运动的描述 质点参考系空间时间 课件-2025-2026学年高一上学期物理人教版必修第一册

该高中物理课件围绕运动的描述，系统讲解机械运动、质点、参考系及时间时刻等核心知识。通过车辆行驶、树叶摇摆等生活实例导入，构建从具体运动现象到质点理想模型，再到参考系选择和时间时刻辨析的学习支架。 其亮点在于结合花样滑冰运动员、火车过桥等例题及“看山恰似走来迎”等唐诗情境，通过模型建构和科学推理深化理解。利用时间轴和政府工作报告时间实例区分时刻与时间间隔，培养学生物理观念和科学思维，助力教师高效教学。

主讲：马伟峰 第一章运动的描述 质点 参考系 空间 时间 单击此处添加备注 1 机械运动 （１）机械运动：一个物体相对于另一个物体位置的改变叫做机械运动. 车辆的行驶、机器的运转是机械运动；树叶摇摆、雄鹰振翅也是机械运动；河水流动、风（空气的流动）等等，只要物体间的相对位置发生变化，都是机械运动. 　　 宇宙中的一切物体都处在永恒的运动之中，没有不运动的物体，运动的这种特性叫做运动的普遍性和运动的绝对性。太阳在银河系中不停地运动，地球上通常认为不动的物体实际上是在随着地球一起运动，桌面上不动的课本，物体内部的分子、原子也在不停地运动。 ⑵运动的普遍性和绝对性 内强质量 外塑形象 单击此处添加备注 2 （1）质点的两个基本属性 ①只占有位置不占有空间。 ②具有所代替的物体的全部质量。 （2）质点物理意义的理解 质点不是实际存在的物体,是一个理想的物理模型。 质点 用来代替物体的有质量的点称为质点。 内强质量 外塑形象 单击此处添加备注 3 （3）物体可简化为质点的三种情况 ①物体的大小、形状对所研究的问题的影响可以忽略不计时，可视物体为质点。如地球比较大，但在研究地球绕太阳公转时，地球的大小就变成次要因素，我们完全可以把地球当做质点来看待。然而，在研究地球自转时，就不能把地球看成质点了。研究火车从北京到上海的运动时间可以把火车视为质点，但研究火车过桥的时间就不能把火车看成质点了。 ②平动的物体可以视为质点。平动的物体是指物体上各个点的运动情况都完全相同。这样，物体上任一点的运动情况与整个物体的运动情况相同，可用一个质点代替整个物体。但转动的物体不能视为质点，因为转动物体上各个点的运动情况并不相同。 ③转动的物体一般不能视为质点，但当转动相对平动而言可以忽略时，也可以将物体视为质点。如汽车在平直的公路上行驶时，虽然车轮在转动，但我们关心的是汽车整体的运动情况，此时汽车就可以视为质点。 内强质量 外塑形象 单击此处添加备注 4 （4）大的物体可以视为质点，小的物体有时也可以不视为质点，这是由物体的大小、形状对所研究问题的影响是否可以忽略不计所决定的。 如地球是足够大的，但地球绕太阳公转时，地球的大小就变成次要因素，我们完全可以把地球当作质点看待。当然，在研究地球自转时，就不能把地球看成质点了。原子是足够小，但如果研究原子的核外电子绕核运动的情况时，就不能把原子看成质点。 （5）在物理的研究中，“理想模型”的建立具有十分重要的意义。引入“理想模型”，可以使问题的处理大为简化而又不会发生大的偏差。在现实世界中，有许多实际的事物与这种“理想模型”十分接近，在一定条件下作为一种近似，可以把实际事物当作“理想模型”来处理，即可以将研究“理想模型”的结果直接地应用于实际事物。例如在研究地球绕太阳公转的运动时，由于地球的直径（约1.3×104 km）比地球和太阳之间的距离（约1.5×108 km）小得多，地球上各点相对于太阳的运动可以看作是相同的，即地球的形状、大小可以忽略不计，在这种情况下，就可以直接把地球视为一个“质点”来处理。 