1.1 质点 参考系 课件 -2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册
2026-08-27
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普通
摘要:
该高中物理课件聚焦“质点”和“参考系”核心知识点,通过生活中常见运动实例提问“什么是机械运动”导入,引出定义后引导思考描述运动的困难,进而构建质点理想化模型,再结合参考系解决运动描述的相对性,形成从现象到概念再到应用的学习支架。
其亮点在于以科学思维中的模型建构为核心,通过“雄鹰飞行轨迹”“香蕉球成因”等案例分析质点条件,结合“卧看满天云不动”诗句互动理解参考系相对性,体现科学探究的问题驱动。小结提炼“抓主要矛盾”的物理思想,帮助学生培养抽象概括能力,教师可直接利用结构化案例和互动设计提升教学效率。
内容正文:
第一章 运动的描述
1.1 质点 参考系
人教版普通高中物理(2019)
2026年8月27日星期四9时16分54秒
学习目标
1.知道质点的概念,知道质点是一种理想化物理模型.
2.知道把物体看作质点的条件.
3.理解参考系的概念,知道物体运动具有相对性.
2026年8月27日星期四9时16分54秒
课前导入
2026年8月27日星期四9时16分54秒
课前导入
观察上述生活中的常见的运动,总结什么是机械运动?
物体的空间位置随时间的变化,是自然界中最简单、最基本的运动形态,叫做机械运动。在物理学中,研究物体做机械运动规律的分支叫做力学。
本学期我们一起学习力学部分。
1.1.1 物体和质点
2026年8月27日星期四9时16分54秒
1.1.1 物体和质点
再次观察上述生活中的常见的运动,思考:对于这些运动的物体,我们该怎样准确地描述他们的运动?这中间的困难和麻烦出在哪里?
2026年8月27日星期四9时16分54秒
1.1.1 物体和质点
再次观察上述生活中的常见的运动,思考:对于这些运动的物体,我们该怎样准确地描述他们的运动?这中间的困难和麻烦出在哪里?
任何物体都有一定的大小和形状,物体各部分的运动情况一般说来并不一样。
我们有时候关注物体各部分的运动,有时关注物体的整体运动,因此如何描述物体的运动要看我们关注的问题是什么。
2026年8月27日星期四9时16分54秒
1.1.1 物体和质点
如何解决这个困难和麻烦?能否将问题简化?
我们继续分析以下两个案例。
在我们研究雄鹰的飞行以及足球的轨迹时,他们还重要吗?我们是否可以将雄鹰和足球看作一个点?
2026年8月27日星期四9时16分54秒
1.1.1 物体和质点
1.定义:忽略物体的 和 ,把物体简化为一个具有 的点.
2.物体看作质点的条件:一个物体能否看成质点是由_______________
决定的.当物体的 和 对研究问题影响较小,可把物体看作质点.
3.理想化模型:在物理学中,突出问题的 因素,忽略 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. 这一理想化模型就是这种方法的具体应用.
大小
形状
质量
所要研究的问题
大小
形状
主要
次要
质点
2026年8月27日星期四9时16分54秒
1.1.1 物体和质点
研究一列火车从北京开往上海所用的时间时能否把火车看成质点?
若研究列车通过一条隧道需要用的时间能否把列车看作质点?
思考与讨论:
2026年8月27日星期四9时16分54秒
1.1.1 物体和质点
研究地球公转周期,地球是否可以被看做质点?
研究地球自转周期,地球是否可以被看做质点?
思考与讨论:
2026年8月27日星期四9时16分54秒
探究“香蕉球”的成因:能否视为质点?
分析飞行轨迹:何时可视为质点?
思考与讨论:
1.1.1 物体和质点
2026年8月27日星期四9时16分54秒
1.1.1 物体和质点
一个物体能否被看作质点,关键取决于我们所要研究的问题是什么,而非单纯由物体的大小或形状决定。
01 大小形状的影响可忽略
核心:当物体的大小和形状对研究结果的影响微乎其微时。
✅适用:研究地球绕太阳公转、列车从北京到上海的行程。
❌不适用:研究地球自转、列车车轮的转动细节。
💡 总结:质点是一种理想化的物理模型,目的是忽略次要因素,聚焦问题核心,简化分析过程。
02 物体做平动(各点运动一致)
核心:物体上任意一点的运动轨迹、速度、加速度完全相同。
✅适用:木块在光滑水平面上滑动、电梯的升降运动。
原理:可用任意一点的运动代表整体,无需考虑物体自身大小。
1.1.2 参考系
2026年8月27日星期四9时16分54秒
1.1.2 参考系
要判断物体是否在运动,似乎是一件很容易的事。例如,公路上行驶的汽车是运动的,而路旁的树木是静止的。不过,事情就真的这么简单吗?
