内容正文:
第一章
1.质点 参考系
学习目标
1.经历质点模型的建构过程,了解质点的含义。(物理观念)
2.知道将物体抽象为质点的条件,能将特定实际情境中的物体抽象成质点。体会建构物理模型的思维方式,认识质点模型在探索自然规律中的作用。(科学思维)
3.理解参考系的概念,分析同一物体在不同参考系中的运动情况,建立辩证唯物主义的世界观。(物理观念)
基础落实 必备知识全过关
基础转化 夯实基础提能力
目录索引
重难探究 能力素养全提升
学以致用 随堂检测全达标
基础落实 必备知识全过关
一、物体和质点
1.质点
大小
形状
点
忽略
整个物体
2.理想化模型法
在物理学中,突出问题的 ,忽略 ,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。
这一理想化模型就是这种方法的具体应用。
【要点提示】 质点是用来代替物体的理想化模型。
突出实际问题的主要因素
主要因素
次要因素
质点
二、参考系
物体的运动情况总是相对其他物体而言
1.运动的绝对性和相对性
自然界的一切物体都处于永恒的运动中,绝对静止的物体是不存在的。就此意义而言,我们说运动是 的。但是,描述某个物体的位置随时间的变化,却又总是相对于其他物体而言的。这便是运动的 。
2.参考系
参考系
绝对的
相对性
参考
时间
微思考·情境探究
情境1如图所示,雄鹰拍打着翅膀在空中翱翔,如果我们研究雄鹰从北方飞到南方的位置变化情况,雄鹰的大小和形状对所研究的问题有影响吗?能否把雄鹰简化成一个点?研究雄鹰的翅膀如何拍打时,能把雄鹰简化成一个点吗?
提示 没有;能;不能。
情境2空中加油机是给飞行中的战机补加燃料的飞机,可使受油机增大航程,延长续航时间,增加有效载重,以提高航空作战能力。
(1)在空中加油机看来,战机的运动情况是怎样的?
(2)从地面上的人看来,空中加油机和战机的运动情况是怎样的?
(3)通过上面的例子说明,对于同一个运动的物体,如果选取不同的参考系,所得结果会怎样?
提示 (1)静止的,加油时需要保持相对静止。
(2)沿同一方向高速飞行。
(3)不同。
基础转化 夯实基础提能力
基础转化点1 质点
AI解读质点:高中物理首个理想化物理模型,忽略物体形状和大小,只保留质量这一核心要素。能否视为质点取决于研究问题的情境,而非物体本身大小。是简化运动分析的基础方法。
1.(2026四川巴中高一月考)关于质点,下列说法正确的是( )
A.体积很小的物体都能看成质点,体积很大的物体都不能看成质点
B.做直线运动的物体都能看成质点,做曲线运动的物体都不能看成质点
C.研究北斗卫星绕地球飞行的轨道时,可以把北斗卫星看成质点
D.研究花样滑冰运动员空中转体时,可以把花样滑冰运动员看成质点
C
解析 能否将物体看成质点与物体体积无必然关系,例如研究地球公转时,地球可视为质点,故A错误;物体能否看成质点取决于物体的形状和大小对所研究的问题的影响是否可以忽略,与物体的运动轨迹无关,故B错误;研究北斗卫星绕地球飞行的轨道时,其形状和大小可忽略,可以看成质点,故C正确;研究花样滑冰运动员空中转体时,花样滑冰运动员的形状、大小不能忽略不计,不可以把花样滑冰运动员看成质点,故D错误。
2.(2026浙江丽水高一期末)2025年8月,全球首个人形机器人运动会在北京举办。比赛包括自由体操、舞蹈、物料搬运与整理等项目。下列场景可将机器人视为质点的是( )
A.确定足球比赛中机器人的位置
B.欣赏开幕式表演中机器人打太极拳的动作
C.观察机器人整理物料的精确程度
D.研究跳高比赛中机器人的起跳动作
A
解析 确定足球比赛中机器人的位置时,其大小、形状和动作细节不影响位置描述,故可将机器人视为质点,故A正确;欣赏开幕式表演中机器人打太极拳的动作时,需关注其姿态、四肢运动等细节,其大小和形状不可忽略,故不能将机器人视为质点,故B错误;观察机器人整理物料的精确程度时,涉及抓取、放置等具体操作,需考虑机器人的动作精度,其大小和形状不可忽略,故不能将机器人视为质点,故C错误;研究跳高比赛中机器人的起跳动作时,需分析腿部发力、身体姿态变化等细节,其大小和形状不可忽略,故不能将机器人视为质点,故D错误。
