【講與練】高中物理人教版(2019)必修1：1.1 質(zhì)點(diǎn)參考系課件

第一章運(yùn)動(dòng)的描述課前預(yù)習(xí)反饋課內(nèi)互動(dòng)探究課堂達(dá)標(biāo)檢測(cè)目標(biāo)體系構(gòu)建核心素養(yǎng)提升本章素養(yǎng)概述本章素養(yǎng)概述我們生活在一個(gè)運(yùn)動(dòng)的世界之中，翱翔的雄鷹、呼嘯的飛機(jī)、轟鳴的戰(zhàn)車、遠(yuǎn)航的巨輪……從浩瀚的宇宙到微小的粒子，自然界中的一切物體，都在不停地運(yùn)動(dòng)。在這一章里，我們將初步學(xué)習(xí)、研究如何描述物體的運(yùn)動(dòng)。1.質(zhì)點(diǎn)參考系目標(biāo)體系構(gòu)建1．經(jīng)歷質(zhì)點(diǎn)模型的建構(gòu)過程，了解質(zhì)點(diǎn)的含義。2．知道將物體抽象為質(zhì)點(diǎn)的條件，能將特定實(shí)際情境中的物體抽象成質(zhì)點(diǎn)。3．體會(huì)構(gòu)建模型的思維方式，認(rèn)識(shí)物理模型在探索自然規(guī)律中的作用。物理觀念知道質(zhì)點(diǎn)的定義、參考系的概念科學(xué)思維理解質(zhì)點(diǎn)的含義，并能分析不同情境下物體是否能看作質(zhì)點(diǎn)。理解靜止和運(yùn)動(dòng)的相對(duì)性，物體的運(yùn)動(dòng)和靜止是相對(duì)參考系而言的?？茖W(xué)態(tài)度與責(zé)任結(jié)合生活實(shí)際，理解準(zhǔn)確描述物體運(yùn)動(dòng)的方法，并能科學(xué)地判斷物體的運(yùn)動(dòng)和靜止課前預(yù)習(xí)反饋

物體和質(zhì)點(diǎn)

知識(shí)點(diǎn)

11．質(zhì)點(diǎn)的定義：忽略物體的_______和_______，把物體簡(jiǎn)化為一個(gè)具有_______的點(diǎn)，這樣的點(diǎn)稱為質(zhì)點(diǎn)。2．把物體看作質(zhì)點(diǎn)的條件：物體的_______和_______對(duì)研究問題的影響可以忽略。3．理想化模型：在物理學(xué)中，突出問題的___________，忽略___________，建立_________的物理模型，是經(jīng)常采用的一種科學(xué)研究方法。質(zhì)點(diǎn)就是一種理想化模型，實(shí)際并不存在。注意：在高中物理中，我們主要研究那些能夠簡(jiǎn)化為質(zhì)點(diǎn)的物體的運(yùn)動(dòng)，所以常常不區(qū)分“物體”和“質(zhì)點(diǎn)”兩個(gè)詞。大小形狀質(zhì)量大小形狀主要因素次要因素理想化『微訓(xùn)練』1．根據(jù)預(yù)習(xí)內(nèi)容，判斷下列說法正誤：(1)自然界中沒有絕對(duì)靜止的物體。(

)(2)很小的物體一定能看作質(zhì)點(diǎn)，較大的物體有時(shí)也能看作質(zhì)點(diǎn)。(

)(3)質(zhì)點(diǎn)是為了突出問題的主要因素，忽略次要因素而建立的理想化模型。(

)√×√2．(2023·浙江寧波期中)下列說法正確的是(

)A．研究足球運(yùn)動(dòng)員如何才能踢出“香蕉球”時(shí)，可以把足球看作質(zhì)點(diǎn)B．研究火車經(jīng)過電線桿所用的時(shí)間，可以把火車看作質(zhì)點(diǎn)C．研究運(yùn)動(dòng)員參加200m比賽時(shí)的平均速度，可以將運(yùn)動(dòng)員看成質(zhì)點(diǎn)D．研究體操運(yùn)動(dòng)員在平衡木上做整套動(dòng)作時(shí)，運(yùn)動(dòng)員身體各部分的速度可視為相同C解析：研究足球運(yùn)動(dòng)員如何才能踢出“香蕉球”時(shí)，足球的大小不能忽略，不可以把足球看作質(zhì)點(diǎn)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；研究火車經(jīng)過電線桿所用的時(shí)間，火車的大小不能忽略，不可以把火車看作質(zhì)點(diǎn)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；研究運(yùn)動(dòng)員參加200m比賽時(shí)的平均速度，運(yùn)動(dòng)員的大小可忽略不計(jì)，可以將運(yùn)動(dòng)員看成質(zhì)點(diǎn)，選項(xiàng)C正確；研究體操運(yùn)動(dòng)員在平衡木上做整套動(dòng)作時(shí)，運(yùn)動(dòng)員身體各部分的速度不一定是相同的，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。參考系

