1.質(zhì)點(diǎn)參考系空間時(shí)間 (6)

1、第1節(jié)質(zhì)點(diǎn)參考系空間時(shí)間學(xué)習(xí)目標(biāo)核心凝煉1.理解質(zhì)點(diǎn)的概念，知道物體可看成質(zhì)點(diǎn)的條件。1個(gè)條件把物體看成質(zhì)點(diǎn)的條件1種方法建立物理模型的方法4個(gè)概念質(zhì)點(diǎn)、參考系、時(shí)間、時(shí)刻2.理解參考系的概念，知道物體的運(yùn)動(dòng)具有相對(duì)性。3.知道空間的概念，能區(qū)分時(shí)刻和時(shí)間，會(huì)在坐標(biāo)軸上表示時(shí)間和時(shí)刻。4.體會(huì)科學(xué)研究中建立物理模型的過(guò)程和方法。一、機(jī)械運(yùn)動(dòng)物理運(yùn)動(dòng)有多種形式，其中最簡(jiǎn)單的一種是一個(gè)物體相對(duì)于另一個(gè)物體_的改變，叫做機(jī)械運(yùn)動(dòng)。位置二、質(zhì)點(diǎn)觀圖助學(xué)如圖是相同時(shí)間間隔拍攝的四幅照片，把跑步者的位置與背景聯(lián)系起來(lái)，你可以得出什么結(jié)論？把按一定時(shí)間間隔拍攝的四張照片疊加起來(lái)組成的一張圖像，即為跑步者在某

2、階段跑步的運(yùn)動(dòng)圖。能否把跑步者縮小為一個(gè)點(diǎn)，可以把跑步者看成質(zhì)點(diǎn)嗎？1.在研究一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，如果被研究物體的_和_在所討論的問(wèn)題中可以忽略，就可把整個(gè)物體簡(jiǎn)化為一個(gè)有_的點(diǎn)，這個(gè)用來(lái)代替物體的有_的點(diǎn)稱(chēng)為質(zhì)點(diǎn)。質(zhì)點(diǎn)是一個(gè)_的物理模型。2.一個(gè)物體能否看做質(zhì)點(diǎn)，完全取決于所研究_，而不是看物體實(shí)際體積的大小。大小質(zhì)量質(zhì)量理想化問(wèn)題的性質(zhì)形狀理解概念判斷下列說(shuō)法是否正確。(1)很小的物體一定能看成質(zhì)點(diǎn)。( )(2)做直線運(yùn)動(dòng)的物體一定能看成質(zhì)點(diǎn)。( )三、參考系觀圖助學(xué)坐在車(chē)上的人以什么物體做參考感覺(jué)自己是靜止的？站在地面上的人以什么物體做參考感覺(jué)車(chē)上的人是運(yùn)動(dòng)的？1.物體的運(yùn)動(dòng)和靜止是_的，

3、要確定一個(gè)物體的位置并描述它的運(yùn)動(dòng)情況，就要選定某個(gè)其他物體做參考，這個(gè)被選作_叫做參照物，也稱(chēng)為_(kāi)。2.選擇的_不同，對(duì)同一研究對(duì)象運(yùn)動(dòng)情況的描述就可能_。在研究地面上物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，通常取_或相對(duì)于地面_的物體為參考系。相對(duì)參考的物體參考系參考系不同地面靜止理解概念判斷下列說(shuō)法是否正確。(1)參考系一定要選靜止不動(dòng)的物體。( )(2)一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)情況與參考系的選擇無(wú)關(guān)。( )(3)“抬頭望明月，月在云中行”，詩(shī)句中描述的運(yùn)動(dòng)選取的參考系是月。( )四、空間時(shí)間時(shí)刻觀圖助學(xué)8：00和8：15和15分鐘哪個(gè)表示時(shí)刻？哪個(gè)表示時(shí)間間隔？“五點(diǎn)鐘”和“半個(gè)小時(shí)”哪個(gè)指時(shí)刻？哪個(gè)指時(shí)間間隔？1.任何

