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
2026-08-31
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普通
摘要:
该高中物理课件聚焦机械运动、质点模型和参考系,以“窗外列车后退”情境导入,通过问题思考引导学生关注运动描述的对象与参考,再以“确定对象-判断简化-选择参考”的学习路径搭建支架,帮助学生逐步理解核心概念。
其亮点在于以科学思维中的模型建构和科学探究为核心,通过“判断三问”分析质点条件,结合地球公转与自转对比实例,引导学生掌握科学抽象方法。参考系部分通过乘客不同参考系下的运动状态表,培养运动观念和规范表达能力。分层课后任务助力学生巩固与拓展,教师可借助结构化流程提升教学效率。
内容正文:
人教版(2019)高中物理
必修第一册
第一章 运动的描述
第 1 节 质点 参考系
授课教师:__________ 班级:__________
PHYSICS
情境导入
高中物理 · 必修第一册 · 第一章
02
窗外列车缓慢后退,
为什么你会感觉自己的列车启动了?
先独立判断:究竟是哪一列车在运动?
追问
没有站台、树木等线索,判断会可靠吗?
问题思考
高中物理 · 必修第一册 · 第一章
03
同一情境,为什么可能出现两种判断?
请先写下判断依据,再与同桌交换观点。
描述谁?
相对谁?
追问
描述运动时,哪些条件不能省略?
学习路径
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04
01
确定对象
研究谁?物体的位置怎样随时间变化?
02
判断简化
大小和形状是否影响结果?能否忽略?
03
选择参考
相对谁描述?怎样把运动状态说完整?
一、机械运动
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05
核心问题
怎样判断一个物体是否在运动?
观察线索
比较物体在不同时刻的空间位置,
看位置是否发生变化。
时间
空间位置
先看位置是否随时间变化,再讨论物体的运动状态。
一、机械运动|两个时刻
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06
观察
同一列车在 t₁、t₂ 两个时刻,
相对站台的位置相同吗?
发现
列车由位置 A 移到位置 B,
空间位置随时间发生了变化。
一、机械运动|概念形成
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概念
物体的空间位置随时间的变化,叫作机械运动。
两个要素
① 时间发生变化
② 空间位置发生变化
t₁ → t₂
A → B
即时判断:‘车窗外的树木向后运动’描述的是谁?相对谁?
二、质点
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08
为什么简化
研究列车全程运行时间时,所有细节都重要吗?
建模思路
抓住主要因素,忽略次要因素,
只保留与研究问题有关的信息。
模型不是现实物体的缩小,而是服务于研究问题的科学抽象。
二、质点|模型定义
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概念
忽略物体的大小和形状,把物体简化为一个具有质量的点,这样的点叫作质点。
模型性质
保留质量和整体运动信息;
不再研究大小、形状和姿态。
规范表达:研究某个具体问题时,物体可以看作质点。
二、质点|同一地球,不同问题
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先判断,再说明理由
① 研究地球绕太阳公转:
大小相对轨道尺度能否忽略?
② 研究地球自转产生昼夜变化:
形状和转动能否忽略?
公转判断:____________________
自转判断:____________________
二、质点|同一地球,不同问题
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判断结果与依据
① 研究地球绕太阳公转:
大小相对轨道尺度能否忽略?
② 研究地球自转产生昼夜变化:
形状和转动能否忽略?
公转:通常可以看作质点
自转:通常不可以看作质点
二、质点|判断三问
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01
研究什么?
先明确具体研究问题,不能只看物体本身。
02
影响结果吗?
大小、形状、姿态或转动是否影响研究结果?
03
能否忽略?
若可忽略且只需整体位置,就可以看作质点。
二、质点|迁移辨析
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用完整句式说明
① 研究百米赛跑成绩,运动员能否看作质点?
② 研究体操动作姿态,还能否看作质点?
句式:研究________时,可以/不可以……
因为大小、形状或姿态的影响________。
二、质点|迁移辨析
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判断结果与依据
① 研究百米赛跑成绩,运动员能否看作质点?
② 研究体操动作姿态,还能否看作质点?