知識(shí)點(diǎn)

21．定義：在描述一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，首先要選定某個(gè)其他物體作為參考，這種用來作為_______的物體叫作參考系。2．參考系的選取(1)參考系的選取是_______的，但選取的參考系不同，結(jié)論往往_______，通常選_______為參考系。(2)參考系既可以是_______的物體，也可以是_______的物體。注意：物體被選作參考系后，就認(rèn)為該物體是靜止的。參考任意不同地面靜止運(yùn)動(dòng)『微訓(xùn)練』1．根據(jù)預(yù)習(xí)內(nèi)容，判斷下列說法正誤：(1)參考系必須選取地面或相對(duì)于地面靜止的其他物體。(

)(2)選取的參考系不同，對(duì)同一個(gè)物體運(yùn)動(dòng)的描述也往往不同。(

)(3)“坐地日行八萬里”所對(duì)應(yīng)的參考系是地面。(

)×√×2．跳傘運(yùn)動(dòng)員從飛機(jī)上跳傘，飛行員觀察到跳傘運(yùn)動(dòng)員沿直線下落，而地面上的人觀察跳傘運(yùn)動(dòng)員卻沿曲線下落，為什么？答案：飛行員選擇飛機(jī)作為參考系，而地面上的人選擇地面作為參考系。課內(nèi)互動(dòng)探究探究

質(zhì)點(diǎn)要點(diǎn)提煉1．對(duì)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”，但是質(zhì)點(diǎn)沒有大小、體積、形狀，與幾何中的“點(diǎn)”有本質(zhì)區(qū)別。(2)質(zhì)點(diǎn)是一種“理想化模型”

。2．實(shí)際物體可看成質(zhì)點(diǎn)的常見情況物體能否被視為質(zhì)點(diǎn)，不是取決于物體的大小，而是看物體的形狀和大小對(duì)研究問題的結(jié)果的影響是否可忽略。同一物體在不同的問題情景中有的可視為質(zhì)點(diǎn)，有的則不能視為質(zhì)點(diǎn)。典例剖析

(2023·江蘇連云港高一期中)關(guān)于質(zhì)點(diǎn)的下列說法，正確的是(

)典題1DA．甲圖中，仿生學(xué)家研究老鷹飛行動(dòng)作時(shí)，把老鷹看作質(zhì)點(diǎn)B．乙圖中，專家為高鐵列車設(shè)計(jì)建造站臺(tái)時(shí)，把高鐵列車看作質(zhì)點(diǎn)C．丙圖中，足球運(yùn)動(dòng)員要踢出旋轉(zhuǎn)前進(jìn)的“香蕉球”，把足球看作質(zhì)點(diǎn)D．丁圖中，科學(xué)家研究地球公轉(zhuǎn)時(shí)在軌道上的位置，把地球看作質(zhì)點(diǎn)解析：仿生學(xué)家研究老鷹飛行動(dòng)作時(shí)，老鷹的大小、形態(tài)對(duì)研究有影響，不能把老鷹看作質(zhì)點(diǎn)，故A錯(cuò)誤；專家為高鐵列車設(shè)計(jì)建造站臺(tái)時(shí)，涉及高鐵列車的長(zhǎng)、寬、高等因素，不能把高鐵列車看作質(zhì)點(diǎn)，故B錯(cuò)誤；足球運(yùn)動(dòng)員要踢出旋轉(zhuǎn)前進(jìn)的“香蕉球”，需要把握足球的旋轉(zhuǎn)方向、角度等，不能把足球看作質(zhì)點(diǎn)，故C錯(cuò)誤；科學(xué)家研究地球公轉(zhuǎn)時(shí)在軌道上的位置，地球的大小和形狀遠(yuǎn)小于軌道半徑，可以忽略不計(jì)，可以把地球看作質(zhì)點(diǎn)，故D正確。思維升華：(1)質(zhì)點(diǎn)要突出“具有質(zhì)量”和“占有位置”的特點(diǎn)，質(zhì)點(diǎn)沒有大小和形狀，它的質(zhì)量就是它所代替的物體的質(zhì)量。(2)質(zhì)點(diǎn)沒有大小和形狀，因而質(zhì)點(diǎn)是不可能轉(zhuǎn)動(dòng)的，任何轉(zhuǎn)動(dòng)的物體在研究其自轉(zhuǎn)時(shí)都不可簡(jiǎn)化為質(zhì)點(diǎn)。

