第1節(jié) 參考系 時間 質(zhì)點(diǎn)

第一章描述運(yùn)動的基本概念第1節(jié)參考系時間質(zhì)點(diǎn)核心素養(yǎng)導(dǎo)學(xué)物理觀念(1)知道參考系的概念，會選取恰當(dāng)?shù)膮⒖枷笛芯课矬w的運(yùn)動。(2)知道時間和時刻的含義以及它們的區(qū)別。(3)了解質(zhì)點(diǎn)的含義，知道質(zhì)點(diǎn)是理想化的物理模型?？茖W(xué)思維(1)能靈活運(yùn)用參考系研究物體的運(yùn)動。(2)能用時間軸描述時間和時刻。(3)能將特定實際情境中的物體抽象成質(zhì)點(diǎn)?？茖W(xué)態(tài)度與責(zé)任知道物理學(xué)研究的很多問題就在身邊，對自然界有好奇心。通過相關(guān)案例的分析，能關(guān)注科學(xué)技術(shù)的新進(jìn)展，滲透愛國主義教育。一、參考系1．定義：研究物體的運(yùn)動時，總要選取某一個物體作為______，這個作為參照的物體叫作_______，它以及與它保持相對靜止的物體組成一個_____，叫作參考系。2．選取原則：描述一個物體的運(yùn)動時，參考系可以_____選擇。(1)選擇不同的參考系來觀察同一物體的運(yùn)動，得到的結(jié)果會有所_____。(2)參考系選取得當(dāng)，會使問題的研究變得簡潔、方便。(3)通常情況下，在討論地面上物體的運(yùn)動時，都以_____作為參考系。3．靜止的相對性：自然界的一切物體都處于永恒的運(yùn)動中，_____是絕對的，_____是相對的。參照參照物系統(tǒng)任意不同地面運(yùn)動靜止(1)由于運(yùn)動的相對性，凡是提到物體的運(yùn)動，都應(yīng)該明確它是相對于哪個參考系而言的。(2)無論物體原來的運(yùn)動狀態(tài)如何，一旦這個物體被選為參考系，就認(rèn)為它是靜止的。

二、時間和時刻1．時刻：指某一_______。在時間軸上，時刻用____表示。2．時間：指某兩個時刻之間的_____。在時間軸上，用一段長度表示時間(時間間隔)。日常生活中的“時間”，有時指“時刻”，有時指“時間間隔”，應(yīng)根據(jù)具體情況判定。如“什么時間出發(fā)”指的是時刻，“出發(fā)多長時間了”指的是時間間隔。瞬間點(diǎn)間隔三、質(zhì)點(diǎn)1．定義：在滿足一定條件時，把物體簡化、抽象為一個_____________，稱為質(zhì)點(diǎn)。2．物體可看成質(zhì)點(diǎn)的條件：物體的______和______對所研究問題的影響可以忽略。3．物理模型：在物理學(xué)中，突出問題的______因素，忽略______因素，建立理想化的_________，并將其作為研究對象，是經(jīng)常采用的一種科學(xué)研究方法。____這一理想化模型就是這種方法的具體應(yīng)用。具有質(zhì)量的點(diǎn)大小形狀主要次要物理模型質(zhì)點(diǎn)1．如圖所示，一位運(yùn)動員在水平勻速飛行的飛機(jī)上自由掉落，

關(guān)于其運(yùn)動情況，飛機(jī)上的觀察者：“他在沿直線下落呀！”

地面上的觀察者：“他明明在沿曲線下落嘛。”請問：兩位觀

察者的說法哪個是正確的？為什么？你受到什么啟發(fā)？提示：都正確；他們所選擇的參考系不同；同一物體的運(yùn)動描述，選取的參考系不同，觀察結(jié)果可能不同。2．李大爺起床后外出晨練，在公園遇到楊阿姨。李：“您這么早就來啦，這剛6：30?！睏睿骸笆前。?：15就來了，

都鍛煉了15分鐘了?！崩睿骸澳鷣淼穆飞嫌昧硕嚅L時間？”楊：“差不多10分鐘吧。您什么時間從家里走的？”李：“大約6點(diǎn)?！?1)以上對話中，表示時刻的有哪些？(2)表示時間的有哪些？提示：(1)其中“6：30”“6：15”“6點(diǎn)”都表示某一瞬時，是時刻。(2)“15分鐘”“10分鐘”表示一段時間間隔，是時間。3．如圖所示是某手機(jī)地圖軟件導(dǎo)航圖，由圖像可知起始小圓點(diǎn)表示導(dǎo)航者此時的位置，而終止小圓點(diǎn)是導(dǎo)航者將要到達(dá)的位置。請對以下結(jié)論作出判斷：(1)在研究導(dǎo)航者的運(yùn)動路徑時，可以將導(dǎo)航者看成質(zhì)點(diǎn)。

