第1章 第1节 质点 参考系-【金版新学案】2026-2027学年高中物理必修第一册同步课堂高效讲义配套课件(人教版)
2026-09-10
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教辅
摘要:
该高中物理课件聚焦“质点”和“参考系”核心知识点,通过复兴号列车、汽车行驶等情境导入问题引发思考,结合基础梳理明确概念,再经教材运动、跳伞运动员观察等课堂探究任务深化理解,构建从具体到抽象的学习支架。
其亮点在于以科学思维的模型建构(质点理想化模型)和科学探究的问题驱动(情境问题、互动任务)为主线,融入神舟飞船、全运会等实例,帮助学生建立运动观念。学生能通过实例理解抽象概念,培养科学思维,教师可借助结构化资源实施探究式教学,提升教学效果。
内容正文:
1.质点 参考系
第一章 运动的描述
1.理解质点的概念,知道它是对实际物体的一种科学抽象,是一种理想化的物理模型。
2.知道将物体看成质点的条件。
3.知道参考系的概念,知道物体运动具有相对性,会根据实际情况
选定参考系。
素养目标
知识点一 物体和质点
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知识点二 参考系
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课时测评
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内容索引
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知识点一 物体和质点
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情境导入 如图为一列“复兴号”列车正在从北京开往上海。
(1)研究“复兴号”列车全程时间时,列车的大小和形状对
研究的问题有影响吗?此时列车能否用一个点来代替?
自主学习
提示:没有;能。
(2)研究“复兴号”列车通过某座桥梁的时间时,列车能否用一个点来代替?
提示:不能。
(3)研究“复兴号”列车的某个车轮转动情况时,车轮能否用一个点来代替?
提示:不能。
基础梳理
1.机械运动:物体的__________随时间的变化,叫作机械运动。
2.质点:在某些情况下,可以忽略物体的______和______,把它简化为一个具有______的点,这样的点叫作质点。
3.将物体看成质点的条件:物体的______和______可以忽略或物体上任意一点的运动完全能反映__________的运动。
4.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。______这一理想化模型就是这种方法的具体应用。
空间位置
大小
形状
质量
大小
形状
整个物体
主要因素
次要因素
质点
课堂探究
师生互动 如图所示,桌面上放置一本物理必修第一册教材。
任务1.某同学沿直线向某方向推动放在桌面上的教
材,若要测量教材移动的距离,能否将它视为质点?
为什么?
提示:教材沿某方向在桌面上运动时,教材各点的运动情况完全相同,可以用一个点的运动来表示整本教材的运动情况,故可将教材视为质点。
任务2.某同学按住教材四个角中的一角,让教材围绕该点在桌面上转动,能否将教材视为质点?为什么?
提示:教材围绕自身某点转动时,教材各点的运动情况不同,故不能将教材视为质点。
任务3.通过以上的情境说一说什么情况下物体可以被看成质点。
提示:当物体的大小、形状对所研究的问题没有影响或影响可以忽略时,物体的大小、形状可以忽略,此时物体可以被看成质点。
1.对质点的理解
(1)物体能否被视为质点,不是取决于物体的大小和形状,而是取决于物体的大小和形状对所研究问题的影响是否可以忽略。
(2)同一物体在不同的问题情境中有时可被视为质点,有时则不能被视为质点。
2.对理想化模型的理解
(1)质点是一种理想化模型,它是对实际物体的一种科学抽象。
(2)理想化模型是为了研究问题方便而对实际问题的抽象,实际上并不存在。
探究归纳
(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
例1
√
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时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,因此不可以看作质点,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,可以视为质点。故选C。
针对练1 (2025·浙江杭州四校联考)全运会是中国规模最大、水平最高的综合性运动会,每四年举办一次。2025年的全运会是第十五届全运会,这是一次具有重要意义的全运会,因为它将首次在香港和澳门这两个特别行政区举办。以下全运会比赛项目中可将运动员视为质点的是
√
研究运动员蹦床时的技巧、跳水时的动作、花样游泳时的动作时,运动员的形状和大小均不能忽略,所以不能视为质点;研究自行车追逐赛时,运动员的大小和形状可以忽略,可以视为质点。故选C。
针对练2. (2025·上海市闵行区高一期末)2024年5月28日,历时约8.5小时,“神舟十八号”载人飞船的航天员刷新了中国航天员单次出舱活动时间纪录,完成了空间站空间碎片防护装置安装、舱外设备巡检等任务。下列说法正确的是
A.执行载人飞船与核心舱交会对接时,可将载人飞船看作质点
B.研究航天员出舱太空行走的姿态,可将航天员看作质点
C.操作机械臂旋转的工作过程,可将机械臂看作质点
D.研究载人飞船绕地球一圈的时间,可将载人飞船看作质点
√
执行载人飞船与核心舱交会对接时,载人飞船的形状、大小不能忽略不计,不可以将载人飞船看作质点,故A错误;研究航天员出舱太空行走的姿态时,航天员的形状、大小不能忽略不计,不可以将航天员看作质点,故B错误;操作机械臂旋转的工作过程时,机械臂的形状、大小不能忽略不计,不可以将机械臂看作质点,故C错误;研究载人飞船绕地球一圈的时间时,载人飞船的形状、大小能忽略不计,可将载人飞船看作质点,故D正确。
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知识点二 参考系
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情境导入 如图所示,甲、乙两辆汽车在公路上向东
行驶,甲比乙运动的快。
(1)地面上的人看到乙车向哪个方向运动?
