点 参考系-【成才之路•学案】2025-2026学年高中物理必修第一册同步新课程学习指导(人教版)

001 第一章运动的描述 1.质点 参考系 ●目标重点展示 素养目标 学习重点 (1)了解质点的含义，知道将物体抽象为质点的条件，知道质点 物理观念 是理想化的物理模型。 (2)知道参考系的概念及其对描述物体运动的意义。 (1)物体能否看成 (1)初步体会建构物理模型的思维方式，能将特定实际情境中 质点的判断。 的物体抽象成质点。 科学思维 (2)由参考系判断 (2)通过阅读课本理解运动的相对性，能找出相关语境中的参 物体的运动 考系，并能在相关问题中选择合适的参考系。 情况。 科学态度 知道物理学研究的很多问题就在身边，对自然界有好奇心，具有 与责任 探索的兴趣；认识物理模型在探索自然规律中的作用。 探究点1物体和质点 [提示] ●新知导学 (1)由于北方到南 方的距离远大于鹰自 情境：如图所示，雄鹰拍打着翅膀在空中翱翔。 身的大小，所以研究 探究：(1)如果我们研究雄鹰从北方飞到南方的位置 鹰从北方到南方的位 变化情况，雄鹰的大小和形状对所研究的问题有影响吗？ 置变化情况，雄鹰的 能否把雄鹰简化成一个点？ 大小和形状对所研究 的问题没有影响，可 (2)如果研究雄鹰的翅膀是如何拍打时，能把雄鹰简化成一个点吗？ 以简化成一个点。 D[提示] (2)研究雄鹰的翅 ●基础梳理 膀是如何拍打时，翅 膀的形状和大小不能 1.机械运动：物体的空间位置随时间的 称为机械运动。 忽略，雄鹰不能简化 2.质点的定义：忽略物体的 和 ,把物体简化为一个具 成一个点。 有 的点，这样的点称为质点。 3.把物体看作质点的条件：物体的 和 对研究问题的影 响可以忽略。 002 4.在物理学中，突出问题的 ,忽略 ,建立 的物 理模型，是经常采用的一种科学研究方法。质点就是一种理想化模型，实际 并不存在。 [判断正误] (1)形状不规则的物体一定不能看成质点。 (2)做直线运动的物体一定能看成质点。 (3)只要物体很小，就一定可以看成质点。 ( ●重难解读 [思考] 1.质点的特点 如图所示，沿某方向 (1)没有大小和形状。 推动桌面上的教科 (2)具有物体的全部质量。 书，若要测量书移动 (3)现实生活中并不存在。 的距离，能否将它视 2.质点与几何中的“点”的区别：质点是忽略物体的大小和形状的有质量 为质点？为什么？若 要记录书通过桌面上 的点，而几何中的“点”仅仅表示空间中的某一位置。 某一虚线AB的时间， 3.实际物体可看成质点的常见情况 能否将书视为质点？ 物体大小、形状可以忽略 研究平动物体的运动情况 为什么？ 如：研究从青岛到北京的火 如沿斜面上滑时的滑块 车运行时间时的火车 m 质点 物体的转动不起主要作用 题目中有特殊说明的物体 如研究地球绕太阳公转周 体积很小的圆锥摆运动中 期时 的小球 在表示运动距离时，书 的各点运动情况相同. 可以看作质点 A P[思考] 》误区警示 2 (1)误认为体积小的物体都可以看作质，点，体积大的物体都不能看作质点。 经过虚线时，书的宽 (2)误认为平动的物体都能看作质点，转动的物体都不能看作质点。 度无法忽略，不能看 成质点 (3)误认为一个物体在一种情境中可以看作质点，在另外一种情境中也可以 看作质点。 类型一：对质点的理解 例1：下列关于质点的说法中，正确的是 A.地球很大，一定不能看成质点 B.原子核很小，一定能看成质点 C.质点是一种理想化模型，实际上并不存在，所以没有意义 D.同一物体在不同的情况中，有时可看成质点，有时则不可看成质点 003 类型二：物体能否看成质点的判断 [规律方法]物体能否 例2：第十九届亚运会于2023年9月23日~10月8日在杭州举行，本次以 看成质点的判断步骤 (/)确定问题的性 “中国新时代·杭州新亚运”为定位，秉持“绿色、智能、节俭、文明”的办 质，即题中关注的要 会理念，向世界奉献了一场精彩的比赛盛会。