4、物體的運(yùn)動(dòng)都是在_和_中進(jìn)行的。2.時(shí)刻：指某一瞬時(shí)。3.時(shí)間：指兩個(gè)時(shí)刻之間的_。4.時(shí)刻和時(shí)間可以在表示時(shí)間的時(shí)間軸上表示出來(lái)，時(shí)間軸上的一個(gè)點(diǎn)表示_；時(shí)間軸上的一段距離表示_。如果t1、t2分別對(duì)應(yīng)于時(shí)間軸上的兩個(gè)點(diǎn)，則兩個(gè)時(shí)刻之間的時(shí)間t_。空間時(shí)間間隔時(shí)刻時(shí)間t2t1理解概念判斷下列說(shuō)法是否正確。(1)時(shí)刻就是一瞬間，即一段很短的時(shí)間間隔。( )(2)一分鐘可以分成60個(gè)時(shí)刻。( )預(yù)習(xí)完成后，請(qǐng)把你疑惑的問(wèn)題記錄在下面的表格中問(wèn)題1問(wèn)題2質(zhì)點(diǎn)及物體看做質(zhì)點(diǎn)的條件觀察 如圖1所示為撐竿跳高運(yùn)動(dòng)的幾個(gè)階段：助跑、撐竿起跳、越橫竿。討論并回答下列問(wèn)題，體會(huì)質(zhì)點(diǎn)模型的建立過(guò)程。圖1探究 (

5、1)教練糾正運(yùn)動(dòng)員的錯(cuò)誤動(dòng)作時(shí)，能否將運(yùn)動(dòng)員看成質(zhì)點(diǎn)？(2)分析運(yùn)動(dòng)員的助跑速度時(shí)，能否將運(yùn)動(dòng)員看成質(zhì)點(diǎn)？(3)測(cè)量運(yùn)動(dòng)員所跳高度(判定運(yùn)動(dòng)員是否打破世界紀(jì)錄)時(shí)，能否將運(yùn)動(dòng)員看成質(zhì)點(diǎn)？答案(1)不能，糾正錯(cuò)誤動(dòng)作時(shí)不能忽略運(yùn)動(dòng)員的姿勢(shì)及動(dòng)作(即運(yùn)動(dòng)員的形狀及大小)；(2)能，分析運(yùn)動(dòng)員的助跑速度時(shí)，可以忽略運(yùn)動(dòng)員的姿勢(shì)及動(dòng)作(即運(yùn)動(dòng)員的形狀及大小)；(3)能，理由同(2)。探究歸納1.理解質(zhì)點(diǎn)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)(1)一個(gè)物體能否被看成質(zhì)點(diǎn)是由所研究問(wèn)題的性質(zhì)決定的，要視具體情況而定。同一個(gè)物體，在某種情形下可以看成質(zhì)點(diǎn)，但在另外一種情形下就不一定能看成質(zhì)點(diǎn)。(2)物體能否被看成質(zhì)點(diǎn)，與物體的大小

6、和形狀沒(méi)有必然聯(lián)系。(3)質(zhì)點(diǎn)就是沒(méi)有形狀和大小，只具有質(zhì)量的物質(zhì)點(diǎn)。(4)質(zhì)點(diǎn)不同于幾何中的“點(diǎn)”，因?yàn)橘|(zhì)點(diǎn)具有質(zhì)量而幾何中的點(diǎn)無(wú)質(zhì)量；也不同于微觀粒子(如電子、質(zhì)子等)，因?yàn)槲⒂^粒子是實(shí)際存在的，而質(zhì)點(diǎn)是“理想化模型”，實(shí)際是不存在的。2.可將物體看成質(zhì)點(diǎn)的幾種情況試題案例例1 第31屆夏季奧林匹克運(yùn)動(dòng)會(huì)于2016年8月5日到8月21日在巴西里約熱內(nèi)盧舉行。下列比賽項(xiàng)目中，可將運(yùn)動(dòng)員視為質(zhì)點(diǎn)的是()解析馬拉松比賽時(shí)，由于路程長(zhǎng)，運(yùn)動(dòng)員的體積可以忽略，可以將其視為質(zhì)點(diǎn)，故選項(xiàng)A正確；跳水時(shí)，裁判要關(guān)注運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)作，所以不能將運(yùn)動(dòng)員視為質(zhì)點(diǎn)，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；擊劍時(shí)裁判需要觀察運(yùn)動(dòng)員的肢體動(dòng)作，不