我们只研究能够简化为质点的物体的运动，因此，如果没有特别说明都可以把物体视为质点来处理。 内强质量 外塑形象 单击此处添加备注 5 【解析】做花样滑冰的运动员，有旋转动作，身体各部分运动情况不尽相同，不能把其视为质点；在火车的速度相同、火车的大小（长度）不同时，火车通过站口的时间是不同的，不能把火车视为质点。 远航的巨轮、运动中的人造卫星本身大小和形状与其轨道相比很小，可视为质点。 【例1】在下列运动中，研究对象能当作质点的有（ ） A.描出远洋航行巨轮轨迹时的巨轮 B.裁判眼中花样滑冰的运动员 C.研究人造地球卫星的绕行周期 D.火车从车站开出通过站口的时间 Ａ、Ｃ 一个物体能否视为质点，不是由物体自身的大小决定的，而是一个相对概念，即物体自身的形状和大小与所研究的问题相比较可以忽略时，可以抓住主要因素，忽略次要因素的一种科学抽象方法，所以要具体问题具体分析，比如例题中若研究花样滑冰运动员在冰上运动的径迹，计算火车从甲站开往乙站的时间，运动员和火车都可视为质点。 名师伴你行 SANPINBOOK 内强质量 外塑形象 单击此处添加备注 6 以下几种关于质点的说法，你认为正确的是( ) A.只有体积很小或质量很小的物体才可以视为质点 B.只要物体运动得不是很快，物体就可以视为质点 C.质点是一种特殊的实际物体 D.物体的大小和形状在所研究的问题中起的作用很小，可 以忽略不计时，我们就可以把物体视为质点 D 内强质量 外塑形象 单击此处添加备注 7 参考系 （1）参考系：要确定一个物体的位置并描述它的运动情况，就要选定某个其他物体做参考，这个被选作参考的物体叫做参考系. （2）四个角度理解参考系 ①标准性：用来选作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. ②任意性：参考系的选取具有任意性，但应以观察方便和使运动的描述尽可能简单为原则.研究地面上物体的运动时，常选地面为参考系. ③统一性：比较物体的运动时，应该选择同一参考系. ④差异性：同一运动选择不同的参考系，观察结果一般不同，例如，坐在行驶的车中的乘客，以地面为参考系，乘客是运动的，但如果以车为参考系，则乘客是静止的. 内强质量 外塑形象 单击此处添加备注 8 【例2】唐代有一首词，其下阙为：“满眼风波多闪灼，看山恰似走来 迎，仔细看山山不动，是船行”中，“看山恰似走来迎”和“是船行”所选的参考系分别是（ ） A.船和山 B.山和船 C.地面和山 D.河岸和流水 【解析】“看山恰似走来迎”，山相对地面是不动的，因此所选的参考系为船；“是船行”，船相对地面或山是运动的，因此所选参考系为地面或山。 A 【答案】诗中描写船的运动；前两句写景，诗人在船上，卧看云不动是以船为参考系，云与我俱东是以两岸为参考系，云和船均向东运动。 将近1 000年前，宋代诗人陈与义乘着小船在风和日丽的春日出游时曾经写了一首诗（图1-1-1）。在这首诗中，诗人艺术性地表达了他对运动相对性的理解。诗中描述了什么物体的运动？它是以什么物体为参考系的？你对诗人关于“榆堤”“云”“我”的运动与静止的说法有没有不同的认识？ 2 图1-1-1 原则上讲参考系的选取是任意的，但由于人的观察习惯，常选地面或观察者自身做参考系。 内强质量 外塑形象 单击此处添加备注 9 空间 时间 时刻 ⑴时刻与时间间隔的区别 ①在时间轴上时刻为一点，时间间隔为一段。 ②第1 s内，第2 s内…第n s内指的是时间，在数值上都为1 s；最初2 s，前2 s，最后 2 s内等说法对应的也为时间间 隔；第1 s末、第2 s末、第3 s初 等指时刻，且第2 s末和第3 s初 指同一时刻。