【同步】高中物理人教2019版必修一：1.1質(zhì)點參考系課件

第一章運動的描述〔情

境

導

入〕我們生活在一個運動的世界之中，翱翔的雄鷹、呼嘯的飛機、轟鳴的戰(zhàn)車、遠航的巨輪……從浩瀚的宇宙到微小的粒子，自然界中的一切物體，都在不停地運動。在這一章里，我們將初步學習、研究如何描述物體的運動。本章素養(yǎng)概述1．質(zhì)點參考系課前預習反饋課內(nèi)互動探究課堂達標檢測目標體系構建核心素養(yǎng)提升目標體系構建【課程標準】1．經(jīng)歷質(zhì)點模型的建構過程，了解質(zhì)點的含義。2．知道將物體抽象為質(zhì)點的條件，能將特定實際情境中的物體抽象成質(zhì)點。3．體會構建模型的思維方式，認識物理模型在探索自然規(guī)律中的作用。【素養(yǎng)目標】物理觀念知道質(zhì)點的定義、參考系的概念科學思維理解質(zhì)點的含義，并能分析不同情境下物體是否能看作質(zhì)點。理解靜止和運動的相對性，物體的運動和靜止是相對參考系而言的。科學態(tài)度與責任結合生活實際，理解準確描述物體運動的方法，并能科學地判斷物體的運動和靜止課前預習反饋

物體和質(zhì)點1．質(zhì)點的定義：忽略物體的________和________，把物體簡化為一個具有________的點，這樣的點稱為質(zhì)點。2．把物體看作質(zhì)點的條件：物體的________和________對研究問題的影響可以忽略。大小

知識點1形狀

質(zhì)量

大小

形狀

3．理想化模型：在物理學中，突出問題的____________，忽略____________，建立__________的物理模型，是經(jīng)常采用的一種科學研究方法。質(zhì)點就是一種理想化模型，實際并不存在。注意：在高中物理中，我們主要研究那些能夠簡化為質(zhì)點的物體的運動，所以常常不區(qū)分“物體”和“質(zhì)點”兩個詞。主要因素

次要因素

理想化

參考系1．定義：在描述一個物體的運動時，首先要選定某個其他物體作為參考，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，就認為該物體是靜止的。參考

知識點2任意

不同

地面

靜止

運動

思考辨析『判一判』(1)自然界中沒有絕對靜止的物體。 (

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

)(3)質(zhì)點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。 (

)√

×

√

(4)參考系必須選取地面或相對于地面靜止的其他物體。 (

)(5)選取的參考系不同，對同一個物體運動的描述也往往不同。 (

)(6)“坐地日行八萬里”所對應的參考系是地面。 (

)×

√

×

『選一選』2022年4月16日，神舟十三號載人飛船返回艙在東風著陸場成功著陸，載人飛行任務取得圓滿成功，如圖所示。研究下列問題時，神州十三號載人飛船可視為質(zhì)點的是 (

)A．繞地球運行

B．與空間站對接C．與火箭分離

D．王亞平在艙內(nèi)操作A

解析：繞地球運行時不需要考慮飛船的形狀和大小，可以將飛船看作質(zhì)點，A正確；與空間站對接時必須考慮飛船的形狀，不可以將飛船看作質(zhì)點，B錯誤；與火箭分離必須考慮飛船的形狀和大小，不可以將飛船看作質(zhì)點，C錯誤；王亞平在艙內(nèi)操作，必須考慮飛船的現(xiàn)狀和大小，不可以將飛船看作質(zhì)點，D錯誤?！合胍幌搿惶鴤氵\動員從飛機上跳傘，飛行員觀察到跳傘運動員沿直線下落，而地面上的人觀察跳傘運動員卻沿曲線下落，為什么？解析：飛行員選擇飛機作為參考系，而地面上的人選擇地面作為參考系。課內(nèi)互動探究探究

第24屆冬季奧林匹克運動會(XXIVOlympicWinterGames)，即2022年北京冬季奧運會，于2022年2月4日開幕，中共中央總書記、國家主席、中央軍委主席習近平出席開幕式并宣布本屆冬奧會開幕。2月8日，在自由式滑雪女子大跳臺決賽中，中國選手谷愛凌奪得金牌。質(zhì)點情景導入在研究谷愛凌的滑雪動作時，能將谷愛凌視為質(zhì)點嗎？提示：不能。1．理想化模型(1)“理想化模型”是為了使研究的問題得以簡化或研究問題方便而進行的一種科學的抽象，實際并不存在。(2)“理想化模型”是以研究目的為出發(fā)點，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)對客觀存在的復雜事物的一種近似反映，是物理學中經(jīng)常采用的一種研究方法。要點提煉2．對質(zhì)點的理解(1)質(zhì)點是用來代替物體的有質(zhì)量的點，其突出的特點是“具有質(zhì)量”，但是質(zhì)點沒有大小、體積、形狀，與幾何中的“點”有本質(zhì)區(qū)別。(2)質(zhì)點是一種“理想化模型”

