2020學(xué)年人教必修一高中物理第一章第1節(jié)-質(zhì)點(diǎn)-參考系共38張

第一章運(yùn)動(dòng)的描述第1節(jié)質(zhì)點(diǎn)參考系1.籃球場(chǎng)上,運(yùn)動(dòng)員每一次的投籃命中都在為觀眾們奉獻(xiàn)著精彩表演。在研

究運(yùn)動(dòng)員投籃瞬間籃球的轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),能忽略籃球的形狀和大小嗎?在研究什么

樣的問(wèn)題時(shí)可以忽略籃球的形狀和大小?情境導(dǎo)學(xué)提示:籃球離手瞬間的轉(zhuǎn)動(dòng)情況,可以影響其在空中運(yùn)行的穩(wěn)定性,球的大小

和形狀不能忽略。研究籃球從離手到投進(jìn)籃筐的軌跡時(shí),可以忽略其形狀和

大小。2.坐在火車(chē)?yán)?看到對(duì)面的火車(chē)緩緩開(kāi)動(dòng),等到站臺(tái)出現(xiàn),才知道對(duì)面的火車(chē)根本就沒(méi)有動(dòng),而是自己乘坐的火車(chē)開(kāi)動(dòng)了,請(qǐng)問(wèn)對(duì)面火車(chē)緩緩開(kāi)動(dòng)和自己乘坐的火車(chē)開(kāi)動(dòng)分別怎么解釋?提示:對(duì)面火車(chē)緩緩開(kāi)動(dòng),是對(duì)面火車(chē)相對(duì)于自己乘坐的火車(chē)在動(dòng);自己乘坐

的火車(chē)開(kāi)動(dòng),是相對(duì)于站臺(tái)在動(dòng)。一、物體和質(zhì)點(diǎn)教材研讀新知梳理1.質(zhì)點(diǎn)的定義:忽略物體的①

和②

,把物體簡(jiǎn)化為一個(gè)有

質(zhì)量的點(diǎn),這樣的點(diǎn)稱(chēng)為質(zhì)點(diǎn)。2.把物體看作質(zhì)點(diǎn)的條件:物體的形狀和大小對(duì)研究問(wèn)題的影響可以忽略。3.理想化模型:在物理學(xué)中,突出問(wèn)題的③

,忽略次要因素,建立

④

的物理模型,并將其作為研究對(duì)象,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。形狀大小主要因素理想化1.定義:為了描述物體的運(yùn)動(dòng)而假定為不動(dòng)、用來(lái)作⑤

的物體。二、參考系2.參考系的選取(1)參考系的選取是任意的,但選取的參考系不同,結(jié)論往往不同,通常選⑥

為參考系。(2)參考系既可以是靜止的物體,也可以是⑦

的物體。參考地面運(yùn)動(dòng)1.很小的物體一定能看成質(zhì)點(diǎn)。

(

)思維診斷?2.做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的物體一定能看成質(zhì)點(diǎn)。

(

)3.自然界中沒(méi)有絕對(duì)靜止的物體。

()4.只能選擇靜止的物體作為參考系。

(

)5.描述直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),一般建立直線(xiàn)坐標(biāo)系。

()??√√要點(diǎn)一質(zhì)點(diǎn)和理想化模型的理解如圖所示,高鐵列車(chē)整體向前平動(dòng)的同時(shí),車(chē)輪在轉(zhuǎn)動(dòng)。關(guān)注哪些問(wèn)題時(shí)

列車(chē)可以被看作質(zhì)點(diǎn),關(guān)注哪些問(wèn)題時(shí)列車(chē)不能被看作質(zhì)點(diǎn)?

情境探究提示:(1)可以視為質(zhì)點(diǎn)的情況:研究高鐵從甲地到乙地的運(yùn)動(dòng)時(shí)間(甲、乙兩

地間的距離遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于列車(chē)的長(zhǎng)度)。(2)不能視為質(zhì)點(diǎn)的情況:①研究高鐵經(jīng)過(guò)大橋的時(shí)間(列車(chē)的長(zhǎng)度不能忽略);

②研究高鐵車(chē)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)。知識(shí)深化1.質(zhì)點(diǎn)的特點(diǎn)