基础转化点2 参考系
AI解读参考系:描述物体运动的必备参照标准,运动和静止具有相对性。默认以地面为参考系,可根据研究需求灵活选取。是判断物体运动状态、对比相对运动的核心依据,普遍应用于所有运动描述类问题。
3.(2026山东日照高一月考)关于参考系,下列说法正确的是( )
A.由于运动是绝对的,描述运动时,无须选定参考系
B.选取的参考系不同,对同一物体运动的描述可能不同
C.一定要选固定不动的物体为参考系
D.研究地面上物体的运动时,必须选地球或相对地球静止的物体为参考系
B
解析 虽然运动是绝对的,但描述具体运动必须选定参考系,否则无法判断物体的位置变化,故A错误;同一物体的运动状态因参考系不同而不同(例如:以运动的火车或地面为参考系时乘客的运动状态不同),故B正确;参考系可以是任意物体,无论其是否固定(如运动的车厢也可作为参考系),故C错误;参考系的选择是任意的,并非必须选地球或相对地球静止的物体(例如可用运动的车辆作为参考系),故D错误。
4.(2026江苏镇江高一期中)2025年9月纪念抗战胜利80周年阅兵仪式上,26架直升机排成数字“80”字样缓缓飞过天安门上空,关于此次飞行,下列说法正确的是( )
A.地面上的人看到直升机飞过,是以其他直升机为参考系
B.飞行员看到观礼台向后掠过,是以自己驾驶的直升机为参考系
C.若直升机保持队形飞行时,以观礼台为参考系,直升机是静止的
D.若直升机保持队形飞行时,以编队中某一架直升机为参考系,其他直升机是运动的
B
解析 地面上的人看到直升机飞过,是以地面或地面固定物(如观礼台)为参考系,故A错误;飞行员以自己驾驶的直升机为参考系,观礼台相对向后运动,故B正确;直升机保持队形飞行时,以观礼台为参考系,直升机位置变化,是运动的,而非静止的,故C错误;直升机保持队形飞行时,直升机之间的位置相对不变,以编队中某一直升机为参考系,其他直升机相对静止,而非运动的,故D错误。
重难探究 能力素养全提升
命题角度一 对质点与物理模型的理解
1.质点的四个特点
2.可将物体看成质点的几种情况
3.对理想化模型的理解
(1)理想化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,建构理想化模型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。
例题1下列关于质点的说法正确的是( )
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
D
解析 在研究地球绕太阳公转时,地球的形状和大小可以忽略,可以看成质点,A错误;若研究原子核内部结构,原子核不能看成质点,B错误;质点是为了研究问题的方便而引入的,是有实际意义的,C错误;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,D正确。
例题2(2025浙江1月选考)我国水下敷缆机器人如图所示,具有“搜寻—挖沟—敷埋”一体化作业能力。可将机器人看成质点的是( )
A.操控机器人进行挖沟作业
B.监测机器人搜寻时的转弯姿态
C.定位机器人在敷埋线路上的位置
D.测试机器人敷埋作业时的机械臂动作
C
解析 操控机器人进行挖沟作业、监测机器人搜寻时的转弯姿态、测试机器人敷埋作业时的机械臂动作均不能忽略机器人的大小和形状,需要关注机器人本身的变化情况,因此不可以看成质点,定位机器人在敷埋线路上的位置时可以忽略机器人的大小和形状,可以看成质点。故选C。
【教考衔接】
试题情境 生活实践问题情境
必备知识 质点
关键能力 理解能力
教材链接 人教版物理必修一第33页第1题都考查了物体能看成质点的条件
思维方法 理想模型法
命题角度二 对参考系的理解
参考系的四个性质
标准性 用来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