。3．實際物體可看成質(zhì)點的常見情況物體能否被視為質(zhì)點，不是取決于物體的大小，而是看物體的形狀和大小對研究問題的結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，有的則不能視為質(zhì)點。特別提醒典例剖析

如圖所示，下列幾種情況下的物體，哪些可將物體當作質(zhì)點來處理

(

)A．甲：研究正在吊起貨物的起重機的運動時B．乙：研究正在旋轉的硬幣的運動時C．丙：研究太空中宇宙飛船的位置時D．?。貉芯哭D動的門的運動時C

典題1解析：A、B、D選項中的研究對象的大小、形狀忽略后，起重機、硬幣、門的運動將無法研究，故A、B、D選項中的研究對象不能被當作質(zhì)點；C選項中宇宙飛船的大小、形狀忽略后，對于確定宇宙飛船的位置無影響，故C項中的宇宙飛船可以被當作質(zhì)點。思維升華：(1)質(zhì)點要突出“具有質(zhì)量”和“占有位置”的特點，質(zhì)點沒有大小和形狀，它的質(zhì)量就是它所代替的物體的質(zhì)量。(2)質(zhì)點沒有大小和形狀，因而質(zhì)點是不可能轉動的，任何轉動的物體在研究其自轉時都不可簡化為質(zhì)點。對點訓練1．天問二號預計2025年發(fā)射，現(xiàn)在已經(jīng)進入初樣研制階段，如圖為國家航天局發(fā)布的我國“天問一號”火星探測任務著陸和巡視探測系列實拍影像，圖中所示是WIFI分離相機記錄火星車“祝融號”在著陸平臺附近后退移動和原地轉彎過程中的一幅畫面。下列情況中火星車一定可視為質(zhì)點的是 (

)A．火星車轉彎時B．在火星表面穿越狹窄山谷時C．確定火星車在火星表面相對位置時D．火星車駛離著陸平臺過程中解析：在確定火星車轉彎時，或者在火星表面穿越狹窄山谷時，或者火星車駛離著陸平臺過程中，火星車的大小不能忽略不計，不能看作質(zhì)點；而在確定火星車在火星表面相對位置時，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。C

探究

如圖所示，坐在火車里的乘客為什么說火車沒有動呢？站在站臺上的小朋友為什么說火車運動快呢？怎樣描述物體的運動情況呢？參考系情景導入

提示：火車相對于乘客沒有發(fā)生位置的變動，所以乘客以自己為參考說火車沒有動；火車相對于站臺及站臺上的小朋友的位置在快速變化，所以小朋友以站臺為參考說火車運動快。由上面的分析可知，要描述一個物體的運動情況，需要先選擇某個其他物體作為參考，觀察物體的位置相對于選定的“其他物體”是否隨時間變化，以及怎樣變化。1．選擇參考系的意義：要描述一個物體的運動，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動。2．選擇參考系的原則：(1)選取參考系一般應根據(jù)研究對象和研究對象所在的系統(tǒng)來決定。(2)參考系的選取可以是任意的。在實際問題中，參考系的選取應以觀測方便和使運動的描述盡可能簡單為基本原則。(3)在比較不同物體的運動時，應選擇同一參考系。要點提煉3．參考系的四個特性：相對性用來做參考系的物體都是假定不動的，被研究的物體是運動的還是靜止的，都是相對于參考系而言的。任意性參考系的選擇具有任意性，但應以觀測方便和使運動的描述盡可能簡單為原則。同一性比較不同物體的運動時，應該選擇同一參考系。差異性同一運動選擇不同的參考系，觀察結果可能不同。(1)分析具體的問題時，選擇合適的物體作為參考系，可使問題變得簡單。(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必須指明。特別提醒典例剖析

(2022·廣西昭平中學高一月考)帆船比賽中，甲看到岸上樹木在向后運動；乙看到甲在向后運動；丙看到甲、乙都在向前運動，這三只帆船相對地面的運動情況可能是 (

)A．甲向前、乙向后、丙不動B．甲向前、乙向前、丙不動C．甲向前、乙向前、丙向后D．甲向前、乙向前、丙也向前，但比甲乙都慢BCD

典題2解析：甲看到岸上樹木在向后運動，說明甲向前運動；乙看到甲在向后運動，說明乙向前運動，速度大于甲的速度；丙看到甲、乙都在向前運動，可知丙可能向前運動，但是速度小于甲乙；或者丙向后運動，或者丙不動，故BCD正確。對點訓練2．(2022·江蘇海安縣實驗中學高一月考)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，而模糊的背景是運動的，攝影師用自己的方式表達了運動之美。請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B