（图1-1-2） 图1-1-2 内强质量 外塑形象 单击此处添加备注 10 　　时间的单位有秒、分钟、小时，符号分别是s、min、h。还有飞秒和阿秒，符号是：fs、as且１fs=10-15 s,1 as=10-18 s。 　　生活中用各种表来计时，实验室里和运动场上常用停表来测量时间，若要比较精确地研究物体的运动情况，有时需要测量和记录很短的时间，学校的实验室中常用电磁打点计时器或电火花计时器来完成。 ③ 平常所说的“时间”，有时指时刻，有时指时间间隔，如火车到站的时间是１２时４５分，开出的时间是１２时５０分，在本站停留时间是５分钟，前两个“时间”都是指时刻，第三个“时间”指时间间隔。 如果用一维坐标系来表示时间轴，时间轴上的点表示时刻，某一段线段则表示时间间隔。 ⑵时间的测量 内强质量 外塑形象 单击此处添加备注 11 【例３】以下说法中正确的是（　　　　） Ａ.学校作息时间表上的“学生上第一节课的时间为8:00”是 指 时间间隔 Ｂ.火车站公布的旅客列车运行表是时刻表 Ｃ.体育老师用秒表记录某同学完成百米短跑的记录值是时间间隔 Ｄ.“神舟”七号绕地球飞行三天多，耗时80时30分钟是时刻 【评析】时间和时刻的区别：时刻是对应于物体所处的状态，即时刻为状态量；时间间隔是对应于物体所经历的某段过程，即时间间隔为过程量。 【解析】学校作息时间表上的“学生上第一节课的时间为８:00”是指学生上第一节课的瞬间，火车站公布的旅客列车运行表是指列车到站或离站的瞬间，体育老师用秒表记录某同学完成百米短跑所记录的数值是时间间隔，“神舟”七号绕地球飞行三天多，耗时80时30分钟指的是时间间隔，故Ｂ、Ｃ正确。　 BC 内强质量 外塑形象 单击此处添加备注 12 2010年3月5日上午9:00，十一届全国人大三次会议在人民大会堂开幕，会上听取国务院总理温家宝作政府工作报告，审查年度计划报告和预算报告.8:58分，吴邦国委员长宣布了上午会议有三项议程，并请国务院总理温家宝同志作政府工作报告.8:59分，温家宝代表国务院，向大会作政府工作报告，11:05温总理结束了精彩的报告，在长达2个多小时的时间里，总理精彩的报告不断被热烈的掌声所打断.随后，吴邦国委员长宣布：上午全体会议的各项议程已进行完毕，现在休会3个小时，下午请各位代表讨论审议政府工作报告. 在以上文字叙述中，指时刻的有哪些？指时间的有哪些？ 3 【答案】指时刻的有 9:00、8:58、8:59、11:05 指时间的有 2个 多小时、3个小时 内强质量 外塑形象 单击此处添加备注 13 　 物体能否看成质点，与物体本身的大小没有必然的关系.很大的物体可能被看成质点，而很小的物体却不一定能够被看成质点. 总之，在研究物体的运动时，只要可以不考虑物体的大小和形状，就可以将物体看成质点. 　　 1.体积很小的物体一定可以视为质点吗？体积很大的物体一定不可以视为质点吗？ 内强质量 外塑形象 单击此处添加备注 14 　 时间和时刻有区别也有联系。时间能展示运动的一个过程，好比一段录像；时刻只能显示运动的一瞬间，好比一张照片。在时间轴上，时间表示一段，时刻表示一个点。如图所示，t1为8:00，t2为8:05，是指两个时刻，Δt＝t2-t1＝５ min是时间，从时间轴上可看清两者的联系：让t2逐渐趋近于t1，时间间隔Δt就会越来越小，当Δt=0时，时间轴上的区间就变为一个点，时间就变成时刻了。 　　注意： n s末、n s初是指时刻，第n s内是指１ s的时间。　　 2.如何区别时刻与时间间隔？ 内强质量 外塑形象 单击此处添加备注 15 $