天問二號(hào)預(yù)計(jì)2025年發(fā)射，現(xiàn)在已經(jīng)進(jìn)入初樣研制階段，如圖為國(guó)家航天局發(fā)布的我國(guó)“天問一號(hào)”火星探測(cè)任務(wù)著陸和巡視探測(cè)系列實(shí)拍影像，圖中所示是WIFI分離相機(jī)記錄火星車“祝融號(hào)”在著陸平臺(tái)附近后退移動(dòng)和原地轉(zhuǎn)彎過程中的一幅畫面。下列情況中火星車一定可視為質(zhì)點(diǎn)的是(

)A．火星車轉(zhuǎn)彎時(shí)B．在火星表面穿越狹窄山谷時(shí)C．確定火星車在火星表面相對(duì)位置時(shí)D．火星車駛離著陸平臺(tái)過程中對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練?C解析：

在火星車轉(zhuǎn)彎時(shí)，或者在火星表面穿越狹窄山谷時(shí)，或者火星車駛離著陸平臺(tái)過程中，火星車的大小不能忽略不計(jì)，不能看作質(zhì)點(diǎn)；而在確定火星車在火星表面相對(duì)位置時(shí)，火星車的體積形狀可視為次要因素而忽略，因此可視為質(zhì)點(diǎn)。探究

參考系要點(diǎn)提煉1．選擇參考系的意義：要描述一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)，必須首先選好參考系。只有選定參考系后，才能研究物體做怎樣的運(yùn)動(dòng)。2．選擇參考系的原則：(1)選取參考系一般應(yīng)根據(jù)研究對(duì)象和研究對(duì)象所在的系統(tǒng)來決定。(2)參考系的選取可以是任意的。在實(shí)際問題中，參考系的選取應(yīng)以觀測(cè)方便和使運(yùn)動(dòng)的描述盡可能簡(jiǎn)單為基本原則。(3)在比較不同物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，應(yīng)選擇同一參考系。3．參考系的四個(gè)特性相對(duì)性用來做參考系的物體都是假定不動(dòng)的，被研究的物體是運(yùn)動(dòng)的還是靜止的，都是相對(duì)于參考系而言的。任意性參考系的選擇具有任意性，但應(yīng)以觀測(cè)方便和使運(yùn)動(dòng)的描述盡可能簡(jiǎn)單為原則。同一性比較不同物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，應(yīng)該選擇同一參考系。差異性同一運(yùn)動(dòng)選擇不同的參考系，觀察結(jié)果可能不同。(1)分析具體的問題時(shí)，選擇合適的物體作為參考系，可使問題變得簡(jiǎn)單。(2)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(shí)必須指明。典例剖析

(2023·江蘇海安縣實(shí)驗(yàn)中學(xué)高一月考)如圖是某攝形師“追拍法”的成功之作，在該攝影師眼中飛翔的小鳥是靜止的，而模糊的背景是運(yùn)動(dòng)的，攝影師用自己的方式表達(dá)了運(yùn)動(dòng)之美。請(qǐng)問攝影師選擇的參考系是(

)A．靜止的樹木B．飛翔的小鳥C．小河內(nèi)的流水D．靜止于地面上的人典題2B解析：

由于小鳥和攝影師以相同的速度運(yùn)動(dòng)，故以小鳥作為參考系，記者是靜止的，故小鳥的圖片是清晰的，但由于背景相對(duì)于小鳥是運(yùn)動(dòng)的所以背景相對(duì)于攝像機(jī)是運(yùn)動(dòng)的，所以拍攝的背景是模糊的。故在“追拍法”中攝影師選擇的參考系是小鳥。