()(2)在研究導(dǎo)航者的運(yùn)動時間時，可以將導(dǎo)航者看成質(zhì)點(diǎn)。

(

)(3)在研究導(dǎo)航者所駕駛轎車輪胎上某點(diǎn)的運(yùn)動時，可以將轎車看成質(zhì)點(diǎn)。()√√×新知學(xué)習(xí)(一)|對參考系的認(rèn)識[重點(diǎn)釋解]1．對參考系的理解(1)參考系是為了描述物體的運(yùn)動，選來作為標(biāo)準(zhǔn)的物體。(2)被選擇作為參考系的物體都是假定不動的，不能認(rèn)為只能選擇不動的物體作為參考系。(3)作為參考系的物體可以是運(yùn)動的，也可以是靜止的，任何物體均可以被選作參考系。(4)在不說明參考系的情況下，通常取地面為參考系。2．參考系的四個性質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)性作為參考系的物體，不論原來的運(yùn)動情況如何，都假定不動，被研究的物體都是以參考系為標(biāo)準(zhǔn)的任意性參考系的選取在原則上是任意的同一性比較不同物體的運(yùn)動應(yīng)選擇同一參考系相對性對于同一物體，選擇不同的參考系，觀察結(jié)果可能會有所不同，被研究的物體是運(yùn)動還是靜止，都是相對于參考系而言的[典例體驗][典例]《中國詩詞大會》自播出以來始終熱度不減，成為備受矚目的國民性詩詞節(jié)目，帶動全民重溫曾經(jīng)學(xué)過的古詩詞，分享詩詞之美，感受詩詞之趣。李白在《望天門山》一詩中寫到“兩岸青山相對出，孤帆一片日邊來”。詩文中的“青山相對出”選擇的參考系是

(

)A．青山

B．孤帆C．河岸

D．太陽[解析]描述“青山”的運(yùn)動，不能以“青山”本身為參考系，故A錯誤；選擇“孤帆”為參考系，“青山”和“孤帆”之間的位置發(fā)生了變化，故“青山”是運(yùn)動的，故B正確；以“河岸”為參考系，“青山”與“河岸”之間的位置沒有發(fā)生變化，故“青山”是靜止的，故C錯誤；此詩描寫的是詩人舟行江中遠(yuǎn)望天門山的情境，是以詩人或相對詩人靜止的物體為參考系來描寫“青山相對出”，故D錯誤。[答案]

B[拓展]在典例的情境中，“孤帆一片日邊來”中“孤帆”選擇的參考系是(選項同典例中的)________。(多選)[解析]

“孤帆一片日邊來”中“孤帆”的運(yùn)動是以“青山”或“河岸”為參考系的，故選A、C。[答案]

AC/方法技巧/參考系判斷的兩種方法(1)靜物法：明確觀察到的現(xiàn)象中，什么物體是運(yùn)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，看對其他物體運(yùn)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。

[針對訓(xùn)練]1．有人在連接北京賽區(qū)和張家口賽區(qū)的京張高鐵上立硬幣測

試高鐵的穩(wěn)定性。圖片中描述硬幣一動不動選擇的參考系

是

(

)A．鐵軌B．鐵路沿線的電線桿C．走動的列車員D．高鐵窗臺解析：圖片中描述硬幣一動不動選擇的參考系是高鐵的窗臺，D正確。答案：D2．(多選)自然界一切物體都處于永恒的運(yùn)動中，要描述一個物體的運(yùn)動，首先要選定參考系，下列關(guān)于參考系的選取正確的是

