物理教科版必修1學(xué)案第一章第1節(jié)質(zhì)點(diǎn)參考系空間時間Word版含答案

第1節(jié)質(zhì)點(diǎn)參考系空間時間1.了解質(zhì)點(diǎn)的概念，知道物體可看做質(zhì)點(diǎn)的條件．2.了解參考系的概念，知道運(yùn)動具有相對性．3．知道時刻與時間的區(qū)別和聯(lián)系，會在具體的情境下識別時刻和時間．一、機(jī)械運(yùn)動一個物體相對于另一個物體位置的改變．二、質(zhì)點(diǎn)1．定義：用來代替物體的有質(zhì)量的點(diǎn)．2．物體可以看成質(zhì)點(diǎn)的條件：物體的形狀和大小在所討論的問題中可以忽略不計(jì)．三、參考系1．定義：為確定一個物體的位置并描述它的運(yùn)動情況，就要選定某個其他物體做參考，被選作參考的物體．2．參考系的選取(1)參考系可以任意選擇，但選擇不同的參考系來描述同一物體的運(yùn)動時，結(jié)果往往不同．(2)參考系選取的基本原則是使對物體的研究變得簡潔、方便．(3)在今后研究問題時，一般選取地面或相對地面靜止的物體作為參考系．宋代詩人陳與義乘船東行，在去襄邑的途中寫下了《襄邑道中》一詩，根據(jù)圖中詩句回答以下問題：(1)詩中“飛花”的參考系是________；(2)詩中“云不動”的參考系是________；(3)詩中“云與我俱東”的參考系是________．提示：(1)兩岸(2)船(3)兩岸四、空間、時間、時刻任何物體的運(yùn)動都是在空間和時間中進(jìn)行的，空間是物體賴以存在的地方或變動的范圍．在物理學(xué)中，常用時間軸上的一個點(diǎn)表示時刻，用時間軸上的一段距離表示時間．質(zhì)點(diǎn)與理想化模型[學(xué)生用書P1]1．對質(zhì)點(diǎn)的理解(1)質(zhì)點(diǎn)是用來代替物體的有質(zhì)量的點(diǎn)，其突出的特點(diǎn)是“具有質(zhì)量”和“占有位置”，但是質(zhì)點(diǎn)沒有大小、體積、形狀，它與幾何中的“點(diǎn)”有本質(zhì)區(qū)別．(2)質(zhì)點(diǎn)是實(shí)際物體的一種高度抽象，實(shí)際中并不存在，是一種“理想化模型”．(3)可將物體看成質(zhì)點(diǎn)的幾種情況：2．對物理模型的理解(1)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，是經(jīng)常采用的一種科學(xué)研究方法，質(zhì)點(diǎn)就是典型的物理模型之一．(2)物理模型作為一種理想模型，是為了研究問題方便而對實(shí)際問題的科學(xué)抽象，實(shí)際中并不存在．(1)并不是只有很小的物體才能被看成質(zhì)點(diǎn)，也不是很大的物體就一定不能被看成質(zhì)點(diǎn)，關(guān)鍵是看物體的大小和形狀在研究物體的運(yùn)動時是否為次要因素．(2)對于同一物體，能否將其看成質(zhì)點(diǎn)要視研究的問題而定．2016年8月5日夏季奧運(yùn)會在巴西里約熱內(nèi)盧舉辦，在以下幾個奧運(yùn)會比賽項(xiàng)目中，研究對象可視為質(zhì)點(diǎn)的是()A．在撐桿跳高比賽中研究運(yùn)動員手中的支撐桿在支撐地面過程中的轉(zhuǎn)動情況時B．確定馬拉松運(yùn)動員在比賽中的位置時C．跆拳道比賽中研究運(yùn)動員動作時D．乒乓球比賽中研究乒乓球的旋轉(zhuǎn)時[解析]一個物體能否看做質(zhì)點(diǎn)關(guān)鍵是看其大小和形狀對于所研究的問題的影響能否忽略，故B選項(xiàng)正確．