提示:向东。
自主学习
(2)甲车乘客看到乙车向哪个方向运动?
提示:向西。
(3)乙车乘客看到乙车向哪个方向运动?
提示:不运动。
(4)对此你有什么看法呢?
提示:要描述一个物体的运动情况,先要找另外一个物体作为参考,对于不同的参考物体,其运动情况可能不同。
基础梳理
1.运动与静止
(1)自然界的一切物体都处于永恒的运动中,即运动是________。
(2)描述某个物体的位置随时间的变化,总是相对于其他物体而言的。这便是运动的________。
2.参考系:要描述一个物体的运动,首先要选定某个其他物体作为____,观察物体的位置相对于这个“其他物体”是否随______变化,以及______
_____。这种用来作为参考的物体叫作参考系。
3.参考系对观察结果的影响:参考系可以______选择,但选择不同的参考系来观察同一物体的运动,其结果会有所不同。
绝对的
相对性
参考
时间
怎样
任意
变化
课堂探究
师生互动 任务1.如图所示,一位跳伞运动员在水平匀速飞行的飞机上自由跳下,忽略水平方向上所受阻力,关于其运动情况,飞机上的观察者:“他在沿直线下落呀!”地面上的观察者:“他明明在沿曲线下落嘛。”
(1)两位观察者的说法哪个是正确的?
提示:都正确。
(2)为什么两位观察者的说法是正确(或错误)的?你受到什么启发?
提示:他们所选择的参考系不同;观察同一物体的运动,选择的参考系不同,观察结果会有所不同。
任务2.宋代诗人陈与义曾经作了一首诗:“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。”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?它们分别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?
提示:诗中描述了船与云的运动,船是向东行驶,而“卧看满天云不动”是指以船为参考系,“云与我”保持相对静止;“云与我俱东”即“云与我”以相同的速度相对于地球向东运动,所以“云与我俱东”所选择的参考系是地球或相对于地球保持静止不动的物体。
运动和静止都是相对参考系而言的,参考系不同,则对物体运动或静止的描述也不同,例如“榆堤”相对地球是静止的,但是相对船却是运动的;“云与我”以船为参考系是静止的,但是相对地球是运动的。
1.参考系的选取原则
(1)参考系的选取可以是任意的,但在实际问题中,参考系的选取应以观测方便和使运动的描述尽可能简单为原则。
(2)研究地面上物体的运动时,常选地面或相对于地面静止的物体作为参考系。
2.选取参考系的意义
(1)只有选定参考系,才能确定物体的运动情况,不选定参考系,无法描述物体的运动。
(2)选取不同的参考系,观察的结果往往不同,所以描述物体的运动时,一定要指明选取的参考系是什么。
探究归纳
角度1 由物体的运动情况判断参考系
下列有关运动的描述中,参考系的选取符合描述的是
A.诗句“飞流直下三千尺”是以“飞流”作为参考系的
B.“钱塘观潮时,观众只觉得潮水扑面而来”,是以“潮水”为参考系的
C.“两岸猿声啼不住,轻舟已过万重山”是以“万重山”为参考系的
D.升国旗时,观察到国旗冉冉升起,观察者是以“国旗”为参考系的
例2
√
A项是以地面为参考系;B项是以观众为参考系;C项是以“万重山”为参考系;D项是以地面或相对地面静止的物体(如旗杆)为参考系。故
选C。
角度2 由选定的参考系判断物体的运动
热气球运动起源于18世纪的法国,随着球皮材料和制热燃料的普及,热气球已成为公众休闲观光和体育旅游项目。在一次观光游览中,甲、乙、丙三人各乘一个热气球,甲看到楼房匀速上升,乙看到甲匀速上升,甲看到丙匀速上升,丙看到乙匀速下降。那么,从地面上看,关于甲、乙、丙的运动情况,下列说法正确的是
A.甲、乙匀速下降,v乙<v甲,丙可能停在空中
B.甲、乙匀速下降,v乙>v甲,丙可能匀速下降,且v丙>v甲
C.甲、乙匀速下降,v乙>v甲,丙可能匀速上升
D.以上说法均不对
例3
√
以地面为参考系,楼房是静止的,甲看到楼房匀速上升,所
以甲匀速下降;乙看到甲匀速上升,说明乙也是匀速下降且
v乙>v甲;甲看到丙匀速上升,有三种可能:丙静止,丙匀