7、能將其視為質(zhì)點(diǎn)，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；裁判主要根據(jù)體操運(yùn)動(dòng)員的肢體動(dòng)作進(jìn)行評(píng)分，所以不能將其視為質(zhì)點(diǎn)，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案A針對(duì)訓(xùn)練1 2017年第13屆全運(yùn)會(huì)在天津市舉行。下列比賽中可把研究對(duì)象看成質(zhì)點(diǎn)的是()A.研究蘇炳添在百米跑比賽時(shí)的起跑動(dòng)作B.研究乒乓球男子單打冠軍馬龍的發(fā)球動(dòng)作C.研究女子3米板冠軍施廷懋的跳水動(dòng)作D.研究女子50米步槍三姿比賽中運(yùn)動(dòng)員射出的子彈軌跡解析質(zhì)點(diǎn)是理想化的物理模型，當(dāng)物體的大小和形狀對(duì)研究的問(wèn)題沒(méi)有影響或影響很小可忽略不計(jì)時(shí)，物體可以看做質(zhì)點(diǎn)，研究蘇炳添在百米比賽時(shí)的起跑動(dòng)作、馬龍的發(fā)球動(dòng)作、施廷懋的跳水動(dòng)作，他們的形狀不能忽略，故不能看成質(zhì)點(diǎn)；而研究運(yùn)動(dòng)員射出的

8、子彈軌跡時(shí)，子彈的大小、形狀可以忽略，所以選項(xiàng)D正確。答案D參考系觀察 如圖2，兩名同學(xué)正坐在高速行駛的列車(chē)中。圖2探究 (1)列車(chē)?yán)锏耐瑢W(xué)認(rèn)為對(duì)面同學(xué)是運(yùn)動(dòng)的還是靜止的，他選擇的參考系是什么？(2)列車(chē)外的人認(rèn)為列車(chē)?yán)锏耐瑢W(xué)是運(yùn)動(dòng)還是靜止的，他選擇的參考系是什么？?jī)纱蔚挠^察結(jié)果不同說(shuō)明了什么？答案(1)列車(chē)?yán)锏耐瑢W(xué)認(rèn)為對(duì)面同學(xué)是靜止的，他選擇的參考系是列車(chē)。(2)列車(chē)外的人認(rèn)為列車(chē)?yán)锏耐瑢W(xué)是運(yùn)動(dòng)的，他選擇的參考系是地面?？梢?jiàn)選擇不同的參考系，觀察結(jié)果一般不同。探究歸納1.選取原則：以研究對(duì)象運(yùn)動(dòng)情況的描述盡可能簡(jiǎn)潔、方便為原則。研究地面上物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，常選地面或相對(duì)于地面靜止的物體作為參考系

9、。2.對(duì)參考系的理解(1)標(biāo)準(zhǔn)性：選做參考系的物體都假定不動(dòng)，被研究的物體都以參考系為標(biāo)準(zhǔn)。(2)任意性：參考系的選擇具有任意性，但應(yīng)以觀察方便和使運(yùn)動(dòng)的描述盡可能簡(jiǎn)單為原則。研究地面上物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，常選地面為參考系。(3)統(tǒng)一性：在同一個(gè)問(wèn)題中，若要研究多個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)或同一個(gè)物體在不同階段的運(yùn)動(dòng)時(shí)，必須選擇同一參考系。(4)相對(duì)性：同一運(yùn)動(dòng)選擇不同的參考系，觀察結(jié)果可能不同。例如，坐在行駛的車(chē)中的乘客，若以地面為參考系，則乘客是運(yùn)動(dòng)的；若以車(chē)為參考系，則乘客是靜止的。 試題案例例2 火炬?zhèn)鬟f是各種重大體育賽事的重要環(huán)節(jié)。在某次運(yùn)動(dòng)會(huì)火炬?zhèn)鬟f中，觀察到同一地點(diǎn)的旗幟和甲、乙兩火炬手所傳遞的圣火