[答案]Beq\a\vs4\al()(1)一個物體能否看做質(zhì)點(diǎn)，要看物體的形狀和大小對研究問題的影響是否可以忽略．(2)研究的目的不同，同一個物體的主、次要因素也會發(fā)生變化．1.下列關(guān)于質(zhì)點(diǎn)的說法中，正確的是()A．質(zhì)點(diǎn)是一個理想化模型，實(shí)際上并不存在，所以引入這個概念沒有多大意義B．體積很小的物體更容易看做質(zhì)點(diǎn)C．凡輕小的物體，皆可看做質(zhì)點(diǎn)D．當(dāng)物體的形狀和大小對所研究的問題屬于無關(guān)或次要因素時，即可把物體看做質(zhì)點(diǎn)解析：選D.建立理想化模型是物理學(xué)中重要的研究方法，對于復(fù)雜問題的研究有重大意義，A錯誤；一個物體能否看做質(zhì)點(diǎn)不應(yīng)看其大小，關(guān)鍵是看其大小和形狀對于所研究的問題的影響能否忽略，體積很小的物體有時可以看成質(zhì)點(diǎn)，有時不能看成質(zhì)點(diǎn)，B錯誤；一個物體能否看做質(zhì)點(diǎn)不以輕重而論，C錯誤；物體能否看成質(zhì)點(diǎn)取決于其大小和形狀對所研究的問題是否屬于無關(guān)或次要因素，若是就可以看成質(zhì)點(diǎn)，D正確．對參考系的理解[學(xué)生用書P2]1．選擇參考系的意義要描述一個物體的運(yùn)動，必須首先選好參考系，對于同一個運(yùn)動，如果選不同的物體作為參考系，觀察到的運(yùn)動情況可能不相同．例如：甲、乙兩輛汽車由西向東沿同一直線均以15m/s的速度行駛．若甲車以路邊的樹木或地面作為參考系，則甲車是以15m/s的速度向東行駛；若以乙車作為參考系，則甲車是靜止的．2．參考系選取的三原則(1)任意：參考系的選取是任意的，任何物體都可以被選作參考系．(2)方便：參考系的選取應(yīng)該遵循方便性原則和簡單性原則，也就是說，無論將哪一個物體選作參考系，應(yīng)該使問題的研究更方便、更簡單，杜絕使問題復(fù)雜化的情況．(3)實(shí)用：一般選取地面為參考系．3．注意問題(1)由于運(yùn)動描述的相對性，凡是提到物體的運(yùn)動，都應(yīng)該明確它是相對哪個參考系而言的．(2)在同一個問題當(dāng)中，若要研究多個物體的運(yùn)動或同一個物體在不同階段的運(yùn)動，必須選取同一個參考系．(1)在研究物體的運(yùn)動情況時，如果一個物體一旦被選為參考系，就認(rèn)為它是靜止的．(2)在解題過程中，如果選地面作為參考系可以不指明，但選其他物體作為參考系時必須指明．命題視角1參考系的理解(多選)關(guān)于參考系的描述，下列說法中正確的是()A．運(yùn)動的物體一定不可以選為參考系B．一個物體的運(yùn)動情況與參考系的選取無關(guān)C．比較兩個物體的運(yùn)動情況時，必須選擇相同的參考系D．生活中往往選取地面為參考系[解析]運(yùn)動的物體也可以選為參考系，A錯誤；一個物體的運(yùn)動情況與參考系的選取有關(guān)，B錯誤．[答案]CD命題視角2參考系的巧選某人在河中劃船逆流航行，經(jīng)過A地時草帽落入水中，半小時后他才發(fā)覺，此時船已行至B點(diǎn)，于是他立即調(diào)轉(zhuǎn)船頭追趕，在A點(diǎn)下游5.4km處的C點(diǎn)追上，該船相對水流的速率v1不變，求水流速率v2.[思路點(diǎn)撥]以水為參考系，化水動為水靜，這樣船在水中往返如同人在直線上往返一樣，大大簡化了解題過程．[解析]該題如果取地面為參考系，運(yùn)動過程復(fù)雜，易造成思維混亂而出錯．