速上升,丙匀速下降且v丙<v甲;丙看到乙匀速下降,也有
三种可能:丙静止,丙匀速上升,丙匀速下降且v丙<v乙。
故选C。
针对练.(2025·吉林吉化一中月考)2024年4月25日,“神舟十
八号”载人飞船发射成功,之后与空间站“天和”核心舱成
功对接,在轨运行如图所示,则对接后
A.选坐在飞船内的航天员为参考系,“天和”核心舱是运动的
B.选坐在飞船内的航天员为参考系,“神舟十八号”飞船是运动的
C.选“天和”核心舱为参考系,“神舟十八号”飞船是运动的
D.选“神舟十八号”飞船为参考系,“天和”核心舱是静止的
√
选坐在飞船内的航天员为参考系,“天和”核心舱是静止的,A错误;选坐在飞船内的航天员为参考系,“神舟十八号”飞船是静止的,B错误;选“天和”核心舱为参考系,“神舟十八号”飞船是静止的,C错误;选“神舟十八号”飞船为参考系,“天和”核心舱是静止的,D正确。故选D。
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课堂回眸
课时测评
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1.两列具有完全知识产权的中国标准动车组“复兴号”,在京沪高铁两端的北京南站和上海虹桥站发车成功。“复兴号”高度从“和谐号”的3 700 mm增高到4 050 mm,单车长度伸展到25 m。下列说法正确的是
A.“复兴号”体积太大不能看成质点;内部乘客可看成质点,因为体积小
B.“复兴号”运行时任何情况都不能将其看成质点,因为车轮在转动
C.研究“复兴号”在弯道处有无翻车危险时,可将它看成质点
D.计算“复兴号”从北京南站到上海虹桥站的运行时间,可将它看成质点
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当物体的大小和形状对所研究的问题没有影响时可以看作质点,所以能不能看作质点和物体的大小无关,而是和要研究的问题有关,故A错误;若“复兴号”的大小和形状对研究的问题没有影响,那么可以把它看作质点,故B错误;研究“复兴号”在弯道处有无翻车危险时,“复兴号”的形状和大小是不能忽视的,所以不能看作质点,故C错误;计算“复兴号”从北京南站到上海虹桥站的运行时间,由于不需要考虑“复兴号”的形状和大小,所以可将它看成质点,故D正确。
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2.如图所示,下列几种情况下可将物体当作质点来处理的是
A.图甲中研究正在吊起货物的起重机
B.图乙中研究坐在翻滚过山车中的小孩的坐姿
C.图丙中研究太空中绕地球飞行的宇宙飞船的轨迹
D.图丁中研究门的转动
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起重机吊起货物时,要考虑臂架仰起的幅度大小,起重机不能当作质点,故A错误;研究小孩的坐姿时,小孩的形状、大小不能忽略,小孩不能当作质点,故B错误;研究太空中绕地球飞行的宇宙飞船的轨迹时,宇宙飞船的大小、形状可以忽略,可以当作质点,故C正确;门是转动的,各点运动情况不同,不能当作质点,故D错误。故选C。
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3.如图,甲、乙、丙、丁分别为“神舟十六号”载人飞船发射升空、箭船分离、太阳帆板打开以及舱内航天员的照片,下列说法正确的是
A.图甲中火箭体积较大,所以不能看作质点
B.图乙中研究箭船分离姿态时,火箭和飞船都能看作质点
C.图丙中研究太阳帆板张开时,可以将飞船看作质点
D.图丁中研究航天员在发射轨道上的位置时,可以将其看作质点
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物体能否看作质点要看物体的大小和形状对于所研究的问题而言能否忽略,而不能根据物体的体积大小判断。当研究火箭进入太空后相对地球的运动时,火箭的大小和形状可以忽略,可以将其看作质点,故A错误;研究箭船分离姿态时,火箭和飞船的大小和形状都不能忽略,不能将其看作质点,故B错误;研究太阳帆板张开时,飞船的大小和形状不能忽略,不能将其看作质点,故C错误;研究航天员在发射轨道上的位置时,航天员的大小和形状可以忽略,可以将其看作质点,故D正确。