在考察下列运动员的成绩 素是什么，分析、求 时可近似视为质点的是 要从影响运动员成绩的因 解的物理量是什么。 素出发，去判断运动员的形状和大小是否可以忽略不计 （2)假设物体的形 状、大小被忽略，分析 求解的物理量及关注的 要素是否受影响。如 果大小和形状对研究 问题可以忽略，物体 A.20公里竞走 B.跳水 C.蹦床 D.武术 就可看作质点，否则 ●[规律方法] 不能看作质点。 跟踪训练1：2022年6月17日，中国第三艘航 [注意]物体能否视为 母福建舰下水命名仪式在中国船舶有限公司举行。 质点的两点提醒 这是中国完全自主设计建造的首艘弹射型航母，采 (1）在高中阶段， 用平直通长飞行甲板，配置电磁弹射和阻拦装置。 虽然许多物体都可以 满载排水量8万余吨。如图所示，下列说法中正确 看作质点，但杆、 的是 绳、弹簧、橡皮筋等 A.可以把正在“福建舰”航母甲板上用手势指挥的调度员看成是一个 起连接作用的物体一 质点 般不能视为质点、。 B.研究“福建舰”航母上战斗机起飞后空中翻滚动作时，可以把战斗机 （2)如果被研究的 看成质点 物体出现动作、姿 C.研究“福建舰”航母在大海中运动轨迹时，可以把航母看成质点 态、转动等问题时。 一般不能被视为 D.由于“福建舰”航母“高大威武”，故任何情况下都不能看成质点 质点。 P[注意] [提示] 探究点2参考系 (1)火车相对于乘 客没有发生位置的变 ●新知导学 动，所以乘客以自己 为参考说火车没 情境：如图所示 火车为哈不动啊？ 有动。 探究：(1)坐在火车里的乘客为什么说火车没有动呢？ （2)火车相对于站 (2)站在站台上的小朋友为什么说火车运动快呢？ 台及站台上的小朋友 (3)怎样描述物体的运动情况呢？ 的位置在快速变化， ●基础梳理 所以小朋友以站台为 1.运动与静止的关系 P[提示] 参考说火车运动快。 (3）由上述分析可 (1)运动的绝对性：自然界的一切物体都处于永恒的运动中， 的 知，要描述一个物体 物体是不存在的，运动是 的。 的运动情况，需要先 (2)运动的相对性：描述某个物体的位置随时间的变化，总是 其 选择某个其他物体作 他物体而言的。 为参考，观察物体的 2.参考系：要描述一个物体的运动，首先要选定某个其他物体作为参考， 位置相对于选定的 这种用来作为 的物体叫作参考系。不能选物体本身为参考 “其他物体”是否随 [判断正误] 时间变化，以及怎样 （1)研究地球上物体的运动一般选地球为参考系。 变化。 (2)参考系必须要选静止不动的物体。 ( 004 (3)参考系必须是和地面联系在一起的物体。 [规律方法]判断参考 (4)参考系是为了研究某物体的运动而假定不动的那个物体。 系的两种方法 ●重难解读 (1）静物法：明确 观察到的现象中，哪 参考系的五个特性 些物体是运动的，哪 相对性 被研究的物体是运动的还是静止的，都是相对于参考系而言的。 些物体是静止的。 静止的物体可能就是 任意性 参考系的选择具有任意性。 参考系。 同一性 比较不同物体的运动时，应该选择同一参考系。 (2）假设法：假设 以某物体为参考系， 差异性 同一运动选择不同的参考系，观察结果可能不同。 判断其他物体的运动 简单性参考系选取应以观测方便和使运动的描述尽可能简单为原则。 情况是否与题目叙述 一致。若一致，该 》特别提醒 物体可能就是参 (1)研究地面上物体的运动时，一般选地面为参考系，如果选地面作为参考系 考系。 可以不指明，但选其他物体作为参考系时必须指明。 [思考] (2)用来作参考系的物体都是假定不动的，与该物体相对地面是静止还是运 “满眼风波多闪灼，看 动无关。 山恰似走来迎，仔细 类型一：由物体的运动情况判断参考系 看山山不动，是 船行。” 例3：（多选）下列有关运动的描述中，参考系的选取符合描述的是 请用物理学知识解释 A.