(多選)(2023·河南鶴壁高一階段練習(xí))在平直公路上，甲乘汽車以10m/s的速度運(yùn)動(dòng)，乙騎自行車以5m/s的速度運(yùn)動(dòng)，則甲、乙(

)A．同向運(yùn)動(dòng)時(shí)，甲觀察到乙以5m/s的速度遠(yuǎn)離B．同向運(yùn)動(dòng)時(shí)，乙觀察到甲以5m/s的速度靠近C．背離運(yùn)動(dòng)時(shí)，甲觀察到乙以15m/s的速度遠(yuǎn)離D．相向運(yùn)動(dòng)時(shí)，乙觀察到甲以15m/s的速度靠近對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練?CD解析：同向運(yùn)動(dòng)時(shí)，若甲在前乙在后，甲觀察到乙以5m/s的速度遠(yuǎn)離，乙觀察到甲以5m/s的速度遠(yuǎn)離；若乙在前甲在后，甲觀察到乙以5m/s的速度靠近，乙觀察到甲以5m/s的速度靠近，即觀察結(jié)果與甲、乙的位置有關(guān)，A、B錯(cuò)誤；背離運(yùn)動(dòng)時(shí)，兩者相互遠(yuǎn)離，相對(duì)速度為15m/s，甲觀察到乙以15m/s的速度遠(yuǎn)離，C正確；相向運(yùn)動(dòng)時(shí)，兩者相互靠近，相對(duì)速度也為15m/s，乙觀察到甲以15m/s的速度靠近，D正確。核心素養(yǎng)提升質(zhì)點(diǎn)模型的建立思想在物理學(xué)研究中，研究對(duì)象受許多因素的影響，如果同時(shí)考慮這諸多因素，那就無法使用數(shù)學(xué)知識(shí)達(dá)到定量研究的目的。在一定條件下我們把非本質(zhì)的次要因素找出來，加以剔除，抓住其主要因素和本質(zhì)特征并進(jìn)行抽象概括、研究，這種研究方法被稱為物理學(xué)中的理想化方法。用這種方法將研究對(duì)象(物體、過程等)簡(jiǎn)化成抽象模型，我們稱之為物理學(xué)中的理想化模型。除質(zhì)點(diǎn)外，在學(xué)習(xí)中還會(huì)接觸到許多理想化模型，例如光線、光滑面等，它們?cè)诂F(xiàn)實(shí)中并不存在，都只是理想化模型。理想化模型的要點(diǎn)如下：(1)“理想化模型”是為了使研究的問題簡(jiǎn)化方便而進(jìn)行的一種科學(xué)的抽象，實(shí)際并不存在。(2)“理想化模型”是以研究目的為出發(fā)點(diǎn)，突出問題的主要因素，忽略次要因素而建立的“物理模型”。(3)“理想化模型”是在一定程度和范圍內(nèi)對(duì)客觀存在的復(fù)雜事物的近似反映，是物理學(xué)中經(jīng)常采用的一種科學(xué)研究方法。

(2023·上海寶山高一考試)東方綠舟劃龍舟，可以培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。當(dāng)龍舟靠岸時(shí)，細(xì)心的同學(xué)注意到，一位師傅用細(xì)長(zhǎng)的鉤子穩(wěn)穩(wěn)地拉住船身不動(dòng)。我們來分析師傅各部位的受力情況。在分析受力過程中，以下說法正確的是(

)①這位師傅可以看作質(zhì)點(diǎn)②這位師傅不可以看作質(zhì)點(diǎn)③這根細(xì)長(zhǎng)的鉤子的質(zhì)量可以被忽略④這根細(xì)長(zhǎng)的鉤子的質(zhì)量不可以被忽略A．①③