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4.(多选)(2025·吉林集安一中月考)下列关于“理想化模型”的说法正确
的是
A.“质点”是实际物体的一种简化,只是忽略了物体的大小和形状,是实际存在的
B.在物理学中,突出问题的主要因素,忽略次要因素,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
C.“理想化模型”是研究的问题中实际存在的
D.“理想化模型”是在一定程度和范围内对客观存在的复杂事物的一种近似反映,是物理学中经常采用的一种研究方法
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“质点”是一种“理想化模型”,它忽略了物体的大小和形状,实际并不存在,故A错误;在物理学中,突出问题的主要因素,忽略次要因素,建立理想化的物理模型,并将其作为研究对象,可以简化要研究的问题,是在一定程度和范围内对客观存在的复杂事物的一种近似反映,是经常采用的一种科学研究方法,故B、D正确;“理想化模型”是为了使研究的问题得以简化或研究问题方便而进行的一种科学抽象,实际中并不存在,故C错误。故选BD。
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5.(2025·吉林长春东北师大附中月考)2024年4月25日,
“神舟十八号”载人飞船搭乘“长征二号F遥十八”运
载火箭在酒泉卫星发射中心升空,由三名航天员组成的
全新飞行乘组,与神舟十七号乘组在空间站胜利会师,如图所示。对接完成后,若认为“神舟十八号”处于静止状态,则选取的参考系是
A.运载火箭 B.空间站
C.酒泉卫星发射中心 D.地球
√
对接完成后,若认为“神舟十八号”处于静止状态,则选取的参考系是空间站。故选B。
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6.某剧中宝云问奶公家乡有什么趣闻,奶公说:“去年刮了一阵大风,把咱家院内的一口水井吹到篱笆墙外去了。”关于水井的运动情况,下列说法中正确的是
A.以大地作为参考系,水井是运动的
B.无论以篱笆墙还是大地作为参考系,水井都是静止的
C.以篱笆墙作为参考系,水井是静止的
D.以篱笆墙作为参考系,水井是运动的
√
大地和水井的相对位置不变,所以以大地为参考系,水井是静止的,A错误;篱笆墙被风从水井的一边吹到了另一边,如果以篱笆墙为参考系,水井从篱笆墙内运动到了篱笆墙外,所以以篱笆墙作为参考系,水井是运动的,B、C错误,D正确。故选D。
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7.(2026·广东惠州月考)某司机在停稳车后,与周围车辆一起等红绿灯时,低头刷短视频,当他抬头时,突觉自己的车往后退,对于这种现象,下列说法正确的是
A.司机应该马上踩刹车
B.司机低头刷视频时绿灯已亮,可能产生此错觉
C.司机观察时,选择地面为参考系
D.以上选项均错误
√
当他抬头时,突觉自己的车往后退,可能是其他车辆向前运动,即绿灯已亮,此时司机应启动车辆,故A、D错误,B正确;由以上分析可知,司机观察时,感觉相对其他车辆往后退,可能是选择其他车辆为参考系,故C错误。
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8.(2025·内蒙古兴安盟月考)如图所示,小明和小红静止坐在停靠在站台的火车车厢里,他们分别向两侧的窗外看,下列说法正确的是
A.小明看到静止的站台,说自己乘坐的火车是静止的
B.小红看见旁边火车向后运动,认为一定是自己乘坐的
火车开动了
C.小明和小红是相对运动的
D.站台和驶过的火车是相对静止的
√
以站台为参考系,小明乘坐的火车与站台之间没有位置变化,火车相对于站台静止,故A正确;小红看见旁边火车向后运动,不一定是自己乘坐的火车开动了,可能是旁边火车向后运动,自己乘坐的火车静止不动,故B错误;小明和小红是相对静止的,故C错误;站台和驶过的火车是相对运动的,故D错误。故选A。