诗句“飞流直下三千尺”是以“飞流”作为参考系的 “看山恰似走来迎”和 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 “山不动，是船行”。 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 你由此得到什么 D.升国旗时，观察到国旗冉冉升起，观察者是以“旗杆”为参考系的 启示？ >[规律方法][思考] 类型二：由参考系判断物体的运动情况 例4：观察图中屋顶的炊烟和小红头发的飘动方向，可知风与小红的运动情 况，其中正确的是 () 山不动船行，以大地 为参考系 由小红头发的飘动方句可知 风相对于小1向右运动，根据 运动的相对性可知，小1相 由效烟的方向可知，风 对于风向左运劝 田 对地面的方句句左 A.风是向左吹的，小红向左运动的速度比风的小 船不动山迎.以船为参 B.风是向左吹的，小红向左运动的速度比风的大 考系 C.风是向右吹的，小红是向左运动的 D.风是向左吹的，小红是向右运动的 P[规律方法] [规律方法]判断物体 运动情况的方法 跟踪训练2：端午节是我国古老传统节 甲队 (1)确定研究对象。 日，人们通常通过赛龙舟庆祝节日的到来。如 (2)根据题意选择 图为两队在赛龙舟时的画面，甲队与乙队之间 合适的参考系。 的距离逐渐增大，最终乙队获得胜利。则下列 (3）分析被研究物 说法正确的是 体相对于所选参考系 A.以甲队为参考系，乙队向左运动 的位置变化情况。 B.以乙队为参考系，甲队是静止的 C.以地面为参考系，乙队向右运动 D.以地面为参考系，甲队是静止的 005 素养能力提升拓展整合·启智培优 对“理想化模型”的理解 1.实际并不存在 “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抽象。 2.突出主要因素的结果 “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.反映客观存在事物的主要特点 “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。质点就是这种方法的具体应用。 例5：（多选）关于“理想化模型”的说法中，正确的是 () A.在物理学中，突出问题的主要方面，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 B.“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抽象，是实 际存在的 C.“速度”是理想化的模型 D.“地面光滑”是理想化的模型 夯基提能作业 请同学们认真完成练案[1] 2.时间 位移 第1课时 时间位移 ●目标重点展示 素养目标 学习重点 物理观念 理解时刻和时间间隔、位置和位移、矢量和标量的概念。 (1)时刻和时间间隔 (1)通过时间轴，理解时刻和时间间隔的区别。 的区别。 科学思维 (2)会在一维坐标系中描述物体运动的位置和位移。 (2)位移的理解和 (3)会应用数学知识计算位移和路程。 计算。 探究点1时刻和时间间隔 [提示] ●新知导学 不同。“上课时 间”指的是一瞬间； 情境：如右图。 不用急，到上课 探究：图中两位同学都提到“时间”，他 快跑啊，马上 “10分钟的时间”指 还有10分钟的时 到上课时间了 的是一段时间。 们所说的“时间”意义相同吗？ P[提示] 间呢！ ●基础梳理 1.时刻：表示某 ,在表示时 间的数轴上用 表示。 2.时间间隔：表示两个 之间的 间隔，在表示时间的数轴上用 表示。学案及练案部分 参芳答案 [学案部分] 第一章运动的描述 甲队向右运动，故B错误；以地面为参考系，两队均向左运动， 故C、D错误。故选A。 1.