2.對(duì)質(zhì)點(diǎn)的理解科學(xué)抽象質(zhì)點(diǎn)是對(duì)實(shí)際物體的科學(xué)抽象,是一種理想化模型,真正的質(zhì)點(diǎn)是不存在的可看作質(zhì)點(diǎn)的條件一個(gè)物體能否被看作質(zhì)點(diǎn),要看物體的大小、形狀在所討論的問(wèn)題中是主要因素還是次要因素,若是次要因素,即使物體很大,也能看作質(zhì)點(diǎn);相反,若是主要因素,即使物體很小,也不能看作質(zhì)點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)與幾何中的“點(diǎn)”的區(qū)別質(zhì)點(diǎn)是對(duì)實(shí)際物體進(jìn)行科學(xué)抽象的模型,有質(zhì)量,只忽略了物體的大小和形狀;幾何中的“點(diǎn)”僅僅表示空間中的某一位置3.理想化模型(1)“理想化模型”是為了使研究的問(wèn)題得以簡(jiǎn)化或研究問(wèn)題方便而進(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(wèn)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)雜事物的一種近

似反映,是物理學(xué)中經(jīng)常采用的一種研究方法。典例1第32屆夏季奧林匹克運(yùn)動(dòng)會(huì)將于2021年在日本東京舉行。東京成為

奧運(yùn)史上第一個(gè)舉辦兩次奧運(yùn)會(huì)的亞洲城市。在評(píng)判下列運(yùn)動(dòng)員的比賽成

績(jī)時(shí),運(yùn)動(dòng)員可視為質(zhì)點(diǎn)的是

()題組過(guò)關(guān)A解析

馬拉松比賽時(shí),由于路程長(zhǎng),運(yùn)動(dòng)員的體形可以忽略,可以將其視為

質(zhì)點(diǎn),故選項(xiàng)A符合題意;跳水時(shí),評(píng)委要關(guān)注運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)作,所以不能將運(yùn)動(dòng)

員視為質(zhì)點(diǎn),故選項(xiàng)B不符合題意;擊劍時(shí),評(píng)委要觀察運(yùn)動(dòng)員的肢體動(dòng)作,不

能將其視為質(zhì)點(diǎn),故選項(xiàng)C不符合題意;體操比賽時(shí),評(píng)委主要根據(jù)體操運(yùn)動(dòng)員

的肢體動(dòng)作進(jìn)行評(píng)分,所以不能將其視為質(zhì)點(diǎn),故選項(xiàng)D不符合題意。易錯(cuò)提醒質(zhì)點(diǎn)概念判斷的誤區(qū)1.關(guān)鍵詞錯(cuò)誤,“在一定條件下物體可以看作質(zhì)點(diǎn)”而不是“物體是質(zhì)點(diǎn)”。2.“質(zhì)點(diǎn)”不同于幾何中的“點(diǎn)”,質(zhì)點(diǎn)有物體的全部質(zhì)量,而幾何中的點(diǎn)沒(méi)

有質(zhì)量。3.不能說(shuō)“平動(dòng)的物體一定能看作質(zhì)點(diǎn),轉(zhuǎn)動(dòng)的物體一定不能看作質(zhì)點(diǎn)”,關(guān)

鍵還是看研究的問(wèn)題中物體的大小和形狀是否可以忽略不計(jì)。平動(dòng)的物體

有時(shí)也不能看作質(zhì)點(diǎn),轉(zhuǎn)動(dòng)的物體有時(shí)也能看作質(zhì)點(diǎn)。針對(duì)訓(xùn)練12019年9月29日,女排世界杯上,中國(guó)女排姑娘以11勝0負(fù)的傲人

戰(zhàn)績(jī)成功衛(wèi)冕本屆世界杯。下列關(guān)于女排比賽中的研究對(duì)象,可以視為質(zhì)點(diǎn)

的是

()A.研究女排比賽中選手扣球的動(dòng)作時(shí)B.確定運(yùn)動(dòng)員在球場(chǎng)上的位置時(shí)C.研究運(yùn)動(dòng)員比賽中發(fā)出的旋轉(zhuǎn)球時(shí)D.確定落在邊線(xiàn)處排球是否為界內(nèi)時(shí)B解析

研究女排比賽中選手扣球動(dòng)作時(shí),運(yùn)動(dòng)員的體形對(duì)研究結(jié)果有較

大影響,因此運(yùn)動(dòng)員不可被視為質(zhì)點(diǎn),但研究運(yùn)動(dòng)員在球場(chǎng)上的位置時(shí)可將運(yùn)

動(dòng)員視為質(zhì)點(diǎn),A錯(cuò)誤,B正確;在研究發(fā)出的旋轉(zhuǎn)球和排球落點(diǎn)是否在邊線(xiàn)界

內(nèi)時(shí)球的大小對(duì)研究結(jié)果的影響不可忽略,因此,不能被視為質(zhì)點(diǎn),C、D均錯(cuò)