(

)A．“一江春水向東流”說的是水相對于河岸(或地面)的運(yùn)動B．“月亮在云中穿行”說的是月亮相對于云的運(yùn)動C．“太陽東升西落”說的是太陽相對于地球的運(yùn)動D．“坐地日行八萬里”說的是人相對于地面的運(yùn)動解析：“一江春水向東流”參考系是河岸，說的是水相對于河岸(或地面)的運(yùn)動，選項A正確；“月亮在云中穿行”參考系是云，說的是月亮相對于云的運(yùn)動，選項B正確；“太陽東升西落”說的是太陽相對于地球的運(yùn)動，選項C正確；“坐地日行八萬里”說的是人相對于地球以外其他星體的運(yùn)動，選項D錯誤。答案：ABC新知學(xué)習(xí)(二)|對時間和時刻的理解[任務(wù)驅(qū)動]2023年1月9日6時00分，長征七號A運(yùn)載火箭在中國文昌航天發(fā)射場點(diǎn)火起飛，托舉實踐二十三號衛(wèi)星直沖云霄，10分鐘后衛(wèi)星進(jìn)入預(yù)定軌道，發(fā)射取得圓滿成功，中國航天實現(xiàn)2023年宇航發(fā)射“開門紅”。請問以上描述中哪些指時刻，哪些指時間？提示：“2023年1月9日6時00分”對應(yīng)時間點(diǎn)，指時刻；“10分鐘”對應(yīng)時間段，指時間。

[重點(diǎn)釋解]1．時間與時刻的區(qū)別和聯(lián)系

時間時刻區(qū)別物理意義兩時刻間的間隔某一瞬時時間軸上的表示方法時間軸上的一段線段表示一段時間時間軸上的點(diǎn)表示一個時刻表述方法“3s內(nèi)”“前3s內(nèi)”“后3s內(nèi)”“第1s內(nèi)”“第1s到第3s”等均指時間“3s末”“第3s末”“第4s初”“8點(diǎn)半”等均指時刻聯(lián)系兩個時刻的間隔即為時間，即Δt＝t2－t12．時間與時刻的直觀圖解3．判斷時刻與時間的兩種方法根據(jù)上下文判斷分析題干，根據(jù)題意去體會和判斷。時刻對應(yīng)的是某一狀態(tài)，時間對應(yīng)的是某一過程利用時間軸判斷畫出時間軸，把所給的時刻和時間表示出來，對應(yīng)一個點(diǎn)的是時刻，對應(yīng)一段線段的是時間[針對訓(xùn)練]1．關(guān)于時間和時刻，下列說法正確的是

(

)A．第2s末和第3s初是同一時刻B．5s內(nèi)指的是從4s末到5s末這1s的時間C．“您這么早就來啦，等了很久吧？”這里的“早”和“等了很久”均指時間D．列車員說：“火車8點(diǎn)42分到站，停車8分。”“8點(diǎn)42分”和“8分”均指時刻解析：第2s末和第3s初均為時刻，且指同一時刻，選項A正確；5s內(nèi)是指前5s,4s末到5s末是指第5s，選項B錯誤；“早”是指到達(dá)的那個時刻，“等了很久”是指時間，選項C錯誤；“火車8點(diǎn)42分到站，停車8分”中的“8點(diǎn)42分”指時刻，“8分”指時間，選項D錯誤。答案：A

2．關(guān)于時刻和時間，下列說法正確的是

(

)A．老師說：“明天早上8點(diǎn)鐘上課，上課45分鐘?！逼渲小?點(diǎn)鐘”指的是時刻，“45分鐘”指的是時間B．我國選手高亭宇在2022年北京冬奧會速度滑冰男子500米決賽中以34秒32的成績奪得金牌，并打破奧運(yùn)紀(jì)錄。其中“34秒32”指的是時刻C．某場足球賽15min時甲隊攻入一球，其中“15min時”指的是時間D．老師說：“希望你下次一定要在7點(diǎn)50分以前到校?！逼渲小?點(diǎn)50分”指的是時間解析：時間是指時間的長度，在時間軸上對應(yīng)一段距離，時刻是指時間點(diǎn)，在時間軸上對應(yīng)的是一個點(diǎn)。“8點(diǎn)鐘”指的是時刻，“45分鐘”指的是時間，A正確；“34秒32”指的是時間，B錯誤；“15min時”指的是時刻，C錯誤；“7點(diǎn)50分”指的是時刻，D錯誤。答案：A3．(2023·眉山高一調(diào)研)

