2024-2025學年新教材高中物理第1章運動的描述第1節(jié)質點參考系時間教案粵教版必修第一冊

PAGE9-第一節(jié)質點參考系時間學習目標：1.[物理觀念]知道質點、參考系、時間、時刻的概念，形成時間觀念，能解決相關的實際問題．2.[科學思維]理解建立質點模型的條件和方法，能依據實際狀況選定坐標系，能在實際問題中識別時刻與時間．3.[科學探究]學生在生活及自然現象中探究質點、參考系的相對性．4.[科學看法與責任]通過對詳細情境中幾個物理學問的學習，激發(fā)學習愛好，實事求是，學會與他人溝通．閱讀本節(jié)教材，回答第3頁、第4頁和第5頁的“探討與溝通”并梳理必要學問點．教材P3“探討與溝通”提示：不正確．物體能否看成質點是看它的大小、形態(tài)在探討問題中是否可以忽視．教材P4“探討與溝通”提示：參考系選取不同時，所得運動結論一般不同．教材P5“探討與溝通”提示：14：00與17：05指時刻，3小時5分鐘指時間．一、質點1．質點：在探討物體的運動時，假如物體各點的運動狀況相同，或者它的大小和形態(tài)在所探討問題中可以忽視，我們就可以把物體簡化為一個有質量的點，或者說，用一個有質量的點來代替整個物體，用來代替物體的有質量的點叫作質點．2．志向化模型：依據問題的內容和性質，抓住問題中的主要因素，忽視次要因素，建立一個與實際狀況差距不大的志向化模型來進行探討，使困難問題得到簡化，這是一種重要的科學探討方法，質點就是一個志向化模型．說明：質點是志向化模型，事實上并不存在．二、參考系1．機械運動：物體相對于其他物體在空間位置上隨時間的改變，叫作機械運動．2．參考系：探討一個物體運動時，選來作為參考的物體稱為參考系．說明：參考系可以隨意選取，但選取不同的參考系，運動狀況一般不同．三、時間與時刻1．時刻：鐘表指針指示的一個示數對應著某一瞬間，也就是時刻．2．時間：人們把兩個時刻之間的間隔稱為時間．時間和時刻之間的關系：Δt＝t2－t1.3．在國際單位制中，時間的基本單位是秒，符號是s.時間單位還有時(h)、分(min)等．說明：生活中的“時間”有時指“時刻”，有時指“時間”，與我們物理所學有區(qū)分．1．思索推斷(正確的打“√”，錯誤的打“×”)(1)質點就是質量小，體積也小的物體． (×)(2)參考系不肯定是靜止的，運動的物體也可選作參考系． (√)(3)時刻就是一瞬間，即一段很短的時間間隔． (×)(4)一分鐘就是60個時刻，一小時就是3600個時刻． (×)2．(多選)關于質點，下列說法中正確的是()A．物體能否看作質點，不能由體積的大小推斷B．物體能否看作質點，不能由質量的大小推斷C．物體能否看作質點，不能由物體是否做直線運動推斷D．探討直升機飛行中螺旋槳的轉動，螺旋槳可看作質點ABC[物體能否看成質點不是看物體的體積大小和質量大小，關鍵看物體的大小和形態(tài)在所探討的問題中能否忽視，選項A、B、C正確，選項D錯誤．]3．(多選)關于參考系，下列說法正確的是()A．描述一個物體的運動狀況時，參考系可以任選B．探討物體的運動時，應先確定參考系C．參考系必需選地面或相對于地面靜止不動的其他物體D．實際選取參考系的原則是對運動的描述盡可能簡潔ABD[描述物體的運動時必需先選參考系，B正確；參考系的選取是隨意的，被選為參考系的物體可以靜止，也可以運動，A正確，C錯誤；選哪個物體作為參考系，應以問題探討起來便利而定，D正確．]