1、第1节 质点 参考系第一章 运动的描述 新高考教学设计 第一章 运动的描述 第1节 质点 参考系 机械运动 力学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，叫作。在物理学中，研究物体做机械运动规律的分支叫作。不了解运动，就不了解自然。亚里士多德（图左）我不知道世上的人对我怎样评价。我却这样认为：我好像是在海滨上玩耍的孩子，时而拾到几块莹洁的石子，时而拾到几片美丽的贝壳并为之欢欣。那浩瀚的真理的海洋仍展现在面前。牛顿（图右）第一章 运动的描述 第1节 质点 参考系 问题生活中随处可见运动的物体，例如玩耍的孩童、行驶的汽车、翱翔的雄鹰.对于这些运动的物体，我们如何准确地描述他们
2、的运动呢？1.1 质点(1)自然界中许多物体的运动都是很复杂的,要想准确地描述物体的运动,并不是一件容易的事,原因是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。(2)用来代替物体的有质量的点叫作质点。(3)在研究物体的运动时,若物体的大小和形状对研究问题的结果没有影响或影响很小(可忽略不计)时,可将物体视为质点,也就是说,能否将一个物体看作质点是由问题的性质决定的。一、物体和质点第一章 运动的描述 第1节 质点 参考系 注意：在高中物理课中，我们主要研究那些能够简化为质点的物体的运动，所以常常不区分“物体”和“质点”两个词。一、物体和质点第一章 运动的描述 第1节 质点
3、 参考系 答案：物体能否看作质点,不在于它本身的大小,而是由所研究的问题的性质决定的,要具体情况具体分析。不是体积小的物体就可以看作质点,也不是体积大的物体就不能看作质点,关键是看物体的形状和大小在所研究的问题中是不是可以忽略不计。思考：体积很小的物体一定可以看作质点吗?体积很大的物体一定不可以看作质点吗?第一章 运动的描述 第1节 质点 参考系 质点的特点(1)质点不同于几何“点”。质点是用来代替物体的有质量的点,其特点是具有质量,没有大小、体积、形状,它与几何“点”有本质的区别。(2)质点是一种“物理模型”。物理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理想化模型,是物理
4、学经常采用的一种科学研究方法,质点就是典型的物理模型之一。物理模型作为一种理想模型,是为了研究问题方便而对实际问题的科学的抽象,实际中并不存在。第一章 运动的描述 第1节 质点 参考系 1.2 物体能否看成质点的判断(1)在研究物体的运动时,当物体的形状和大小对于所研究的问题可以忽略不计时,物体就可以看成质点。(2)以下几种情况,物体通常可以看作质点：物体的大小、形状可以忽略;物体的转动不起主要作用;研究平动物体的运动情况;题目中有特殊说明的物体。【例1】以下情景中,加着重号的人物或物体可看成质点的是()A.研究一列火车通过长江大桥所需的时间 B.乒乓球比赛中,运动员发出的旋转球 C.研究航天
5、员翟志刚在太空出舱挥动国旗的动作 D.用GPS确定打击海盗的“武汉”舰在大海中的位置第一章 运动的描述 第1节 质点 参考系 典例讲解典例讲解【答案】D【解析】把物体看作质点的条件：物体的大小和形状对研究的问题没有影响,或者对研究问题的影响可以忽略不计。研究火车通过长江大桥的时间时不能把火车看成质点;要接住“旋转球”,必须研究乒乓球的运动状态,此时不能把乒乓球看成质点;研究航天员翟志刚在太空出舱挥动国旗的动作时,不能把翟志刚看成质点;用GPS确定“武汉”舰在大海中的位置时,可以把“武汉”舰看成质点。故应选D。【例2】在某届冬奥会中,中国代表团共有66名运动员参加了4个大项、49个小项的比赛,共
6、获得3枚金牌、4枚银牌和2枚铜牌的好成绩。下列关于冬奥会比赛项目中的研究对象可视为质点的是()A.研究参加跳台滑雪运动员的空中飞行姿态B.研究参加男子1 500 m速滑的运动员行进过程中的速度C.冰壶比赛中研究运动员抛出冰壶后的旋转方向D.研究男子空中技巧比赛中的运动员【答案】B【解析】解析:研究参加跳台滑雪运动员的空中飞行姿态时,其自身的大小不可忽略,选项A错误;研究1 500 m 速滑的运动员行进过程中的速度时,运动员可以看作质点,选项B正确;研究抛出的冰壶的旋转方向时,冰壶也不能看作质点,选项C错误;研究空中技巧比赛的运动员时,需要观察其动作的差异,此时不能视为质点,选项D错误。第一章
7、运动的描述 第1节 质点 参考系 第一章 运动的描述 第1节 质点 参考系 二、参考系创设情境【情境1】有这样的词句,“满眼风波多闪烁,看山恰似走来迎。仔细看山山不动,是船行。”其中“看山恰似走来迎”和“是船行”所选的参考系分别是什么?简答：船中乘客观看其他物体的运动情况时,是以自己所乘的船为参考系的,故能出现“看山恰似走来迎”的景象,“是船行”是以相对山不动的河岸或地面等为参考系的。第一章 运动的描述 第1节 质点 参考系 二、参考系创设情境【情境2】如图所示,下雨天,地面观察者看到雨滴竖直下落时,坐在匀速行驶的车厢里的乘客看到的雨滴是怎样下落的?简答：选择不同的参考系来观察同一物体的运动,