據(jù)環(huán)球網(wǎng)2023年3月12日16時56分

報道，在當(dāng)天結(jié)束的短道速滑世錦賽男子5000米接力決

賽中，中國隊在比賽中表現(xiàn)出色，以7分04秒的成績率先

撞線，奪得金牌。這段描述中“16時56分”和“7分04秒”分別表示

(

)A．時刻和時間間隔 B．時間間隔和時刻C．都是時間間隔

D．都是時刻解析：

“16時56分”對應(yīng)的是時間點(diǎn)指的是時刻，“7分04秒”對應(yīng)的是時間段指的是時間間隔，故選A。答案：A

新知學(xué)習(xí)(三)|對質(zhì)點(diǎn)的理解[任務(wù)驅(qū)動](選自滬科版新教材“思考與討論”)地球是一個龐然大物，直徑約為12800km，與太陽相距1.5×108km。研究地球繞太陽的公轉(zhuǎn)時，能不能把地球看成質(zhì)點(diǎn)？研究地面上各處季節(jié)變化時(如圖)，能不能把地球看成質(zhì)點(diǎn)？提示：研究地球繞太陽公轉(zhuǎn)時，地球的形狀、大小可以忽略，可以把地球看成質(zhì)點(diǎn)；當(dāng)研究地面上各處季節(jié)的變化時，地球的形狀、大小不可以忽略，故不能把地球看成質(zhì)點(diǎn)。

[重點(diǎn)釋解]1．質(zhì)點(diǎn)是一種“物理模型” (1)物理模型是在物理研究中，突出問題的主要因素，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(diǎn)就是典型的物理模型之一。 (2)物理模型作為一種理想化模型，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．質(zhì)點(diǎn)不同于幾何“點(diǎn)”質(zhì)點(diǎn)是用來代替物體的有質(zhì)量的點(diǎn)，其特點(diǎn)是具有質(zhì)量，沒有大小、體積、形狀，它與幾何中的“點(diǎn)”有本質(zhì)的區(qū)別。3．假設(shè)法判斷物體能否看成質(zhì)點(diǎn)(1)確定問題的性質(zhì)，即研究目的、觀察的重點(diǎn)是什么。(2)假設(shè)物體的形狀、大小被忽略，成了一個有質(zhì)量的“點(diǎn)”。思考所要研究的問題，所進(jìn)行的觀察是否受影響。若受影響，物體不能被看成質(zhì)點(diǎn)；若不受影響，物體就能被看成質(zhì)點(diǎn)。[針對訓(xùn)練]1．北京冬奧會共設(shè)有7個大項、15個分項、109個小項的比賽，中國代表團(tuán)共取得了9金4銀2銅的冬奧會歷史最佳成績。以下情境中，可以將運(yùn)動員看成質(zhì)點(diǎn)的是

(

)A．速度滑冰比賽中，研究運(yùn)動員的滑行軌跡B．自由式滑雪比賽中，研究運(yùn)動員的空中姿態(tài)C．花樣滑冰比賽中，研究運(yùn)動員的跳躍和旋轉(zhuǎn)D．單板滑雪比賽中，研究運(yùn)動員的空中轉(zhuǎn)體動作解析：速度滑冰比賽中，研究運(yùn)動員的滑行軌跡，能將運(yùn)動員看成質(zhì)點(diǎn)，A正確；自由式滑雪比賽中，研究運(yùn)動員的空中姿態(tài)，不能將運(yùn)動員看成質(zhì)點(diǎn)，B錯誤；花樣滑冰比賽中，研究運(yùn)動員的跳躍和旋轉(zhuǎn)，不能將運(yùn)動員看成質(zhì)點(diǎn)，C錯誤；單板滑雪比賽中，研究運(yùn)動員的空中轉(zhuǎn)體動作，不能將運(yùn)動員看成質(zhì)點(diǎn)，D錯誤。答案：A2．用高速攝影機(jī)拍攝的四張照片如圖所示，下列說法正確的是

(

)A．研究甲圖中貓在地板上行走的速度時，貓可視為質(zhì)點(diǎn)B．研究乙圖中水珠形狀形成的原因時，旋轉(zhuǎn)球可視為質(zhì)點(diǎn)C．研究丙圖中飛翔鳥兒能否停在樹樁上時，鳥兒可視為質(zhì)點(diǎn)D．研究丁圖中馬術(shù)運(yùn)動員和馬能否跨越障礙物時，馬可視為質(zhì)點(diǎn)解析：研究題圖甲中貓在地板上行走的速度時，貓的大小可忽略不計，可將貓看作質(zhì)點(diǎn)，A正確；研究題圖乙中水珠形狀形成的原因時，旋轉(zhuǎn)球的大小和形狀不能忽略，旋轉(zhuǎn)球不能看作質(zhì)點(diǎn)，B錯誤；研究題圖丙中飛翔鳥兒能否停在樹樁上時，鳥兒的大小不能忽略，不能將鳥兒看作質(zhì)點(diǎn)，C錯誤；研究題圖丁中馬術(shù)運(yùn)動員和馬能否跨越障礙物時，馬的大小不能忽略不計，不能把馬看作質(zhì)點(diǎn)，D錯誤。答案：A