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洁为原则;研究地面上物体的运动时,常选地面为参考系
同一性 比较不同物体的运动时,应该选择同一参考系
差异性 同一运动选择不同的参考系,观察结果一般不同
例题3两辆汽车在平直公路上行驶,甲车上的人看到乙车是静止的①,而乙车上的人看到路旁的电线杆向东移动②,若以地面为参考系,上述观察表明
( )
A.甲车静止,乙车向东运动
B.乙车静止,甲车向西运动
C.甲车向西行驶,乙车向东运动
D.两车以相同速度向西运动
D
解析 甲车上的人看到乙车是静止的,说明甲、乙两车运动的速度相同,而乙车上的人看到路旁的电线杆向东移动,说明乙车相对于地面向西运动,故以地面为参考系,甲、乙两车以相同速度向西运动。
读取题干 获取信息
① 以甲车为参考系,乙车静止,即甲、乙两车同向等速行驶
② 以乙车为参考系,电线杆向东移动,即以电线杆(或地面)为参考系,乙车向西移动
【教你析题】
【教你破题】
例题4(2026河南重点高中高一月考)双人跳水比赛时,甲、乙两名运动员起跳后由于不同步,甲运动员先入水,在下落过程中的某时刻,甲运动员看到乙运动员正在上升,则该时刻( )
A.甲运动员选用的参考系为看台
B.甲运动员选用的参考系为乙运动员
C.甲运动员选用的参考系为自己
D.以水面为参考系,甲运动员向上运动
C
解析 以看台为参考系,甲运动员看到乙运动员向下运动,故A错误;描述乙运动员的运动情况,不能选自己为参考系,故B错误;以甲运动员为参考系,甲运动员看到乙运动员是向上运动的,故C正确;以水面为参考系,甲运动员向下运动,故D错误。
学以致用 随堂检测全达标
1
2
3
1.(质点)杭州亚运会顺利举行,如图为运动会中的四个比赛场景。在下列研究中可将运动员视为质点的是( )
A.研究甲图中运动员的入水动作
B.研究乙图中运动员的空中转体姿态
C.研究丙图中运动员在百米比赛中的
平均速度
D.研究丁图中运动员通过某个攀岩支
点的动作
C
1
2
3
解析 研究甲图中运动员的入水动作时,运动员的形状和大小对所研究问题的影响不能够忽略,此时运动员不能视为质点,故A错误;研究乙图中运动员的空中转体姿态时,运动员的形状和大小对所研究问题的影响不能够忽略,此时运动员不能视为质点,故B错误;研究丙图中运动员在百米比赛中的平均速度时,运动员的形状和大小对所研究问题的影响能够忽略,此时运动员能视为质点,故C正确;研究丁图中运动员通过某个攀岩支点的动作时,运动员的形状和大小对所研究问题的影响不能够忽略,此时运动员不能视为质点,故D错误。
1
2
3
2.(参考系的判断)如图为我国某地无人机群表演“凤凰飞天”,“凤凰”展翅上升过程中,其形状保持不变。观众甲说无人机是向上运动的,观众乙说无人机是静止的。则下列说法正确的是( )
A.甲选的参考系是地面,乙选的参考系也是地面
B.甲选的参考系是地面,乙选的参考系是相邻的无人机
C.甲选的参考系是相邻的无人机,乙选的参考系也是相邻的无人机
D.甲选的参考系是相邻的无人机,乙选的参考系是地面
B
1
2
3
解析 甲说无人机是向上运动的且“凤凰”展翅上升,所以甲选的参考系是地面,乙说无人机是静止的且“凤凰”的形状保持不变,所以乙选的参考系是相邻的无人机。故选B。
1
2
3
3.(参考系)(多选)早上校园里响起读书声,同学们通过诵读经典,尽享经典之美,感受诗词之趣,从古人的智慧和情怀中汲取营养,涵养心灵。下列说法正确的是( )
A.“两岸青山相对出,孤帆一片日边来”中“青山相对出”选择的参考系是孤帆
B.“空手把锄头,步行骑水牛。人从桥上过,桥流水不流”中的“桥流”选择的参考系是水
C.“一江春水向东流”是以水为参考系来描述水的运动的
D.“飞花两岸照船红”是以船为参考系描述花的运动的
ABD
1
2
3
解析 “青山相对出”选择的参考系是孤帆,A正确;“桥流水不流”中的“桥流”选择的参考系是水,B正确;“一江春水向东流”是以河岸为参考系来描述水的运动的,C错误;“飞花两岸照船红”是以船为参考系描述花的运动的,D正确。
本 课 结 束
$