10、火焰如圖3所示。關(guān)于甲、乙兩火炬手相對(duì)于靜止旗桿的運(yùn)動(dòng)情況，下列說(shuō)法中正確的是()圖3A.甲、乙兩火炬手一定都在向右運(yùn)動(dòng)B.甲、乙兩火炬手一定都在向左運(yùn)動(dòng)C.甲火炬手一定向右運(yùn)動(dòng)，乙火炬手一定向左運(yùn)動(dòng)D.甲火炬手可能停止了運(yùn)動(dòng)，乙火炬手一定向左運(yùn)動(dòng)解析根據(jù)旗幟的飄動(dòng)情況可知風(fēng)向左吹。甲火炬手所傳遞的圣火火焰向左飄，由于旗桿是靜止的，所以甲火炬手可能相對(duì)于地面靜止，也可能向右運(yùn)動(dòng)，還可能向左運(yùn)動(dòng)，但此時(shí)的運(yùn)動(dòng)速度比風(fēng)速慢；乙火炬手所傳遞的圣火火焰向右飄動(dòng)，表明乙火炬手只能向左運(yùn)動(dòng)。選項(xiàng)D正確。答案D判斷物體是否運(yùn)動(dòng)的一般思路(1)根據(jù)參考系的選取原則選取參考系。(2)看物體與所選參考系之間的位置

11、是否發(fā)生變化。(3)若變，則物體是運(yùn)動(dòng)的；若不變，則物體是靜止的。針對(duì)訓(xùn)練2 如圖4所示是體育攝影中“追拍法”的成功之作，攝影師眼中清晰的滑雪運(yùn)動(dòng)員是靜止的，而模糊的背景是運(yùn)動(dòng)的，攝影師用自己的方法表達(dá)了運(yùn)動(dòng)的美。請(qǐng)問(wèn)攝影師選擇的參考系是()圖4A.大地 B.太陽(yáng)C.攝影師 D.步行的人解析攝影師與滑雪運(yùn)動(dòng)員以相同的速度運(yùn)動(dòng)，攝影師以自己為參考系觀察，這樣滑雪運(yùn)動(dòng)員就是靜止的，背景就是“運(yùn)動(dòng)”的。答案C觀察 如圖5甲、乙所示：“上午8時(shí)上課、8時(shí)45分下課”、“每節(jié)課45分鐘”、“第2 s初”、“第5 s末”、“第6 s內(nèi)”時(shí)刻和時(shí)間間隔圖5探究 (1)以上說(shuō)法中，哪些表示時(shí)刻？哪些表示時(shí)間間

12、隔？(2)“第2 s初”、“第5 s末”、“第6 s內(nèi)”分別對(duì)應(yīng)時(shí)間軸上的哪一點(diǎn)或哪一段？在圖乙上標(biāo)明。答案(1)時(shí)刻有“8時(shí)”、“8時(shí)45分”、“第2 s初”、“第5 s末”；時(shí)間間隔有“45分鐘”、“第6 s內(nèi)”。(2)探究歸納1.時(shí)刻和時(shí)間間隔的表示方法的不同在表示時(shí)間的數(shù)軸上，時(shí)刻用點(diǎn)表示，時(shí)間間隔用線段表示。如圖所示，03 s表示3 s的時(shí)間間隔，即前3 s；45 s 表示第5 s內(nèi)，是1 s的時(shí)間間隔。坐標(biāo)“1”所對(duì)應(yīng)的刻度線記為第1 s末，也為第2 s初，是時(shí)刻。2.時(shí)間間隔與時(shí)刻的區(qū)別和聯(lián)系時(shí)間間隔時(shí)刻區(qū)別物理意義兩時(shí)刻間的間隔某一瞬時(shí)時(shí)間軸上的表示方法時(shí)間軸上的一段線段表示一