B．①④C．②③

D．②④案例C解析：我們?cè)诜治鰩煾蹈鞑课皇芰^程中，需要考慮到師傅的動(dòng)作從而找到力的方向，則這位師傅不可以看作質(zhì)點(diǎn)，①錯(cuò)誤，②正確；由題知鉤子是細(xì)長(zhǎng)的且鉤子的重力相對(duì)于鉤子對(duì)船的拉力很小，則這根細(xì)長(zhǎng)的鉤子的質(zhì)量可以被忽略，③正確、④錯(cuò)誤。故選C。核心素養(yǎng)科學(xué)思維引入“理想化模型”的概念，可以使問題的處理大為簡(jiǎn)化而又不會(huì)發(fā)生大的偏差?，F(xiàn)實(shí)生活中，有許多實(shí)際的事物與這種“理想化模型”十分接近。因此在一定的場(chǎng)合、條件下，可以把實(shí)際事物當(dāng)作“理想化模型”來處理。課堂達(dá)標(biāo)檢測(cè)一、質(zhì)點(diǎn)的判定1．(2023·山東濟(jì)南高一期末)我國(guó)發(fā)射的“嫦娥四號(hào)”探測(cè)器首次著陸月球表面，“玉兔二號(hào)”順利從“嫦娥四號(hào)”上登錄到月球表面進(jìn)行探月工作。下列有關(guān)說法正確的是(

)A．研究“嫦娥四號(hào)”探測(cè)器著陸姿勢(shì)時(shí)，可以把探測(cè)器看作質(zhì)點(diǎn)B．研究“玉兔二號(hào)”在月球的運(yùn)動(dòng)軌跡時(shí)，可以把“玉兔二號(hào)”看作質(zhì)點(diǎn)C．研究“玉兔二號(hào)”在月球的運(yùn)動(dòng)軌跡時(shí)選擇的參考系是地球D．研究“嫦娥四號(hào)”探測(cè)器著陸過程的運(yùn)動(dòng)軌跡時(shí)不可以將探測(cè)器看作質(zhì)點(diǎn)B解析：研究“嫦娥四號(hào)”探測(cè)器著陸姿勢(shì)時(shí)，不能忽略“嫦娥四號(hào)”探測(cè)器大小和形狀，不可以把探測(cè)器看作質(zhì)點(diǎn)，故A錯(cuò)誤；研究“玉兔二號(hào)”在月球的運(yùn)動(dòng)軌跡時(shí)，可以忽略“玉兔二號(hào)”的大小和形狀，把“玉兔二號(hào)”看作質(zhì)點(diǎn)，故B正確；研究“玉兔二號(hào)”在月球的運(yùn)動(dòng)軌跡時(shí)選擇的參考系是月球表面，故C錯(cuò)誤；研究“嫦娥四號(hào)”探測(cè)器著陸過程的運(yùn)動(dòng)軌跡時(shí)，能忽略“嫦娥四號(hào)”探測(cè)器大小和形狀，可以將探測(cè)器看作質(zhì)點(diǎn)，故D錯(cuò)誤。2．(2023·河南開封高一統(tǒng)考期中)當(dāng)?shù)貢r(shí)間2022年7月12日，美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)正式公布了詹姆斯·韋伯空間望遠(yuǎn)鏡拍攝的一批全彩色照片。如圖所示是史蒂芬五重星系，它是一個(gè)由4個(gè)星系組成的星系群，距離地球約3億光年。照片中還包含著銀河系內(nèi)恒星，更小星點(diǎn)是在上百億光年外的星系。查閱信息知太陽到銀河系中心的距離約為2.6萬光年。下列說法正確的是(

)A．恒星很大，任何情況下都不能把恒星視為質(zhì)點(diǎn)B．在研究太陽系繞銀河系中心運(yùn)動(dòng)時(shí)，可以將太陽系視為質(zhì)點(diǎn)C．在研究星系的內(nèi)部結(jié)構(gòu)時(shí)，可以把星系視為質(zhì)點(diǎn)D．在研究史蒂芬五重星系的內(nèi)部結(jié)構(gòu)時(shí)，可以將其視為質(zhì)點(diǎn)B解析：能不能看作質(zhì)點(diǎn)，關(guān)鍵看所研究的問題與物體的大小、形狀、體積有沒有關(guān)系及影響程度，若有關(guān)系就不能看作質(zhì)點(diǎn)，若沒有關(guān)系就可以看作質(zhì)點(diǎn)，所以要具體問題具體分析，恒星在某些情況下也可以看成質(zhì)點(diǎn)，故A錯(cuò)誤；在研究太陽系繞銀河系中心運(yùn)動(dòng)時(shí)，太陽系的大小可以忽略不計(jì)，可以將太陽系視為質(zhì)點(diǎn)，故B正確；在研究星系的內(nèi)部結(jié)構(gòu)時(shí)，星系的大小、體積、