内容正文:
1.1 质点和参考系 导学案
【学习目标】
1. 了解质点的含义;
2. 知道将物体看成质点的条件,能将特定实际情境中的物体看成质点;
3. 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;
4. 理解参考系的概念,分析不同参考系中运动现象的不同。
【知识梳理】
一、物体和质点
1. 物体:物质由 、 等组成,物体是物质的 状态。
2. 机械运动:物体的空间位置随时间的 称为机械运动。
3. 质点:在某些情况下,可以忽略物体的 和 ,把它简化为一个有 的点,这样的点称为质点。 特点:有 、无
和 。
4. 物体看成质点的条件:物体的 和 在所研究的问题中是次要因素,可以忽略时。
5. 理想化模型: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。
二、参考系
1. 运动的绝对性和相对性(物体的运动情况总是相对其他物体而言):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,描述某一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,这便是运动的相对性。
2. 定义:在描述物体的运动时,用来作为 的物体。
3. 意义:观察被研究的物体相对于参考系的位置是否随 变化以及如何变化。
4. 核心:运动和静止是 的,参考系选取 ,物体运动状态描述 。
【典型例题】
(例1)质点概念判断
下列研究场景中,可将研究对象视为质点的是( )
A. 研究花样滑冰运动员的整套动作姿态
B. 研究高铁从北京南站到上海虹桥站的运行时长
C. 研究乒乓球旋转对落点的影响
D. 研究无人机悬停时的机身平衡状态
(例2)参考系的判断
秋日傍晚,行人沿平直马路匀速散步,路边树木静止不动。以行人作为参考系,下列说法正确的是( )
A. 树木绝对静止 B. 树木向行人后方运动
C. 树木向行人前方运动 D. 无法判断树木的运动状态
(例3)运动相对性基础应用
两辆汽车在平直公路上同向匀速行驶,甲车速度大于乙车速度。以甲车为参考系,乙车的运动方向是( )
A. 向前运动 B. 向后运动
C. 保持静止 D. 随机变化
(例4)质点场景辨析
下列情境中,研究对象不能看成质点的是( )
A. 测算货运轮船跨洋航行的路程
B. 记录短跑运动员百米赛跑的成绩
C. 观察卫星绕地球的运行轨道
D. 分析体操运动员落地的动作规范性
(例5)多物体参考系综合判断
甲、乙、丙三辆小车在平直路面上同向行驶,地面观察者看到:甲车匀速向前,乙车静止,丙车匀速向后。若以丙车为参考系,下列运动状态判断正确的是( )
A. 甲车向前运动,乙车向后运动
B. 甲车、乙车均向前运动,且甲车速度更快
C. 甲车向前运动,乙车静止
D. 甲车、乙车均向后运动
(例6)质点临界场景辨析
关于物体能否视为质点,下列说法正确的是( )
A. 物体做直线运动时,一定可以视为质点
B. 物体做曲线运动时,一定不能视为质点
C. 研究卫星的在轨运行周期时,卫星可视为质点
D. 研究列车通过隧道的时间时,列车可视为质点
(例7)动态相对运动推理
平直公路上,观察者在地面看到:风速恒定向东,骑行者匀速向西骑行,此时骑行者感觉无风。若地面视角下风速大小为v,以骑行者为参考系,空气的运动状态是( )
A. 静止不动
B. 向东匀速运动,速度大小为v
C. 向西匀速运动,速度大小为v
D. 向东匀速运动,速度大小为2v
【课后作业】
1. 完成课本以及配套习题;
2. 预习课本1.2时间的位移的内容.
班级: 姓名: 学号:
1.1质点与参考系 导学案 1 /4
学科网(北京)股份有限公司
参考答案:
【知识梳理】
一、1. 分子 原子 聚合 2. 变化
3. 大小 形状 质量 质量 形状 大小 4. 形状 大小
5. 主要因素 次要因素
2、 1. 绝对 2. 参考 3. 时间
4. 相对 不同 也不同
【典型例题】
(例1)B 解析:质点的核心判定依据:物体大小、形状对研究问题无影响。ACD选项均需要研究物体的姿态、旋转、平衡状态,物体自身形状不可忽略,不能视为质点;B选项研究高铁运行时长,高铁尺寸远小于两地距离,可视为质点。
(例2)B 解析:地面参考系中行人向前运动、树木静止;以向前运动的行人为参考系,相对位置不断向后变化,因此树木向行人后方运动。
(例3)B 解析:甲乙同向行驶,甲车速度更快,相同时间内甲车位移更大,两车间距不断增大;以甲车为参考系,乙车相对甲车不断向后偏移,即向后运动。
(例4)D 解析:ABC选项研究航行路程、赛跑成绩、运行轨道,物体尺寸可忽略,可视为质点;D选项分析动作规范性,需要关注运动员肢体形态,不能视为质点。
(例5)B 解析:地面参考系:甲向前、乙静止、丙向后。以向后运动的丙为参考系,地面及所有相对地面静止、向前运动的物体均向前运动;且甲车本身向前运动,乙车相对地面静止,因此甲车向前运动速度大于乙车。
(例6)C 解析:物体能否视为质点与运动轨迹无关,直线、曲线运动均可能视为质点,AB错误;研究卫星周期,卫星尺寸可忽略,C正确;列车过桥时,列车长度与桥长接近,不可忽略,不能视为质点,D错误。
(例7)A 解析:地面视角风速向东,骑行者向西骑行却感觉无风,说明骑行者相对空气静止。以骑行者为参考系,空气(风)的相对位置不变,因此空气静止不动。核心逻辑:相对静止的条件是两物体速度大小相等、方向相同。
1.1质点与参考系 导学案 参考答案 1 /2
学科网(北京)股份有限公司
$