誤。針對(duì)訓(xùn)練2下列說(shuō)法正確的是

()A.觀察“遼寧艦”航空母艦上的“殲-15”戰(zhàn)斗機(jī)起飛時(shí),可以把航空母艦看

作質(zhì)點(diǎn)B.研究“玉兔”號(hào)與“嫦娥”分離過(guò)程中“玉兔”一連串技術(shù)含量極高的

“慢動(dòng)作”時(shí),可以把“玉兔”號(hào)看作質(zhì)點(diǎn)C.研究“玉兔”號(hào)巡視器巡視月球時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡時(shí),可以把巡視器看作質(zhì)點(diǎn)D.研究自行車(chē)的運(yùn)動(dòng)時(shí),因?yàn)檐?chē)輪在轉(zhuǎn)動(dòng),所以無(wú)論什么情況下,自行車(chē)都不

能被看成質(zhì)點(diǎn)C解析

觀察“遼寧艦”航空母艦上的“殲-15”戰(zhàn)斗機(jī)起飛時(shí),航空母艦

的長(zhǎng)度不能忽略,所以不可以把航空母艦看作質(zhì)點(diǎn),故A錯(cuò)誤;研究“嫦娥”

“玉兔”兩器分離過(guò)程中的技術(shù)動(dòng)作時(shí),不能把“玉兔”看成質(zhì)點(diǎn),故B錯(cuò)誤;

研究“玉兔”號(hào)巡視器巡視月球時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡時(shí),巡視器的大小和形狀能忽

略,可看成質(zhì)點(diǎn),故C正確;研究自行車(chē)的運(yùn)動(dòng)時(shí),若研究自行車(chē)的平動(dòng),自行車(chē)

可以被看成質(zhì)點(diǎn),故D錯(cuò)誤。要點(diǎn)二參考系的理解和應(yīng)用地面上的人看到飛機(jī)在高空快速飛行,此時(shí)飛機(jī)中的乘務(wù)員與乘客正在

交流,但他們彼此看對(duì)方卻是靜止的。為什么人們的看法會(huì)不一樣?提示:地面上的人看到飛機(jī)在高空快速飛行,是以地面作為參考系;飛機(jī)中正

在交流的乘務(wù)員與乘客彼此看對(duì)方卻是靜止的,他們是以飛機(jī)作為參考系。情境探究1.參考系的理解選取參考系的作用描述物體是否運(yùn)動(dòng)首先要選擇一個(gè)參考系,以此為標(biāo)準(zhǔn)來(lái)衡量物體是運(yùn)動(dòng)還是靜止的,參考系一旦確定,對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的描述也是唯一確定的。一個(gè)物體是運(yùn)動(dòng)還是靜止,都是相對(duì)于參考系而言

的。解答物理問(wèn)題時(shí)若能巧妙地選擇參考系,則可使解題過(guò)程大為簡(jiǎn)化選擇參考系的原則(1)理論上講,參考系的選取是任意的。(2)選取參考系以描述運(yùn)動(dòng)盡可能簡(jiǎn)單為原則,通常選地面或相對(duì)地面靜止的物體為參考系。(3)在解題過(guò)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)必須指明知識(shí)深化2.參考系的六性

典例2火炬?zhèn)鬟f是各種重大體育賽事的重要環(huán)節(jié)。在某次運(yùn)動(dòng)會(huì)火炬?zhèn)鬟f

中,觀察到同一地點(diǎn)的旗幟和甲、乙兩火炬手所傳遞的圣火火焰如圖所示。關(guān)于甲、乙兩火炬手相對(duì)于靜止旗桿的運(yùn)動(dòng)情況,下列說(shuō)法中正確的是

(

)A.甲、乙兩火炬手一定都在向右運(yùn)動(dòng)題組過(guò)關(guān)B.甲、乙兩火炬手一定都在向左運(yùn)動(dòng)C.甲火炬手一定向右運(yùn)動(dòng),乙火炬手一定向左運(yùn)動(dòng)D.甲火炬手可能停止了運(yùn)動(dòng),乙火炬手一定向左運(yùn)動(dòng)D解析

根據(jù)旗幟的飄動(dòng)情況可知風(fēng)向左吹。甲火炬手所傳遞的圣火火

焰向左飄,所以甲火炬手相對(duì)于旗桿可能靜止,也可能向右運(yùn)動(dòng),還可能向左

運(yùn)動(dòng),但此時(shí)的運(yùn)動(dòng)速度比風(fēng)速小;乙火炬手所傳遞的圣火火焰向右飄,表明

乙火炬手相對(duì)于旗桿一定向左運(yùn)動(dòng),且運(yùn)動(dòng)速度比風(fēng)速大。由以上分析可知

選項(xiàng)D正確。名師點(diǎn)撥判斷參考系的兩種辦法靜物法明確觀察到的現(xiàn)象中,什么物體是運(yùn)動(dòng)的,什么物體是靜止的,靜止的物體可能就是參考系假設(shè)法假設(shè)以某物體為參考系,看對(duì)物體運(yùn)動(dòng)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(duì)訓(xùn)練3

