人教版必修1 第1章 1　質(zhì)點　參考系和坐標(biāo)系 學(xué)案.doc

1質(zhì)點參考系和坐標(biāo)系學(xué) 習(xí) 目 標(biāo)知 識 脈 絡(luò)1.知道質(zhì)點的概念，理解物體在什么情況下可以看做質(zhì)點(重點)2知道參考系的概念，理解運動具有相對性3應(yīng)用一維坐標(biāo)系定量描述物體的位置以及位置變化的方法(重點、難點)物 體 和 質(zhì) 點1機械運動物體的空間位置隨時間的變化2質(zhì)點(1)定義：忽略物體的大小和形狀，突出“物體具有質(zhì)量”這個要素，把它簡化為一個有質(zhì)量的物質(zhì)點(2)物體視為質(zhì)點的條件：物體的大小和形狀可以忽略或物體上任意一點的運動可代替整個物體的運動1質(zhì)點就是質(zhì)量小，體積小的物體()2一個物體能否看做質(zhì)點，關(guān)鍵是其大小和形狀對所研究問題的影響可否忽略()3質(zhì)點是一種理想化模型，實際的質(zhì)點是不存在的()1形狀規(guī)則的物體一定能看做質(zhì)點嗎？【提示】不一定形狀規(guī)則的物體有時其大小和形狀不能忽略，也不能看成質(zhì)點例如，研究“香蕉球”的成因時，形狀規(guī)則的足球不能看成質(zhì)點2麗麗一家坐高鐵從北京到青島，麗麗想測量列車經(jīng)過一座大橋的時間，可不可以將列車看做質(zhì)點？【提示】不可以物體看成質(zhì)點的條件是其大小和形狀對所研究的問題沒有影響列車的長度對測量過橋時間有影響. 如圖111所示為里約奧運會上牙買加飛人博爾特在100 m決賽中以9秒81的成績成就三冠王的比賽現(xiàn)場圖111探討1：在研究博爾特百米決賽所用時間時能否把他看做一個質(zhì)點？【提示】能探討2：教練員在研究博爾特的擺臂和步幅對速度的影響時，能否把他看成一個“點”？【提示】不能1質(zhì)點的特點(1)質(zhì)點不同于幾何“點”：質(zhì)點是用來代替物體的有質(zhì)量的點，其特點是只有質(zhì)量，沒有大小、體積、形狀，它與幾何“點”有本質(zhì)的區(qū)別(2)質(zhì)點是一種“物理模型”物理模型是在物理研究中，突出問題的主要方面，忽略次要因素而建立的理想化模型，是物理學(xué)經(jīng)常采用的一種科學(xué)研究方法，質(zhì)點就是典型的物理模型之一物理模型作為一種理想模型，是為了研究問題方便而對實際問題的科學(xué)抽象，實際中并不存在2實際物體視為質(zhì)點的常見情況1(多選) 2016年法國歐洲杯于當(dāng)?shù)貢r間2016年6月10日至7月10日在法國境內(nèi)9座城市的12座球場內(nèi)舉行.6月16日，a組次輪瑞士對陣羅馬尼亞在王子公園球場開始首場較量第57分鐘，羅德里格斯角球發(fā)到禁區(qū)，穆罕默迪禁區(qū)左側(cè)凌空抽射，足球沿著彎刀弧線直掛球門遠角，為本隊扳平了比分以下說法正確的是() 【導(dǎo)學(xué)號：57632000】a分析穆罕默迪在球場上跑動的軌跡時，可以把他看成質(zhì)點b球迷們在觀看遠角進球時，可以把足球看成質(zhì)點c穆罕默迪在制造角球時，可以把足球看成質(zhì)點d穆罕默迪在躲過對方防守時，可以把防守球員看成質(zhì)點【解析】分析穆罕默迪在球場上跑動的軌跡時，可以不考慮其身高等因素，故可以看成質(zhì)點，選項a正確；球迷們觀看遠角進球時，足球大小和形狀可以忽略不計，可以看成質(zhì)點，選項b正確；穆罕默迪制造角球時，踢球位置和足球形狀及大小有關(guān)，不可以看成質(zhì)點，選項c錯誤；躲避對方防守時，要注意對方的動作，這與其身體外形等有關(guān)，不可以看成質(zhì)點，選項d錯誤【答案】ab2.