3.“奮斗者”號是我國研發(fā)的萬米載人潛水器，在馬里亞納海溝

成功坐底，坐底深度10909m?！皧^斗者”號照片如圖所示，

下列情況中“奮斗者”號一定可視為質(zhì)點(diǎn)的是

(

)A．估算下降總時間時B．用推進(jìn)器使其轉(zhuǎn)彎時C．在海溝中穿越窄縫時D．科學(xué)家在其艙內(nèi)進(jìn)行實驗時解析：在研究“奮斗者”號下降總時間時，可以將其看作一個質(zhì)點(diǎn)，A正確；用推進(jìn)器使其轉(zhuǎn)彎時，不能將其看作質(zhì)點(diǎn)，B錯誤；在判斷是否能夠穿越窄縫時，不能忽略自身大小，不能將其看作質(zhì)點(diǎn)，C錯誤；科學(xué)家在其艙內(nèi)進(jìn)行實驗時，顯然不能將其大小忽略，不能將其看作質(zhì)點(diǎn)，D錯誤。答案：A

一、好素材分享——看其他教材如何落實核心素養(yǎng)

物理觀念——認(rèn)識質(zhì)點(diǎn)1．(選自魯科版新教材“物理聊吧”)沿某方向推動桌面上的教科書

(如圖)，若要測量書移動的距離，能否將它視為質(zhì)點(diǎn)？為什么？書圍繞自身某點(diǎn)轉(zhuǎn)動。若要討論書邊緣某點(diǎn)的運(yùn)動情況，能否將書視為質(zhì)點(diǎn)？為什么？說一說，還有哪些可將一個物體視為質(zhì)點(diǎn)(或不能視為質(zhì)點(diǎn))的問題情境。提示：(1)書沿某方向在桌面上運(yùn)動時，各點(diǎn)的運(yùn)動情況相同，若要測量書移動的距離，可以用一個點(diǎn)的運(yùn)動來表示整本書的運(yùn)動情況，故可將書視為質(zhì)點(diǎn)。(2)書圍繞自身某點(diǎn)轉(zhuǎn)動時，書上各點(diǎn)的運(yùn)動情況不同，故不能將書視為質(zhì)點(diǎn)。(3)①求火車從北京到廣州的時間時可以將火車視為質(zhì)點(diǎn)，若求火車經(jīng)過某座橋梁的時間就不能將火車視為質(zhì)點(diǎn)。②研究籃球運(yùn)動員投球動作時不能將運(yùn)動員視為質(zhì)點(diǎn)，若研究運(yùn)動員在球場上的站位及運(yùn)動軌跡時可將運(yùn)動員視為質(zhì)點(diǎn)。

科學(xué)思維——對時間與時刻的理解2．(選自粵教版新教材“討論與交流”)我們在利用網(wǎng)絡(luò)平臺購買機(jī)票時，可以從如圖所示的頁面中得知某一航班的時間信息：該航班從廣州起飛的時間為14：00，到達(dá)北京的時間為17：05，飛行時間為3小時5分鐘。請問以上對“時間”的說法有什么不同？提示：時刻和時間都可以在時間軸上表示出來。時間軸上的一個點(diǎn)表示某一時刻，所以“14：00”和“17：05”均指時刻；時間軸上一條線段表示一段時間，故“3小時5分鐘”指的是時間。

科學(xué)思維——對參考系的理解3．(選自人教版新教材課后練習(xí))平常說的“一江春水向東流”“地球的公轉(zhuǎn)”“鐘表的時針在轉(zhuǎn)動”“太陽東升西落”等，分別是說什么物體相對什么參考系在運(yùn)動？提示：“一江春水向東流”是說水相對江岸參考系在運(yùn)動；“地球的公轉(zhuǎn)”是說地球相對太陽在運(yùn)動；“鐘表的時針在轉(zhuǎn)動”是說時針相對鐘表的表盤在運(yùn)動；“太陽東升西落”是說太陽相對地面在運(yùn)動