1.1質(zhì)點(diǎn)參考系課件高一上學(xué)期物理人教版(1)3

§1.1質(zhì)點(diǎn)參考系科技前沿

2024年3月21日上午，由中車長客股份公司自主研制的我國首列氫能源市域列車在位于長春的中車長客試驗(yàn)線進(jìn)行了運(yùn)行試驗(yàn)，列車成功以時(shí)速160公里滿載運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)全系統(tǒng)、全場景、多層級(jí)性能驗(yàn)證，標(biāo)志著氫能在軌道交通領(lǐng)域應(yīng)用取得新突破。師生討論一個(gè)人坐在勻速行駛的列車?yán)铮窜囃獾臉淠救绾芜\(yùn)動(dòng)？車外站立在地面上的人，看樹如何運(yùn)動(dòng)？思考核心概念參考系要描述一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)，首先要選定某個(gè)其他物體作為參考，觀察物體的位置相對(duì)于這個(gè)“其他物體”是否隨時(shí)間變化，以及怎樣變化。這種用來作為參考的物體叫作參考系。參考系的選取在描述一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，參考系可以任意選擇。通常情況下，在討論地面上物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，都以地面為參考系。核心概念參考系的選取的原則選擇的參考系不同，對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的描述一般也不同運(yùn)動(dòng)的相對(duì)性使問題更簡單同一性原則參考系的選擇以研究問題方便為原則，研究地面上物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，通常會(huì)選擇地面或相對(duì)地面靜止的物體為參考系.使問題更簡單比較不同物體的運(yùn)動(dòng)情況或同一物體在不同階段的運(yùn)動(dòng)情況時(shí)，必須選擇同一個(gè)參考系.學(xué)以致用例1平常說的“一江春水向東流”“地球的公轉(zhuǎn)”“鐘表的時(shí)針在轉(zhuǎn)動(dòng)”“太陽東升西落”等，分別是說什么物體相對(duì)什么參考系在運(yùn)動(dòng)？參考答案“一江春水向東流”是說水相對(duì)岸（或者地面）的運(yùn)動(dòng)；“地球的公轉(zhuǎn)”是說地球相對(duì)太陽的運(yùn)動(dòng)；“鐘表的時(shí)針在轉(zhuǎn)動(dòng)”是說時(shí)針相對(duì)鐘表表盤的運(yùn)動(dòng)；“太陽東升西落”是說太陽相對(duì)地面的運(yùn)動(dòng)。例2關(guān)于機(jī)械運(yùn)動(dòng)和參考系，以下說法正確的有()A.研究和描述一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，不一定要選擇參考系B.坐在逆流而上的船中的乘客，我們說他靜止是以河水為參考系的C.選擇不同的參考系，物體的運(yùn)動(dòng)情況可能不同D.無風(fēng)的雨天，坐在行駛的汽車?yán)锏娜丝吹接晷毕蛳侣湎虻孛?，是以地面上的房屋作為參考系的參考答案C學(xué)以致用例3一小船由A港到B港順流需行駛6小時(shí)，由B港到A港逆流需行駛8小時(shí)，船在靜水中的速率相同．一天，小船從早晨6點(diǎn)由A港出發(fā)順流行駛到B港后，發(fā)現(xiàn)一救生圈在途中掉落水中，立刻返回，一小時(shí)后找到救生圈.救生圈是在何時(shí)掉入水中的？參考答案解法一：選擇地面為參考系，設(shè)小船在靜水中的速度為u，水速為v，設(shè)救生圈是在船到達(dá)B港前t小時(shí)掉入水中的，在這t小時(shí)中，小船以u(píng)+v的速度行駛了（u+v)t的路程，然后船返回尋找救生圈，1小時(shí)內(nèi)船逆流以u(píng)-v的速度行駛了u-v的路程，t+1小時(shí)內(nèi)，救生圈以水速v漂流了v（t+1）的路程，則有（u+v）t=v（t+1）+（u-v）t，解得t=1小時(shí)，則救生圈是在上午11時(shí)掉入水中的.(u+v)t(u-v)tv(t+1)學(xué)以致用例1一小船由A港到B港順流需行駛6小時(shí)，由B港到A港逆流需行駛8小時(shí)，船在靜水中的速率相同．一天，小船從早晨6點(diǎn)由A港出發(fā)順流行駛到B港后，發(fā)現(xiàn)一救生圈在途中掉落水中，立刻返回，一小時(shí)后找到救生圈.救生圈是在何時(shí)掉入水中的？參考答案解法二：選擇水為參考系，掉入水中的救生圈與水保持靜止，而小船相對(duì)水來說不管是順流還是逆流，船速都是不變的，小船以大小不變的速度先遠(yuǎn)離救生圈后返回靠近救生圈，則遠(yuǎn)離和返回所用時(shí)間相同，可知小船從救生圈落水處行駛到B港所用的時(shí)間也是1小時(shí)，所以救生圈是在小船到達(dá)B港前1小時(shí)掉入水中的，由此可知救生圈是在上午11時(shí)掉入水中的．問題引入觀察下面兩幅動(dòng)圖，嘗試使用物理語言描述圖中運(yùn)動(dòng)員及冰壺的運(yùn)動(dòng)。師生討論確定運(yùn)動(dòng)對(duì)象及參考系如何描述對(duì)象的運(yùn)動(dòng)？在剛才的描述中提及到了哪些物理量？多角度的準(zhǔn)確地描述物體的運(yùn)動(dòng)是不容易的師生討論我國優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員劉翔在2004雅典奧運(yùn)會(huì)上勇奪110m跨欄金牌并打破奧運(yùn)會(huì)紀(jì)錄，成績是12.91s。他的平均速度是多少？