下列關(guān)于質(zhì)點的說法正確的是() 【導(dǎo)學(xué)號：57632001】a質(zhì)點是客觀存在的一種物體，其體積比分子還小b很長的火車一定不可以看做質(zhì)點c為正在參加吊環(huán)比賽的陳一冰打分時，裁判們可以把陳一冰看做質(zhì)點d如果物體的形狀和大小對所研究的問題無影響，即可把物體看做質(zhì)點【解析】質(zhì)點是一種理想化的物理模型，沒有大小和形狀，故a錯誤；一個物體能不能看做質(zhì)點關(guān)鍵是看物體的形狀或大小在所研究的問題中是否可以忽略，研究火車從北京開往上海的時間，火車可以看成質(zhì)點，故b錯誤；吊環(huán)比賽要考慮運動員的形狀，故此時不能看做質(zhì)點，故c錯誤；如果物體的形狀和大小對所研究的問題無影響，即可把物體看做質(zhì)點，故d正確【答案】d一個物體是否可以看做質(zhì)點的判斷方法1看物體的大小和形狀對所研究的問題有無影響，如果無影響或影響不大，該物體可以視為質(zhì)點，否則不能視為質(zhì)點2一般情況下，平動的物體可以看做質(zhì)點，轉(zhuǎn)動的物體不能看做質(zhì)點3當(dāng)物體的大小遠小于所研究的范圍時，該物體可以看做質(zhì)點參 考 系1運動與靜止的關(guān)系自然界的一切物體都處于永恒的運動中，絕對靜止的物體是不存在的運動是絕對的2參考系(1)定義：在描述物體的運動時，被選定做參考、假定為不動的其他物體(2)選取原則：參考系可以任意選取，一般以地面為參考系但在具體問題中，要考慮研究問題的方便性(3)參考系對觀察結(jié)果的影響：選擇不同的參考系觀察同一個物體的運動，觀察結(jié)果會有所不同1研究同一物體的運動時，不論選取怎樣的參考系，其結(jié)論是相同的()2參考系可任意選取，而研究物體的運動時(如汽車加速)通常以地面為參考系()3自然界中沒有絕對靜止的物體()敦煌曲子詞中有一首：“滿眼風(fēng)光多閃爍，看山恰似走來迎，仔細看山山不動，是船行”請用物理學(xué)知識解釋“看山恰似走來迎”和“山不動，是船行”你由此得到什么啟示？【提示】作者得出“看山恰似走來迎”是以自己(或船)為參考系的；得出“山不動，是船行”則是以大地為參考系的可見參考系不同，對于物體運動的描述往往是不同的關(guān)于機械運動，同學(xué)們來圍繞幾個常見的場景進行討論(1)坐火車旅行；(2)飛機投彈請同學(xué)們設(shè)想一下：探討1：你和一位同伴正坐在這輛火車上，鐵路邊的人看到火車中的乘客是什么情景，而同伴認為你是怎樣的？【提示】鐵路邊的人看到火車中的你在和火車一起運動，而同伴認為你和他一起靜止在火車上探討2：地面上的人觀察炸彈是怎樣下落的，而飛機駕駛員看炸彈是怎樣下落的？