质点参考系 素养能力提升 例5：AD在物理学中，突出对问题起作用较大的主要因素，忽 探究点1物体和质点 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 基础梳理 经常采用的一种科学研究方法，故A正确；“理想化模型”是 1.变化2.大小形状质量3.大小形状 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 4.主要因素次要因素理想化 学的抽象，它突出对问题起作用较大的主要因素，从而把问题 判断正误 简化，但理想化模型实际并不存在，故B错误；速度是描述运 (1)×(2)×(3)× 动快慢的物理量，不是理想化的模型，C错误：“地面光滑”，在 例1：DA错：在研究地球绕太阳公转（一般研究地球公转的轨 现实生活中是不存在的，故D正确。故选AD。 道和周期)时，地球的形状和大小可以忽略，可以看成质点。 B错：若研究原子核内部结构，原子核不能看成质点。C错： 2.时间位移 质点是为了研究问题的方便引入的，是有实际意义的。D对： 第1课时时间位移 同一物体，针对所研究的问题不同，有时可以看成质点，有时 不能看成质点。 探究点1 时刻和时间间隔 例2：A研究运动员竞走时，运动员的形状、大小可以忽略，可以基础梳理 近似视为质点，故A正确；研究运动员跳水时，运动员的形状、1.瞬间点2.时刻线段 大小不可以忽略，不能近似视为质点，故B错误；研究运动员判断正误 蹦床时，运动员的形状、大小不可以忽略，不能近似视为质点，(1)×(2)V(3)× 故C错误；研究运动员武术时，运动员的形状、大小不可以忽例1：B列车员说：“火车8点42分到站，停车8分”，8点42分 略，不能近似视为质点，故D错误。故选A。 指时刻，8分指时间间隔，故A错误：第2s末和第3s初是同 跟踪训练1：C用手势指挥的调度员不能看成是一个质点，因 一时刻，故B正确；“8分钟”指时间间隔，故C错误；物体在 为需要考虑调度员的动作，质点是不会有动作的，故A错误； 5s内指的是物体在0到5s末这5s的时间间隔，故D错误。 研究“福建舰”航母上战斗机起飞后空中翻滚动作时，不能忽例2：C,2表示时刻，称为第2s末或第3s初，不是第2s内，故 略战斗机的形状，不可以把战斗机看成质点，故B错误；研究A错误；。~2表示时间间隔，称为最初2s内，不是第2s内， “福建舰”航母在大海中运动轨迹时，航母大小可以忽略，可： 第2s内指1s时间，故B错误；t1~t2表示时间间隔，称为第 以把航母看成质点，故C正确，D错误。故选C。 2s内，时长为1s,故C正确；tn~tn+1表示时间间隔，称为第 探究点2参考系 (n+1)s内，故D错误。 基础梳理 探究点2位置和位移 1绝对静止绝对相对于2.参考 基础梳理 判断正误 1.位置原点、正方向单位长度2.运动轨迹 (1)V(2)×(3)×(4)V 3.初位置末位置长度4.方向方向 例3：CDA错：“飞流”相对于山在动，故参考系是山。B错：判断正误 “观众只觉得潮水扑面而来”，是指潮水相对于观潮者本身来 (1)×(2)×(3)V(4)V 说的，故是以观潮者为参考系。C对：“轻舟已过万重山”说的例3：D由位移和路程的定义可知，位移是矢量，取决于物体的 是轻舟的运动，是以“万重山”为参考系。D对：观察到国旗冉 初、末位置；路程是标量，取决于物体实际通过的路线，A、B、C 冉升起，观察者是以地面（或旗杆）为参考系。 错误，D正确。 例4：B选地面为参考系，由屋顶的炊烟方向可知风向左吹。因例4：2200m1800m北偏东53°或东偏北37 为小红的头发向右飘，所以小红一定向左运动且速度比风速 解析：路程为AB+BC+CD=2200m. 大，故选项B正确。 根据勾股定理知，AC间的距离AC=√AB+BC= 跟踪训练2：A由于两队之间的距离逐渐增大，且乙队获胜，则 /6002+8002m=1000m。 以甲队为参考系，乙队向左运动，故A正确；以乙队为参考系， 则汽车的位移大小AD=AC+CD=1000m+800m= 253