车内的人觉得自己没有动,车外的行人觉得他们在运动。谁对谁错?
其实他们都对,站台观察者以地面为参照物,车内乘客以车厢为参照物。
2026年8月27日星期四9时16分54秒
1.1.2 参考系
描述一个物体的运动,我们不能孤立地进行判断,必须选择一个假定不动的物体作为比较的标准。这个被选作标准的物体,就是物理学中至关重要的概念——参考系。
01 标准性
某物体被选作参考系后,就认为该物体是静止的,其他物体的运动情况就以该物体为参考标准进行分析
02 任意性
参考系的选取是任意的,任何物体都可以选作参考系,但不能选自身为参考系
03 相对性
对于同一个物体,选择不同的参考系,观察结果可能会有所不同
04 统一性
比较不同物体的运动应选择同一个参考系
💡 核心总结: 参考系是描述物体运动的前提,没有参考系,谈论运动就失去了意义。
01 乒乓球
可视为质点:研究球从球台一端飞到另一端的时间,无需考虑其大小和形状,仅关注整体位置变化。
不可视为质点:研究弧圈球的旋转对轨迹的影响时,必须考虑球体的形状、旋转方向及表面受力细节。
02 歼-20 隐形战斗机
可视为质点:研究从机场飞往目的地的航线规划与飞行时间时,飞机的大小相对于航程可忽略不计。
不可视为质点:研究空中翻滚、俯冲等特技动作时,需分析机身姿态、机翼角度及各部位的运动差异。
课堂互动与练习
教材联系与应用第一题
2026年8月27日星期四9时16分54秒
1.7.2013
现在,我们来运用今天所学的知识解决几个问题。请大家为“被球拍击出的乒乓球”和“正在飞行的歼-20隐形战斗机”各创设两个问题:一个问题中可以把它看成质点,另一个问题中不能把它看成质点。大家可以分组讨论一下。好,我们一起来看答案。对于乒乓球,研究飞行时间可以看成质点,但研究旋转就不行。对于歼-20,研究航线可以看成质点,但研究特技动作就不行。
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“飞花两岸照船红,百里榆堤半日风。卧看满天云不动,不知云与我俱东。”
—— 陈与义《襄邑道中》
不同视角下的运动参考系
“飞花”飘逝 → 参考系:船
“云不动” → 参考系:船/诗人
“榆堤”后退 → 参考系:船
“云俱东” → 参考系:地面/榆堤
核心结论:运动的相对性
选取的参考系不同,对物体运动的描述就可能不同。诗人看似矛盾的感受,正是这一物理规律的生动体现。
课堂互动与练习
教材联系与应用第三题
2026年8月27日星期四9时16分54秒
1.7.2013
物理不仅在实验室里,也在文学中。我们来看宋代诗人陈与义的这首诗。诗中写道:“卧看满天云不动,不知云与我俱东。”大家思考一下,诗人为什么会有“云不动”和“云与我俱东”这两种看似矛盾的说法?这正是运动相对性的体现。诗人躺在船上,以船为参考系,感觉云是静止的;而当他意识到船在向东行驶时,以地面为参考系,就明白了云和自己都在向东运动。
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课堂小结
2026年8月27日星期四9时16分54秒
课堂小结
01 质点:理想化物理模型
当物体的大小和形状对研究结果无显著影响时,可忽略其具体形态,抽象为“质点”。
关键:判断依据是研究问题的性质,而非物体的绝对大小。
02 参考系:运动描述的基准
描述物体运动时选定的参照标准。运动是绝对的,但描述具有相对性。选择不同的参考系,对同一物体运动状态的描述结果可能截然不同,需选定标准才能准确分析。
核心思想:抓住主要矛盾,忽略次要矛盾
这是物理学研究的核心思维逻辑。通过构建“理想化模型”剔除无关细节,聚焦问题本质。这种思维不仅适用于力学中的质点、光滑平面模型,更是后续电磁学(点电荷)、热学(理想气体)等领域的基石。学会简化问题,是掌握物理规律的关键第一步。
新课结束
请配套习题第一章第一节
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