關(guān)注研究對(duì)象整體的運(yùn)動(dòng)關(guān)注運(yùn)動(dòng)員跨欄的動(dòng)作AB將物體視為一個(gè)點(diǎn)師生討論研究地球公轉(zhuǎn)研究花滑運(yùn)動(dòng)員的平移研究物塊沿斜面下滑師生討論物體的大小和形狀與物體運(yùn)動(dòng)的空間相比微不足道研究的問題中只關(guān)注物體整體的運(yùn)動(dòng)情況物體上各點(diǎn)運(yùn)動(dòng)情況完全相同，物體上任意一個(gè)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)都可以代表整個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)。同一個(gè)物體在任何情況下都可以被視為一個(gè)有質(zhì)量的點(diǎn)嗎？物體可視為一個(gè)有質(zhì)量的點(diǎn)思考師生討論研究地球自轉(zhuǎn)研究花滑運(yùn)動(dòng)員的旋轉(zhuǎn)同學(xué)們還能列舉出其他的例子嗎？舉一反三核心概念物體可被看作質(zhì)點(diǎn)的條件在某些情況下，可以忽略物體的大小和形狀，把它簡化為一個(gè)具有質(zhì)量的點(diǎn)，這樣的點(diǎn)叫作質(zhì)點(diǎn)

物體的大小和形狀對(duì)所研究問題的影響忽略不計(jì)具體問題具體分析質(zhì)點(diǎn)物體上各點(diǎn)運(yùn)動(dòng)情況完全相同理想模型法學(xué)以致用例4兩個(gè)運(yùn)動(dòng)的物體：一個(gè)是被球拍擊出的乒乓球，另一個(gè)是正在飛行的殲—20隱形戰(zhàn)斗機(jī)。請(qǐng)你為乒乓球和戰(zhàn)斗機(jī)各創(chuàng)設(shè)兩個(gè)問題，一個(gè)問題中可以把它（乒乓球或戰(zhàn)斗機(jī)）看成質(zhì)點(diǎn)；另一個(gè)問題中不能把它看成質(zhì)點(diǎn)。參考答案若研究乒乓球被球拍擊出的點(diǎn)到落到球臺(tái)上的點(diǎn)之間的距離，可以把乒乓球看作質(zhì)點(diǎn)；若研究乒乓球的旋轉(zhuǎn)，就不能把它看作質(zhì)點(diǎn)。學(xué)以致用例5(2022·浙江1月選考·2)下列說法正確的是（）A.研究排球運(yùn)動(dòng)員扣球動(dòng)作時(shí)，排球可以看成質(zhì)點(diǎn)B.研究乒乓球運(yùn)動(dòng)員的發(fā)球技術(shù)時(shí)，乒乓球不能看成質(zhì)點(diǎn)C.研究羽毛球運(yùn)動(dòng)員回?fù)粲鹈騽?dòng)作時(shí)，羽毛球大小可以忽略D.研究體操運(yùn)動(dòng)員的平衡木動(dòng)作時(shí)，運(yùn)動(dòng)員身體各部分的速度可視為

相同參考答案B學(xué)以致用例6（多選）下列關(guān)于質(zhì)點(diǎn)的說法中正確的是（)A.只要是體積很小的球體就可以視為質(zhì)點(diǎn)B.研究一輛汽車從北京到泰安的運(yùn)動(dòng)路線時(shí)可以將其視為質(zhì)點(diǎn)C.引入“質(zhì)點(diǎn)”從科學(xué)方法來說屬于建立理想模型的方法D.在研究殲—16百米低空持續(xù)大載荷下連續(xù)筋斗的高難動(dòng)作時(shí)