1、第1节 质点 参考系第一章 运动的描述 新高考教学设计 教学流程第一章 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
2、描述他们的运动呢？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
3、节 质点 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
4、,是物理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.
5、研究航天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
6、比赛,共获得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。
7、第一章 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
8、的运动,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
9、描述尽可能简单为原则,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
10、房相对地面静止,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
11、都应当选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
12、球很大，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
13、第1节 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
14、 第1节 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