(多選)隨著城市現(xiàn)代化的發(fā)展,電梯越來(lái)越多地出現(xiàn)在人們生活

中,為大家?guī)?lái)了快捷和便利。而觀光電梯是適應(yīng)人們的進(jìn)一步需求而產(chǎn)生

的,乘坐人員可以觀看電梯外面的景色,享受現(xiàn)代設(shè)施帶來(lái)的視覺(jué)快感。正在

乘坐電梯下樓的一位同學(xué)看到身旁的大樓拔地而起,大聲驚叫:“樓不是靜止

的嗎?怎么動(dòng)起來(lái)了?”對(duì)于大樓的“運(yùn)動(dòng)”情況,下列說(shuō)法正確的是

(

)

A.樓只能是靜止的,不可能運(yùn)動(dòng)B.樓實(shí)際在運(yùn)動(dòng),不可能真的靜止C.看到樓在運(yùn)動(dòng)是以乘坐的電梯為參考系D.看到樓靜止是以地面(或地面上不動(dòng)的物體)為參考系CD解析

電梯向下運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,距離地面越來(lái)越近,以電梯為參考系,感覺(jué)

大樓是上升的,我們平時(shí)所說(shuō)大樓是靜止的,通常是以地面為參考系,A、B錯(cuò)

誤,C、D正確。針對(duì)訓(xùn)練4如圖所示是體育攝影中“追拍法”的成功之作,攝影師眼中清

晰的滑雪運(yùn)動(dòng)員是靜止的,而模糊的背景是運(yùn)動(dòng)的,攝影師用自己的方法表達(dá)

了運(yùn)動(dòng)的美。請(qǐng)問(wèn)攝影師選擇的參考系是

()A.大地

B.太陽(yáng)

C.攝影師

D.步行的人解析

攝影師與滑雪運(yùn)動(dòng)員以相同的速度運(yùn)動(dòng),攝影師以自己為參考系

觀察,這樣滑雪運(yùn)動(dòng)員就是靜止的,背景就是“運(yùn)動(dòng)”的,由此可知C項(xiàng)正確。C1.物理學(xué)中的“質(zhì)點(diǎn)”是一種理想化模型,研究下列物體的運(yùn)動(dòng)時(shí),研究對(duì)象

可視為質(zhì)點(diǎn)的是

()A.研究運(yùn)動(dòng)員跳高時(shí)的過(guò)桿動(dòng)作B.研究車(chē)輪邊緣的速度C.計(jì)算輪船在海洋中的航行速度D.研究乒乓球的接發(fā)球技術(shù)課堂檢測(cè)C解析

運(yùn)動(dòng)員在跳高過(guò)桿時(shí),要看運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)作是否符合要求,所以此時(shí)

不能將運(yùn)動(dòng)員看成質(zhì)點(diǎn),選項(xiàng)A錯(cuò)誤;研究車(chē)輪邊緣的速度時(shí)車(chē)輪的大小和形

狀是不能忽略的,否則就沒(méi)有車(chē)輪的邊緣可言了,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;輪船的大小相對(duì)

于海洋來(lái)說(shuō)是微不足道的,所以計(jì)算輪船在海洋中的航行速度時(shí),可以忽略輪

船的大小,能將輪船看成質(zhì)點(diǎn),選項(xiàng)C正確;研究乒乓球的接發(fā)球技術(shù)時(shí),要考

慮乒乓球的轉(zhuǎn)動(dòng)情況,不能將乒乓球看成質(zhì)點(diǎn),選項(xiàng)D錯(cuò)誤。A.地面上的人看到飛機(jī)飛過(guò),是以飛機(jī)為參考系B.飛行員看到觀禮臺(tái)向后掠過(guò),是以地面為參考系C.以編隊(duì)中某一飛機(jī)為參考系,其他飛機(jī)是靜止的D.以編隊(duì)中某一飛機(jī)為參考系,其他飛機(jī)是運(yùn)動(dòng)的2.2019年10月1日,70周年國(guó)慶閱兵飛機(jī)編隊(duì),15架飛機(jī)保持隊(duì)形不變飛過(guò)觀