質點跳水項目是我國的運動強項，2024年女子雙人十米跳水決賽中盧為、張家齊奪冠，如圖是她們在競賽中的畫面．請?zhí)骄浚?1)教練為了探討她們兩人的技術動作，能把兩人看成質點嗎？(2)觀眾觀賞兩人競賽時，能把她們看成質點嗎？提示：(1)不能．(2)不能．1．質點與幾何點的區(qū)分質點是用來代替物體的有質量的點，其特點是具有質量，沒有大小、體積、形態(tài)，它與幾何“點”有本質的區(qū)分．2．質點是一種“物理模型”(1)物理模型是在物理探討中，突出問題的主要方面，忽視次要因素而建立的志向化模型，是物理學常常采納的一種科學探討方法，質點就是典型的物理模型之一．(2)物理模型作為一種志向化模型，是為了探討問題便利而對實際問題的科學抽象，實際中并不存在．3．物體能否看成質點的條件(1)在探討物體的運動時，當物體的形態(tài)和大小對于所探討的問題可以忽視不計時，物體就可以看成質點．(2)以下兩種狀況，物體通常可以看作質點．①物體的大小、形態(tài)對探討結果沒有影響或影響可以忽視時．②只探討物體的平動，不探討物體的轉動時．【例1】如圖所示，下列幾種狀況下的物體，哪些可將物體當作質點來處理()A．甲：探討正在吊起貨物的起重機的運動時B．乙：探討正在旋轉的硬幣的運動時C．丙：探討太空中宇宙飛船的位置時D．?。禾接戦T的轉動時[思路點撥]推斷物體能否看成質點，首先看題目探討的物體的大小和形態(tài)對所探討的問題有無影響或影響是否可以忽視不計．C[A、B、D選項中的探討對象的大小、形態(tài)忽視后，起重機、硬幣、門的運動將無法探討，故A、B、D選項中的探討對象不能被當作質點；C選項中宇宙飛船的大小、形態(tài)忽視后，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點，故C正確．]假設法推斷物體能否當作質點(1)確定問題的性質，即探討目的、視察的重點是什么．(2)假設物體的形態(tài)、大小被忽視，成了一個有質量的“點”．(3)思索所要探討的問題，所進行的視察是否受影響．若受影響，物體不能被當作質點；若不受影響，物體就能被當作質點．[跟進訓練]1．在探討以下四種狀況中提出的問題時，所涉及到的對象可看作質點的是()A[地球繞太陽公轉時，地球的大小遠小于地球到太陽的距離，符合看成質點的條件，A正確；火車進站時間是從車頭進站起先到車尾進站為止，不能將火車看成質點，B錯誤；花樣滑冰運動員比的是身體各部分的動作及協(xié)調性，不能將其看成質點，C錯誤；要探討運動員跨欄的姿態(tài)(即身體各部分的位置及協(xié)調性)，明顯不能將其視為質點，D錯誤．]參考系《中國詩詞大會》掀起全民詩詞熱潮，在將近一千年前，宋代詩人陳與義乘著小船在風和日麗的春日出游時曾經作了一首詩：“飛花兩岸照船紅，百里榆堤半日風．臥看滿天云不動，不知云與我俱東(如圖所示)．”在這首詩當中，詩人藝術性地表達了他對運動相對性的理解．請?zhí)骄浚?1)“滿天云不動”是以什么為參考系？(2)“云與我俱東”是以什么為參考系？提示：(1)以詩人自己為參考系．(2)以兩岸的榆樹為參考系．1．選擇參考系的意義：要描述一個物體的運動，首先必需選好參考系，只有選定參考系后，才能探討物體做怎樣的運動．2．參考系的四特性質(1)標準性：被選為參考系的物體都是假定不動的，被探討的物體是運動還是靜止，都是相對于參考系而言的．