8、得到的结论不同。因为车厢相对地面向前运动,所以车厢中的乘客看到的雨滴是倾斜落向后方的。【情境2】如图所示,下雨天,地面观察者看到雨滴竖直下落时,坐在匀速行驶的车厢里的乘客看到的雨滴是怎样下落的?2.1 参考系在描述A物体的运动时,首先要选定B物体做参考,然后观察A物体相对B物体的位置是否随时间变化以及怎么变化。这种用来做参考的物体称为参考系。参考系的选择是任意的,选择不同的参考系来观察同一物体的运动,其结果往往是不同的,这说明物体的运动具有相对性。2.2 参考系的“四性”标准性:不管物体是运动还是静止,一旦被选为参考系,物体就被看作是静止的。任意性:参考系的选取是任意的,以使物体运动的描述尽可
9、能简单为原则,如不特别说明一般以地面为参考系。差异性:同一物体的运动,相对于不同的参考系一般是不同的。同一性:比较多个物体的运动或同一个物体在不同阶段的运动时,必须选择同一参考系。第一章 运动的描述 第1节 质点 参考系 【例3】(多选)甲、乙、丙三人各乘一架直升机,甲看到楼房匀速上升,乙看到甲匀速上升,丙看到乙匀速下降,甲看到丙匀速上升。那么,甲、乙和丙相对于地面的运动情况可能是()A.甲、乙匀速下降,且v甲v乙,丙停留在空中B.甲、乙匀速下降,且v甲v乙,丙匀速上升C.甲、乙匀速下降,且v甲v乙,丙匀速下降,且v丙v乙,丙匀速下降,且v丙v甲典例讲解典例讲解【答案】ABC【解析】楼房相对地
10、面静止,甲看到楼房上升,可以判断甲匀速下降;乙看到甲匀速上升,可以判断乙匀速下降,且速度大于甲的速度;丙看到乙匀速下降,甲看到丙匀速上升,可以判断丙可能匀速下降,且速度小于甲的速度,也可能匀速上升,还有可能静止在空中,综上可以判断A、B、C正确。第一章 运动的描述 第1节 质点 参考系 【例4】两辆汽车在平直公路上运动,甲车内一人看见乙车没有运动,而乙车内一人看见路旁的树木向西移动。如果以地面为参考系,上述观察说明()A.甲车不动,乙车向东运动B.乙车不动,甲车向东运动C.甲车向西运动,乙车向东运动D.甲、乙两车以相同的速度向东运动典例讲解典例讲解【答案】D【解析】甲车、乙车运动的描述都应当选
11、取同一参考系即地面,分析甲、乙相对地面的运动情况。甲看见乙车没动,是以自身为参考系,说明甲、乙运动状态相同;乙看见路旁树木向西运动,也是以自身为参考系。若以树木为参考系,则乙向东运动,甲与乙的运动情况相同,也应向东运动,因此选项D正确。第一章 运动的描述 第1节 质点 参考系 1.下列运动的物体,能当成质点处理的是()A.研究地球四季的变化时,自转中的地球B.研究前进中汽车车轮的转动时,前进中的汽车C.裁判员在打分过程中,冰面上旋转的花样滑冰运动员D.研究火车从北京到上海的行驶时间时,做匀速直线运动的火车2下列说法正确的是()A参考系必须是固定不动的物体B参考系可以是变速运动的物体C地球很大，
12、又因有自转，研究地球公转时，地球不可视为质点D研究跳水运动员转体动作时，运动员可视为质点第一章 运动的描述 第1节 质点 参考系 答案3关于质点，下列说法正确的是()A只有体积很小的物体，才能被看成质点B质点是用一个点来代表整个物体，不包括物体的质量C在研究地球绕太阳公转时，可以把地球看做质点D在研究地球自转时，可以把地球看做质点4.中国是掌握空中加油技术的少数国家之一。我国自行研制的第三代战斗机“歼-10”在空中加油的情景如图所示。以下列的哪个物体为参考系时加油机是运动的()A.“歼-10”战斗机B.地面上的房屋C.加油机中的飞行员D.“歼-10”战斗机里的飞行员第一章 运动的描述 第1节
13、质点 参考系 答案5.第13届全国运动会于2017年8月5日21日在天津举行运动会包括射箭、体操、田径、击剑等39个比赛项目下列关于运动项目的描述正确的是()A研究马拉松运动员跑步的过程，评判比赛成绩时，可将运动员视为质点B在双人同步跳水运动中，以其中一名运动员为参考系，另一名运动员是相对静止的C在评判击剑运动员的比赛成绩时，运动员可视为质点D研究体操运动员的体操动作时，可将其视为质点6.观察图1中的烟和小旗，关于甲、乙两车相对于房子的运动情况，下列说法正确（）A甲、乙两车一定向左运动 B甲、乙两车一定向右运动C甲车可能静止，乙车向右运动 D甲车可能静止，乙车向左运动第一章 运动的描述 第1节
14、 质点 参考系 答案第一章 运动的描述 第1节 质点 参考系 【答案】1.D 2.B 3.C 4.B 5.AB 6.D1建立质点模型的两个关键点(1)明确题目中要研究的问题是什么质点是对实际物体科学地抽象，是研究物体运动时对实际物体进行的近似，质点实际上并不存在(2)物体的大小和形状对所研究的问题能忽略不计时，可将物体视为质点，并非依据物体自身大小来判断。第一章 运动的描述 第1节 质点 参考系 2参考系的选取(1)参考系可以是运动的物体，也可以是静止的物体，但被选为参考系的物体，我们假定它是静止的(2)比较两物体的运动情况时，必须选同一参考系(3)选参考系的原则是观测运动方便和描述运动尽可能简单 感谢您的聆听第一章 运动的描述 第1节 质点 参考系