這時我們不妨逆向思維，把流動的水看做是靜止的，并取水為參考系，則船相對于水和水中的草帽將以速率v1先背離運(yùn)動半小時后，立即返回到追上草帽時也只需半小時，所以從草帽落水到追上草帽共歷時1小時，即水流速率為v2＝eq\f(s,t)＝eq\f(5.4×103,3600)ms＝1.5ms.[答案]1.5mseq\a\vs4\al()描述物體的運(yùn)動，必須選擇參考系，其一般方法：(1)確定研究對象．(2)根據(jù)題意選取合適的參考系．(3)分析被研究物體相對于參考系的位置變化情況．2.下列關(guān)于運(yùn)動的描述中，參考系的選取符合描述的是()A．詩句“飛流直下三千尺”，是以“飛流”作為參考系的B．“錢塘江觀潮時，觀眾只覺得潮水撲面而來”，是以潮水作為參考系的C．“兩岸猿聲啼不住，輕舟已過萬重山”，是以萬重山作為參考系的D．升國旗時，觀察到國旗冉冉升起，是以國旗作為參考系的解析：選C.選項(xiàng)A中的研究對象是“水”，故是以地面為參考系的，該選項(xiàng)錯誤；選項(xiàng)B中的研究對象是“潮水”，是以觀察者為參考系的，該選項(xiàng)錯誤；選項(xiàng)C中的研究對象是“輕舟”，是以萬重山為參考系的，該選項(xiàng)正確；選項(xiàng)D中的研究對象是“國旗”，是以地面或旗桿為參考系的，該選項(xiàng)錯誤.時間和時刻的區(qū)別和聯(lián)系[學(xué)生用書P3]時間時刻區(qū)別物理意義時間是事物運(yùn)動、發(fā)展、變化所經(jīng)歷的過程長短的量度時刻是事物運(yùn)動、發(fā)展、變化過程所經(jīng)歷的各個狀態(tài)先后順序的標(biāo)志時間軸上的表示方法時間軸上的一段距離表示時間時間軸上的點(diǎn)表示時刻表述方法“3秒內(nèi)”“前3秒內(nèi)”“后3秒內(nèi)”“第1秒內(nèi)”“第1秒到第3秒”均指時間“3秒末”“第3秒末”“第4秒初”“八點(diǎn)半”等均指時刻聯(lián)系兩個時刻的間隔即為一段時間，時間是一系列連續(xù)時刻的積累過程，時間能展示運(yùn)動的一個過程，好比是一段錄像；時刻可以顯示運(yùn)動的一瞬間，好比是一張照片(1)關(guān)于時間的測量，生活中一般用各種鐘表來計(jì)時，在實(shí)驗(yàn)室里和運(yùn)動場上常用停表計(jì)時．(2)關(guān)鍵字詞的使用，如“初”“末”“時”一般表示時刻；如“內(nèi)”“用”“經(jīng)過”“歷時”一般表示時間．如圖給出的時間軸，請你說出第3s、前3s、第3s初、第3s末、第ns的意義．[思路點(diǎn)撥]解答此題可按以下思路分析：(1)在時間軸上，時間和時刻分別用線段和點(diǎn)表示．(2)正確理解題目給出的是時間還是時刻．[解析]第3s、前3s、第3s初、第3s末、第ns表示如下：如圖所示，第3s是時間，是指從第2s末到第3s末共1s的時間；前3s是0到第3s末共3s的時間；第3s初與第2s末重合，是同一時刻；第3s末是時刻；第ns是時間，共1s的時間．[答案]見解析eq\a\vs4\al()如何區(qū)分時間與時刻首先，應(yīng)明確時刻對應(yīng)的是某個事件或運(yùn)動的狀態(tài)、位置，而時間對應(yīng)的是事件或運(yùn)動的過程或是位置變化．其次，應(yīng)掌握一些表示時刻與時間的關(guān)鍵詞：如時間數(shù)值后跟“初”“末”“時”應(yīng)是時刻．如時間數(shù)值后跟“內(nèi)”“中”一般為時間．3.以下說法中的“時間”指時刻的是()A．在第15屆亞洲杯中國對陣科威特的比賽中，憑借張琳芃和鄧卓翔分別在第58分鐘和第67分鐘的進(jìn)球，國足以2∶0擊敗對手B．2017國際田聯(lián)世界