(2)隨意性：除自身外，任何物體都可以作為參考系．(3)統(tǒng)一性：比較多個物體的運動時應選擇同一個參考系．(4)差異性：對于同一個物體，選擇不同的參考系，視察的結果一般不同．3．選取原則以觀測便利和使運動的描述盡可能簡潔為原則．(1)探討地面上物體的運動時，常選地面或相對地面靜止的物體作為參考系．(2)探討某一系統(tǒng)中物體的運動時，常選系統(tǒng)為參考系．例如，探討宇航艙內物體的運動狀況時，選取宇航艙為參考系．【例2】“神舟十一號”與“天宮二號”交會對接時，航天員景海鵬和陳冬先后以飄浮姿態(tài)依次進入“天宮二號”試驗艙．在“神舟十一號”與“天宮二號”對接時，兩者要保持一樣的運動速率，下列說法正確的是()A．組合體相對地球是靜止的B．“神舟十一號”相對于“天宮二號”是運動的C．組合體相對于地球是運動的D．“神舟十一號”相對于地球是運動的，“天宮二號”相對于地球是靜止的[思路點撥]運動是相對的，選擇不同的參考系，所得出的運動狀況一般不同．C[以地球為參考系，“神舟十一號”和“天宮二號”對接時，兩者在圍繞地球高速運動，A、D錯誤，C正確；在“神舟十一號”與“天宮二號”對接時，兩者要保持一樣的運動速率，兩者相對靜止，B錯誤．]推斷參考系的兩種方法(1)靜物法：明確視察到的現象中，什么物體是運動的，什么物體是靜止的，靜止的物體可能就是參考系．(2)假設法：假設以某物體為參考系，看對物體運動的描述是否與題目中描述的結果一樣．若一樣，該物體可能就是參考系．[跟進訓練]2．關于參考系的選擇，有四位同學綻開了探討，其中正確的是()A．甲說，只有靜止的物體才可以被選作參考系B．乙說，任何物體都可以被選作參考系C．丙說，選擇地面作參考系是最好的D．丁說，參考系必需選與地面連在一起的物體B[參考系的選擇是隨意的，可動可靜，一般選地面為參考系，但有時為了探討問題的便利也可以選擇其他物體為參考系，故B正確．]時間與時刻隨著我國經濟的發(fā)展，人們的生活水平大幅提高，交通出行已非常便利．建國70年，國慶期間，張賽與李陽乘火車去深圳旅游，火車20：30準時從北京西站動身，經5小時23分于其次天1：53到達山東菏澤站，停2分鐘后動身，于4：26到達安徽阜陽站……請?zhí)骄浚?1)哪些指時刻？(2)哪些指時間？提示：(1)20：30,1：53,4：26指時刻．(2)5小時23分和2分鐘指時間．1．區(qū)分與聯(lián)系時間時刻區(qū)分物理意義時間是事物運動、發(fā)展、改變所經驗的過程長短的量度時刻是事物運動、發(fā)展、改變過程所經驗的各個狀態(tài)先后依次的標記時間軸上的表示方法時間軸上的一段線段時間軸上的一個點對應運動描述量路程、位移位置描述關鍵詞“3秒內”“前3秒內”“后3秒內”“第1秒內”“第1秒到第3秒”等“3秒末”“第3秒末”“第4秒初”“八點半”等聯(lián)系兩個時刻的間隔即為一段時間，時間能展示運動的一個過程，好比是一段錄像；時刻可以顯示運動的一瞬間，好比是一張照片2.兩者在時間軸上的表示(如圖所示)(1)一段時間的結束是下一段時間的起先，所以第ns末與第(n＋1)s初是指同一時刻．(2)第幾秒內表示1s的時間間隔．(3)日常生活中所說的“時間”，有時指時間間隔，有時指時刻．在物理學中，時間的含義就是時間間隔．【例3】細致視察如圖所示的時間軸，下列說法正確的是()A．第3s初是指時間軸上的D點B．第5s內是指時間軸上FG段C．