解析：由于小鳥和攝影師以相同的速度運動，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，但由于背景相對于小鳥是運動的所以背景相對于攝像機是運動的，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。核心素養(yǎng)提升質(zhì)點模型的建立思想

(2022·河北省石家莊市元氏縣第四中學高一月考)關于質(zhì)點，以下說法正確的是 (

)A．質(zhì)點就是很小的物體，如液滴、花粉顆粒、塵埃等B．體積很大的物體一定不能看作質(zhì)點C．一山路轉彎處較狹窄，司機下車實地勘察，判斷汽車是否能安全通過，此時在司機看來汽車是一個質(zhì)點D．描繪航空母艦在海洋中的運動軌跡時，航空母艦可看作質(zhì)點D

案例解析：當物體的形狀和大小對我們所研究問題影響不大時，可以將物體簡化為一個有質(zhì)量的點，故判斷物體能不能看作質(zhì)點不是依據(jù)物體的大小而是根據(jù)我們所研究的問題來判斷的，AB錯誤；由于轉彎處較窄，所以不能忽略汽車的大小，故不能看作質(zhì)點，C錯誤；描繪航空母艦在海洋中的運動軌跡時，航空母艦的大小可以忽略，故能看作質(zhì)點，D正確。名師點睛：判斷物體能不能看作質(zhì)點，判斷依據(jù)不是質(zhì)點的質(zhì)量大小和體積大小，而是我們所研究的問題，當物體的形狀和體積對我們所研究的問題影響不大或者可以忽略時，物體可以看作質(zhì)點，小物體不一定能看作質(zhì)點，如研究原子核的內(nèi)部結構時，原子核不能看作質(zhì)點，大物體不一定不能看作質(zhì)點，如研究地球公轉時，地球可以看作質(zhì)點。核心素養(yǎng)科學思維引入“理想化模型”的概念，可以使問題的處理大為簡化而又不會發(fā)生大的偏差?，F(xiàn)實生活中，有許多實際的事物與這種“理想化模型”十分接近。因此在一定的場合、條件下，可以把實際事物當作“理想化模型”來處理。課堂達標檢測1．(多選)2022年北京冬季奧運會共設7個大項，15個分項，109個小項。北京賽區(qū)承辦所有的冰上項目，延慶賽區(qū)承辦雪車、雪橇及高山滑雪項目，張家口賽區(qū)承辦除雪車、雪橇及高山滑雪之外的所有雪上項目。下列幾種冬奧會項目中的研究對象可看成質(zhì)點的是 (

)A．在跳臺滑雪中，研究運動員在空中飛行的軌跡，運動員可看成質(zhì)點B．研究徐銘甫的滑雪動作技巧時，徐銘甫可看成質(zhì)點C．研究任子威1000米短道速滑的時間時，任子威可看成質(zhì)點D．研究冰球運動員的動作技巧時，冰球運動員可看成質(zhì)點AC

解析：在跳臺滑雪中，研究運動員在空中飛行的軌跡，運動員的形狀和大小能忽略，運動員可以看成質(zhì)點，故A正確；研究滑雪的動作技巧，運動員的形狀和大小不能忽略，不能看成質(zhì)點，故B錯誤；研究運動員短道速滑的時間，運動員的形狀和大小能忽略，可以看成質(zhì)點，故C正確；研究運動員的動作技巧，運動員形狀和大小不能忽略，不能看成質(zhì)點，故D錯誤。2．(2022·江蘇省鹽城市東臺市創(chuàng)新學校高一檢測物理試題)如圖所示，某地在端午節(jié)舉行賽龍舟活動，所有龍舟均朝同一方向奮力前進。則 (

)A．以岸為參考系，龍舟是靜止的B．以岸為參考系，龍舟是向前運動的C．以某一龍舟為參考系，岸是靜止的D．以某一龍舟為參考系，岸是向前運動的解析：以岸為參考系，龍舟是向前運動的，選項A錯誤，B正確；以某一龍舟為參考系，岸是向后運動的，選項CD錯誤。B

3．(多選)(2022·江西省撫州市臨川二中高一(上)月考)在“金星凌日”的精彩天象中，觀察到太陽表面上有顆小黑點緩慢走過，持續(xù)時間達六個半小時，那便是金星，如圖所示，下面說法正確的是