【提示】地面上的人看到炸彈傾斜著飄落向地面，而飛機駕駛員看到炸彈沿直線豎直落向地面1選取參考系的意義要描述一個物體的運動，首先必須選好參考系，只有選定參考系后，才能確定物體的位置、研究物體的運動2參考系的選取原則(1)參考系的選取是任意的，在實際問題中，參考系的選擇原則應(yīng)以觀測方便和使運動的描述盡可能簡單為基本原則(2)研究地面上物體的運動時，一般情況下選擇地面或地面上靜止不動的物體為參考系，此時參考系可以省略不寫(3)要比較不同物體的運動情況時，必須選擇同一個參考系3參考系的四性 3(多選)在平直公路上，甲以10 m/s的速度運動，乙以5 m/s的速度運動，甲、乙從同一點出發(fā)，則() 【導(dǎo)學(xué)號：57632002】a同向運動時，甲觀察到乙以5 m/s的速度遠離b同向運動時，乙觀察到甲以5 m/s的速度靠近c反向運動時，甲觀察到乙以15 m/s的速度遠離d反向運動時，乙觀察到甲以15 m/s的速度靠近【解析】同向運動時，甲觀察到乙時是以甲為參考系，此時乙以5 m/s的速度遠離，故a正確；同向運動時，乙觀察到甲時是以乙為參考系，此時甲以5 m/s的速度遠離，故b不正確；反向運動時，甲觀察到乙時是以甲為參考系，此時乙以15 m/s的速度遠離，故c正確；反向運動時，乙觀察到甲時是以乙為參考系，此時甲以15 m/s的速度遠離，故d不正確【答案】ac4下列對物體運動的描述中，有關(guān)參考系的說法正確的是() 【導(dǎo)學(xué)號：57632003】a“一江春水向東流”以水面上的船為參考系b“地球繞太陽的公轉(zhuǎn)”以地球為參考系c“鐘表的時針在轉(zhuǎn)動”以表盤為參考系d“火車行駛出站臺”以該列車上的乘客為參考系【解析】“一江春水向東流”是以地面為參考系得出的，故a錯誤；“地球繞太陽的公轉(zhuǎn)”以太陽為參考系，故b錯誤；“鐘表的時針在轉(zhuǎn)動”以表盤為參考系，故c正確；“火車行駛出站臺”以站臺為參考系，故d錯誤【答案】c5(多選)根據(jù)中國已經(jīng)確定的探月工程的計劃，整個探月工程分為三個階段，一期工程為“繞”，二期工程為“落”，三期工程為“回”在“嫦娥一號”衛(wèi)星飛向38萬千米外月球的漫長旅途中，需要進行一系列高度復(fù)雜又充滿風(fēng)險的動作，即三次繞地球變軌，然后進入月地轉(zhuǎn)移軌道，再三次繞月球變軌，最后繞月球做圓周運動如圖112所示是“嫦娥一號”運行的路線圖，下列說法正確的是() 【導(dǎo)學(xué)號：57632004】圖112a圖中描述衛(wèi)星繞地球運行情景的三個橢圓軌道都是以地球為參考系的b圖中描述衛(wèi)星繞月球運動情景的三個橢圓軌道都是以月球為參考系的c圖中描述衛(wèi)星運動情景的所有軌道都是以地球為參考系的d圖中描述衛(wèi)星運動情景的所有軌道都是以太陽為參考系的【解析】從題圖中可看出，“嫦娥一號”繞地球運行的三個橢圓軌道，地球的位置沒有發(fā)生變化，繞月球運行的三個軌道，月球的位置沒有發(fā)生變化，因此衛(wèi)星繞地球運行時是以地球為參考系的，衛(wèi)星繞月球運行時是以月球為參考系的，故選項a、b正確【答案】ab判斷選用的參考系的方法1靜物法：明確觀察到的現(xiàn)象中，什么物體是運動的，什么物體是靜止的，靜止的物體可能就是參考系2假設(shè)法：假設(shè)以某物體為參考系，看對物體運動的描述是否與觀察到的結(jié)果一致若一致，該物體可能就是參考系坐 標(biāo) 系1建立目的定量描述物體的位置及位置的變化2直線運動的描述建立直線坐標(biāo)系，在直線上規(guī)定原點、正方向和單位長度1描述直線運動，一般建立直線坐標(biāo)系()2物體在某平面內(nèi)做曲線運動時，應(yīng)當(dāng)用平面直角坐標(biāo)系描述()3描述花樣滑冰運動員的位置，應(yīng)用直線坐標(biāo)系()1某運動員正在百米賽道上自南向北全力奔跑，為準(zhǔn)確描述他在不同時刻的位置和位置變化，應(yīng)建立怎樣的坐標(biāo)系？