13、段時(shí)間時(shí)間軸上的點(diǎn)表示一個(gè)時(shí)刻表述方法“3 s內(nèi)”、“前3 s內(nèi)”、“后3 s內(nèi)”、“第1 s內(nèi)”、“第1 s 到第3 s”等均指時(shí)間間隔“3 s末”、“第3 s末”、“第4 s初”、“八點(diǎn)半”等均指時(shí)刻聯(lián)系兩個(gè)時(shí)刻的間隔即為時(shí)間間隔，即tt2t1試題案例例3 (多選)關(guān)于時(shí)間間隔和時(shí)刻，下列說(shuō)法正確的是()A.物體在5 s時(shí)指的是物體在5 s末時(shí)，指的是時(shí)刻B.物體在5 s內(nèi)指的是物體在4 s末到5 s末這1 s的時(shí)間間隔C.物體在第5 s內(nèi)指的是物體在4 s末到5 s末這1 s的時(shí)間間隔D.第4 s末就是第5 s初，指的是時(shí)刻解析畫(huà)出時(shí)間軸從坐標(biāo)軸上分析，選項(xiàng)A、C、D正確。答案ACD區(qū)分

14、時(shí)刻和時(shí)間間隔的方法(1)利用上下文判斷：分析所給的說(shuō)法，根據(jù)題意體會(huì)。(2)利用時(shí)間軸判斷：畫(huà)出時(shí)間軸，把所給的時(shí)刻或時(shí)間間隔標(biāo)出來(lái)，時(shí)刻對(duì)應(yīng)一個(gè)點(diǎn)，時(shí)間間隔對(duì)應(yīng)一條線段。針對(duì)訓(xùn)練3 (多選)北京時(shí)間2018年1月7日7點(diǎn)30分，2018廈門(mén)馬拉松賽在廈門(mén)舉行，埃塞俄比亞選手德吉那德比拉以2小時(shí)11分29秒的成績(jī)獲男子組冠軍。下列說(shuō)法正確的是()A.1月7日7點(diǎn)30分表示時(shí)間間隔B.2小時(shí)11分29秒表示時(shí)間間隔C.1月7日7點(diǎn)30分表示時(shí)刻D.2小時(shí)11分29秒表示時(shí)刻解析1月7日7點(diǎn)30分表示時(shí)刻，2小時(shí)11分29秒表示時(shí)間間隔，故選B、C。答案BC質(zhì)點(diǎn)模型1.“理想化模型”的理解(1)

15、實(shí)際并不存在“理想化模型”是為了使研究的問(wèn)題得以簡(jiǎn)化或研究問(wèn)題的方便而進(jìn)行的一種科學(xué)的抽象。(2)突出主要因素“理想化模型”是以研究目的為出發(fā)點(diǎn)，突出問(wèn)題的主要因素，忽略次要因素而建立的“物理模型”。(3)“理想化模型”是物理學(xué)中常用的一種研究方法。2.質(zhì)點(diǎn)模型(1)模型構(gòu)建質(zhì)點(diǎn)是用來(lái)代替物體的有質(zhì)量的點(diǎn)，沒(méi)有大小、體積和形狀，它與幾何的點(diǎn)有本質(zhì)的區(qū)別。質(zhì)點(diǎn)是一種典型的理想化模型。(2)適用對(duì)象在研究物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，當(dāng)物體的形狀和大小對(duì)于所研究的問(wèn)題可以忽略不計(jì)時(shí)，物體就可以看成質(zhì)點(diǎn)。針對(duì)訓(xùn)練 (多選)下列關(guān)于質(zhì)點(diǎn)的說(shuō)法正確的是()A.研究神舟十一號(hào)飛船繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的軌跡時(shí)，可以把飛船看成質(zhì)點(diǎn)B.研究乒乓球運(yùn)動(dòng)員如何打出漂