前4s內是指時間軸上AE段D．第2s內是指時間軸上的C點[思路點撥]在時間軸上，時刻指一個點，時間指一段線段．C[第3s初是指第3s內的起點，故為時間軸上的C點，故A錯誤；第5s內是指第5個1s的時間，故為時間軸上EF段，故B錯誤；前4s內是指4s的時間，故為時間軸上AE段，故C正確；第2s內是指時間軸上的BC段，故D錯誤．]時刻與時間間隔的兩種推斷方法(1)依據上下文推斷：分析所給的說法，依據題意去體會和推斷．時刻對應的是某一事務或運動的狀態(tài)，時間間隔對應的是事務或運動的過程．(2)利用時間軸推斷：畫出時間軸，把所給的時刻和時間間隔表示出來，對應一個點的是時刻，對應一段線段的是時間間隔．(多選)在上題圖中，下列說法正確的是()A．第3s初指時刻 B．第5s內指時刻C．第4s末指時間 D．前5s內指時間AD[第3s初指C點，是時刻，A正確；第5s內指EF段，前5s內指AF段，均指時間，B錯誤，D正確；第4s末指E點，是時刻，C錯誤．][跟進訓練]3．關于高鐵從銅仁開往貴陽的下列敘述中指“時間”的是()A．上午9時10分，高鐵從銅仁站動身B．高鐵在10時整車頭到達某信號燈標C．高鐵在10時22分到達貴陽站D．高鐵在凱里站停車3分鐘D[“上午9時10分”是指開車動身的時刻，選項A錯誤；“10時整”是指車頭到達某信號燈標的時刻，選項B錯誤；“10時22分”是指高鐵到達貴陽站的時刻，選項C錯誤；“3分鐘”是指高鐵在凱里站停車的時間，選項D正確．]1．物理觀念：質點、參考系、時間與時刻概念．2．科學思維：質點模型的建立，運動的相對性．3．科學方法：志向化模型、假設法．1．在探討物體的運動時，力學中引入“質點”的概念，從科學方法上來說屬于()A．極限分析物理問題的方法B．視察試驗的方法C．建立志向物理模型的方法D．等效替代的方法C[質點的引入是忽視次要因素，抓住主要因素，是一種建立志向物理模型的方法，故C正確．]2．在同一平直馬路上，甲乘汽車以10m/s的速度運動，乙騎自行車以5m/s的速度運動，兩者運動方向相同，甲在前乙在后，則()A．甲視察到乙以5m/s的速度靠近B．乙視察到甲以5m/s的速度遠離C．甲視察到乙以15m/s的速度遠離D．乙視察到甲以15m/s的速度遠離B[以乙為參考系，甲的速度就是5m/s，因此乙視察到甲以5m/s的速度遠離，故B正確，D錯誤；同理甲視察到乙以5m/s的速度遠離，故A、C錯誤．]3．下列運動的物體，可以看作質點的是()A．質量小于1g的物體B．探討“悟空號”暗物質粒子探測器在太空中的運行時間C．探討乒乓球的旋轉效應D．在空中做翻滾動作的跳傘運動員B[只要物體的形態(tài)和大小對探討問題沒有影響或者影響可以忽視不計時物體就可以當作質點，故質量大的物體也可以作為質點，而質量小的物體有時卻不能當作質點，故A錯誤；探討“悟空號”在太空中的運行時間時不必考慮其大小，可以看作質點，故B正確；探討乒乓球的旋轉效應時，球的大小是不能忽視的，不能看作質點，故C錯誤；探討空中做翻滾動作的跳傘運動員時，運動員的大小不能忽視，不能看作質點，故D錯誤．]4．下列說法中正確的是()A．表示做事得過且過時說“做一天和尚，撞一天鐘”，“一天”指時間間隔B．形容做事沒有長久性時說“三分鐘熱度”，“三分鐘”指時刻C．形容事情不是一蹴而就時說“冰凍三尺，非一日之寒”，“一日”指時刻D．進行交通平安教化時說“寧停三分，不搶一秒”，“三分”和“一秒”均指時刻A[“做一天和