圖113【提示】可以以賽道起點為原點，選擇向北方向為正方向，選取一定的標(biāo)度，建立直線坐標(biāo)系2如圖114甲所示，冰場上的花樣滑冰運動員，要描述他的位置，你認為應(yīng)該怎樣建立坐標(biāo)系？如圖乙所示，要描述空中飛機的位置，又應(yīng)怎樣建立坐標(biāo)系？甲 乙圖114【提示】描述運動員的位置可以以冰場中央為坐標(biāo)原點，向東為x軸正方向，向北為y軸正方向，建立平面直角坐標(biāo)系如果要描述飛機的位置，則需要確定一點(如觀察者所在的位置)為坐標(biāo)原點，建立空間直角坐標(biāo)系探討1：坐標(biāo)系建立的三要素是什么？【提示】原點、正方向、單位長度探討2：在坐標(biāo)系中物體位置的變化與坐標(biāo)原點的位置有關(guān)嗎？【提示】無關(guān)，物體位置的變化用物體位置坐標(biāo)之差來表示，與坐標(biāo)原點的位置無關(guān)1建立坐標(biāo)系的意義和原則(1)意義：借助適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系可以定量地描述物體的位置及位置變化(2)原則：建立坐標(biāo)系的原則是確定物體的位置方便、簡捷2三種坐標(biāo)系的比較分類直線坐標(biāo)系平面坐標(biāo)系空間坐標(biāo)系適用運動物體沿直線運動時物體在某平面內(nèi)做曲線運動時物體在空間內(nèi)做曲線運動時建立方法在直線上規(guī)定原點、正方向和標(biāo)度，就建立了直線坐標(biāo)系在平面內(nèi)畫相互垂直的x軸與y軸，即可組成平面直角坐標(biāo)系物體的位置由一對坐標(biāo)值確定在空間畫三個相互垂直的x軸、y軸和z軸，即可組成三維坐標(biāo)系物體的位置由三個坐標(biāo)值來確定應(yīng)用實例m點位置坐標(biāo)：x2 mn點位置坐標(biāo)：x3 m，y4 mp點位置坐標(biāo)：x3 m，y4 m，z2 m6一個小球從距地面4 m高處落下，被地面彈回，在距地面1 m高處被接住坐標(biāo)原點定在拋出點正下方2 m處，向下方向為坐標(biāo)軸的正方向小球的拋出點、落地點、接住點的位置坐標(biāo)分別是()【導(dǎo)學(xué)號：57632005】a2 m，2 m，1 mb2 m,2 m,1 mc4 m,0,1 md4 m,0，1 m 【解析】根據(jù)題意建立如圖所示的坐標(biāo)系，a點為拋出點，坐標(biāo)為2 m，b點為坐標(biāo)原點，d點為地面，坐標(biāo)為2 m，c點為接住點，坐標(biāo)為1 m，所以選項b正確【答案】b7如圖115所示，某人從學(xué)校的門口a處開始散步，先向南走了50 m到達b處，再向東走了100 m到達c處，最后又向北走了150 m到達d處，則a、b、c、d各點位置如何表示？ 【導(dǎo)學(xué)號：57632006】圖115【解析】選取a點為坐標(biāo)原點建立平面直角坐標(biāo)