禮臺(tái)。下列關(guān)于閱兵飛機(jī)編隊(duì)的說(shuō)法正確的是

()C解析

地面上的人看到飛機(jī)飛過(guò),是以地面為參考系判定飛機(jī)的運(yùn)動(dòng),故

A錯(cuò)誤;飛行員看到觀禮臺(tái)向后掠過(guò),是以飛機(jī)為參考系,故B錯(cuò)誤;飛機(jī)編隊(duì)以

整齊的隊(duì)形從天安門(mén)上空飛過(guò),飛機(jī)之間的位置相對(duì)不變,所以以編隊(duì)中某一

飛機(jī)為參考系,其他飛機(jī)是靜止的,故C正確,D錯(cuò)誤。3.(多選)如圖所示,飛行員跳傘后飛機(jī)上的另一飛行員甲和地面上的人乙觀

察跳傘飛行員的運(yùn)動(dòng)后,引發(fā)了對(duì)跳傘飛行員運(yùn)動(dòng)狀況的爭(zhēng)論,下列說(shuō)法正確

的是

()A.甲、乙兩人的說(shuō)法中必有一個(gè)是錯(cuò)誤的B.他們的爭(zhēng)論是由于參考系的選取不同而引起的C.跳傘后飛行員豎直下落是以飛機(jī)為參考系觀測(cè)的結(jié)果D.跳傘后飛行員曲線(xiàn)下落是以地面為參考系觀測(cè)的結(jié)果BCD解析

甲、乙兩人的說(shuō)法分別是以飛機(jī)和地面作為參考系研究跳傘

飛行員運(yùn)動(dòng)的,說(shuō)法都是正確的,他們的爭(zhēng)論是因?yàn)檫x擇的參考系不同而引起

的,故A錯(cuò)誤,B正確;看到飛機(jī)上跳傘的飛行員沿直線(xiàn)豎直下落,是另一飛行員

甲以飛機(jī)為參考系看到的結(jié)果;地面上的人以地面為參考系看到的是曲線(xiàn),故

C、D正確。4.太陽(yáng)從東邊升起,西邊落下,是地球上的自然現(xiàn)象,但在某些條件下,在緯度

較高地區(qū)上空飛行的飛機(jī)上,旅客可以看到太陽(yáng)從西邊升起的奇妙現(xiàn)象。這

些條件是

()A.時(shí)間必須是在清晨,飛機(jī)正在由東向西飛行,飛機(jī)的速度必須較大B.時(shí)間必須是在清晨,飛機(jī)正在由西向東飛行,飛機(jī)的速度必須較大C.時(shí)間必須是在傍晚,飛機(jī)正在由東向西飛行,飛機(jī)的速度必須較大D.時(shí)間必須是在傍晚,飛機(jī)正在由西向東飛行,飛機(jī)的速度不能太大C解析

飛機(jī)在順著地球自轉(zhuǎn)方向運(yùn)動(dòng)稱(chēng)為東,逆著地球自轉(zhuǎn)方向運(yùn)動(dòng)稱(chēng)

為西,由于旅客看到太陽(yáng)從西邊升起,因此必須是傍晚時(shí)分。選地面為參考

系,太陽(yáng)相對(duì)地面向西運(yùn)動(dòng),若飛機(jī)以較大的速度相對(duì)地球向西飛行,則可以

相對(duì)太陽(yáng)向西飛行,去追趕太陽(yáng),從而看到太陽(yáng)從西邊升起,故C正確。研究運(yùn)動(dòng)學(xué)問(wèn)題必須選取參考系,而參考系的選取原則上是任意的,但是一般

情況下,選取地面或相對(duì)地面靜止的物體為參考系。在研究有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的兩

個(gè)以上物體的運(yùn)動(dòng)時(shí),如果巧妙地選取其中一個(gè)物體作為參考系,那將會(huì)大大

簡(jiǎn)化解題過(guò)程,從而達(dá)到化難為易、事半功倍的效果。一小船由A港到B港順流需行駛6小時(shí),由B港到A港逆流航行需行駛8小時(shí)。

船在靜水中速度的大小相等。一天,小船從早晨6點(diǎn)由A港出發(fā)順流到B港時(shí),

發(fā)現(xiàn)一救生圈在途中落水,立刻返回尋找,1小時(shí)后找到救生圈。問(wèn):救生圈是

在何時(shí)落水的?(提示:巧選參考系,避免復(fù)雜計(jì)算)創(chuàng)新視野答案見(jiàn)解析解析如果選擇地面作為參考系,小船順流和逆流時(shí)的速度不一樣,問(wèn)題將會(huì)

很復(fù)雜。那么我們轉(zhuǎn)換一下思路,選擇水流為參考系,