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9.我国发射的“嫦娥四号”探测器首次着陆月球表
面,“玉兔二号”月球车顺利从“嫦娥四号”上登陆
月球表面进行探月工作,如图所示。下列说法正确的
是
A.研究“嫦娥四号”探测器着陆姿势时,可以把探测器看作质点
B.研究“玉兔二号”在月球上的运动轨迹时,可以把“玉兔二号”看作质点
C.研究“玉兔二号”在月球上的运动轨迹时选择的参考系是地球
D.研究“嫦娥四号”探测器着陆过程的运动轨迹时不可以将探测器看作质点
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研究“嫦娥四号”探测器着陆姿势时,不能忽略
“嫦娥四号”探测器的大小和形状,不可以把探
测器看作质点,故A错误;研究“玉兔二号”在月
球上的运动轨迹时,能忽略“玉兔二号”的大小和
形状,可以把“玉兔二号”看作质点,故B正确;研究“玉兔二号”在月球上的运动轨迹时选择的参考系是月球,故C错误;研究“嫦娥四号”探测器着陆过程的运动轨迹时,能忽略“嫦娥四号”探测器的大小和形状,可以将探测器看作质点,故D错误。
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10.火炬传递是各种重大体育赛事的重要环节。在某次运动会火炬传递中,观察到同一地点的旗帜和甲、乙两火炬手所传递的圣火火焰如图所示。关于甲、乙两火炬手相对于静止旗杆的运动情况,下列说法中正确的是
A.甲、乙两火炬手一定都在向右运动
B.甲、乙两火炬手一定都在向左运动
C.甲火炬手一定向右运动,乙火炬手一定向左运动
D.甲火炬手可能静止,乙火炬手一定向左运动
√
根据旗帜的飘动情况可以判断风向左吹。乙火炬手所传递的圣火火焰向右飘,表明乙火炬手一定相对于旗杆向左运动,且运动速度比风速大;甲火炬手所传递的圣火火焰向左飘,所以甲火炬手可能相对于旗杆静止,也可能向右运动,还可能向左运动但运动速度比风速小。故选D。
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11.如图为A、B、C三列火车在一个车站的情况,A车上的乘客看到B车向东运动,B车上的乘客看到C车和站台都向东运动,C车上的乘客看到A车向西运动。站台上的人看A、B、C三列火车的运动情况正确的是
A.C车一定是静止的
B.C车一定向西运动
C.B车向东运动
D.A车向西运动
√
由B车上的乘客看到站台向东运动,可判断B车向西运动;由C车上的乘客看到A车向西运动,A车上的乘客看到B车向东运动,可判断A车也向西运动且速度大于B车速度;B车上的乘客看到C车向东运动,则C车可能静止,可能向东运动,也可能向西运动且速度比A、B两车的速度都小。故选D。
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12.(16分)现有A、B两辆汽车在一条东西方向的直路上向东行驶,若以地面为参考系,A车速度为6 m/s,B车速度为10 m/s。试分析回答:
(1)若以A车为参考系,则B车的速度为多大?方向如何?
答案:4 m/s 向东
若以A车为参考系,则B车的速度大小为10 m/s-6 m/s=4 m/s,方向
向东。
(2)若以B车为参考系,则A车的速度为多大?方向如何?
答案:4 m/s 向西
若以B车为参考系,则A车的速度大小为10 m/s-6 m/s=4 m/s,方向向西。
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(3)若以A车或B车为参考系,则地面的运动情况如何?
若以A车为参考系,则地面向西运动,速度大小为6 m/s。
若以B车为参考系,则地面向西运动,速度大小为10 m/s。
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谢 谢 观 看
1. 质点 参考系
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