百米成绩:通常可以看作质点
体操姿态:通常不可以看作质点
三、参考系
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新的矛盾
列车中的乘客:相对座椅位置不变,相对站台位置改变。
核心追问
乘客究竟是运动的,还是静止的?
两种判断为什么都可能正确?
判断运动状态,必须先说明相对谁。
三、参考系|概念
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概念
描述物体运动时,被选作参考、假定为不动的物体,叫作参考系。
三个特点
可根据研究需要选择;
被假定为不动;
不一定相对地面真的静止。
未特别说明时,地面附近通常以地面为参考系。
三、参考系|选择原则
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01
可以选择
原则上可以选择任意物体作为参考系。
02
追求简便
选择能让运动描述更清楚、研究更简单的参考系。
03
通常约定
未特别说明时,通常以地面或相对地面静止的物体为参考系。
三、参考系|哪个更方便
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情境 A:飞机在云层中飞行
情境 B:人站在运行的自动扶梯上
分别选择参考系并说明理由
先说研究对象是谁,
再说选择哪个参考系,
最后说明为什么更方便。
研究对象:________ 参考系:________
选择理由:________________________
三、参考系|哪个更方便
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情境 A:飞机在云层中飞行
情境 B:人站在运行的自动扶梯上
示例答案(选择并不唯一)
先说研究对象是谁,
再说选择哪个参考系,
最后说明为什么更方便。
飞机:以地面为参考系,航线更清楚
扶梯上的人:相对扶梯静止,相对地面运动
三、参考系|运动和静止的相对性
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研究对象
参考系
位置是否变化
运动状态
乘客
列车座椅
不变
静止
乘客
站台
改变
运动
列车
乘客
不变
静止
列车
站台
改变
运动
三、参考系|规范表达
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不完整
“乘客没有动。”
完整表达
以列车为参考系,乘客的位置没有变化,
因此乘客是静止的。
对象+参考系+位置变化+运动状态,缺一不可。
三、参考系|解释启动错觉
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误把邻车作为参考系,
本车相对邻车的位置发生了变化。
大脑把这种相对位置变化解释成“本车启动”。
再判断
改以站台为参考系,哪列车的位置发生了变化?
当堂检测
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下列研究中,物体通常可以看作质点的是( )
A. 研究乒乓球旋转对球路的影响
B. 研究体操运动员的动作姿态
C. 研究地球绕太阳公转的轨道
D. 研究列车完全通过一座大桥的时间
先独立作答,点击后核对答案
先独立判断,再写出“能否忽略”的依据。
当堂检测
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下列研究中,物体通常可以看作质点的是( )
A. 研究乒乓球旋转对球路的影响
B. 研究体操运动员的动作姿态
C. 研究地球绕太阳公转的轨道
D. 研究列车完全通过一座大桥的时间
答案:C 依据:大小相对轨道尺度可忽略
先独立判断,再写出“能否忽略”的依据。
当堂检测
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站在上升电梯中的乘客,下列说法正确的是( )
A. 以电梯为参考系,乘客向上运动
B. 以地面为参考系,乘客静止
C. 以电梯为参考系静止,以地面为参考系向上运动
D. 不选择参考系也能确定乘客的运动状态
先独立作答,点击后核对答案
把 C 选项改写成两句完整的运动描述。
当堂检测
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站在上升电梯中的乘客,下列说法正确的是( )
A. 以电梯为参考系,乘客向上运动
B. 以地面为参考系,乘客静止
C. 以电梯为参考系静止,以地面为参考系向上运动
D. 不选择参考系也能确定乘客的运动状态
答案:C 依据:参考系不同,位置变化不同
把 C 选项改写成两句完整的运动描述。
课堂小结
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27
机械运动
空间位置
随时间变化
才构成运动
质点模型
明确研究问题
分析影响因素
进行合理简化
参考系
先说明相对谁
再判断位置变化
最后描述状态
课后任务
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A
基础巩固
完成教材本节练习;每道判断题补写判断依据。
B
能力提升
任选地球、列车或运动员,设计一个“能”和一个“不能”看作质点的问题。
C
拓展探究
记录一个更换参考系后运动描述改变的生活现象,写出两个参考系和对应状态。
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