2024-2025學(xué)年高中物理1.1質(zhì)點參考系和坐標系教案新人教版必修1

PAGEPAGE71．質(zhì)點參考系和坐標系學(xué)問綱要導(dǎo)引核心素養(yǎng)目標(1)理解質(zhì)點的概念，知道參考系和坐標系的概念．(2)理解質(zhì)點是志向化模型，會推斷物體能否看作質(zhì)點，會選擇參考系描述物體的運動，能建立坐標系定量描述物體的位置及位置變更．(3)體會物理模型在探究自然規(guī)律中的作用．學(xué)問點一質(zhì)點1．定義：用來代替物體的有質(zhì)量的點叫作質(zhì)點．2．屬性：(1)沒有大小和形態(tài)．(2)只占有位置而不占空間．(3)具有所代替物體的全部質(zhì)量．(4)是一種志向化模型．3．將物體看作質(zhì)點的條件：物體的大小和形態(tài)對所探討問題的影響很小可以忽視時，可以把物體簡化為質(zhì)點.思索1如圖所示，在探討運動員的動作時，能否將運動員視為質(zhì)點？提示：不能在物理學(xué)中，突出問題的主要因素，忽視次要因素，建立志向化的“物理模型”，是探討問題常用的科學(xué)方法．學(xué)問點二參考系1．定義：在描述物體的運動時，被用來做參考、假定為不動的其他物體．2．意義：視察被探討的物體相對于參考系的位置是否隨時間變更以及如何變更．3．影響：同一個物體的運動，選取不同的參考系，所得出的結(jié)果可能是不同的．4．選取原則：參考系的選取是隨意的，但應(yīng)以便利觀測和使運動的描述盡可能簡潔為原則.思索2選擇的參考系不同，物體的運動狀況肯定不同嗎？提示：不肯定，選擇不同的參考系，物體的運動狀況一般不同，但有時候也相同，如圖，車中的乘客，選擇司機和選擇汽車作為參考系，都是靜止的．(1)任何物體(運動的或靜止的)均可做參考系．(2)物體被選為參考系后，就認為該物體是靜止的．(3)在沒有特殊說明的狀況下，一般選大地為參考系．學(xué)問點三坐標系1．引入坐標系的目的：為了定量描述物體的位置和位置變更．2．引入坐標系的意義：定量描述物體在某一時刻的位置和在某一段時間的位置變更．3．坐標系的三要素：原點、正方向、單位長度．4．常見的兩種坐標系：(1)直線坐標系：物體在一條直線上運動，只需建立直線坐標系．(2)平面直角坐標系：物體在某一平面內(nèi)運動.核心一物體能否看成質(zhì)點的推斷1．建立質(zhì)點模型的兩個關(guān)鍵點(1)質(zhì)點是對實際物體的抽象，是探討物體運動時對實際物體的近似，真正的質(zhì)點并不存在．(2)明確題目要探討的問題，同一物體有時可以看成質(zhì)點，有時則不能，取決于所探討問題的性質(zhì)．(1)質(zhì)點是一種志向化的模型，是從實際物體中抽象出的．(2)推斷一個物體能否被看成質(zhì)點，不取決于物體自身的大小，而取決于物體自身大小對所探討的問題的影響是否可以忽視．2．物體能否看成質(zhì)點的常見示例探討對象可以看做質(zhì)點的情景不能看做質(zhì)點的情景火車探討從北京到上海的運行時間①探討火車通過一座大橋的時間；②探討火車車輪的運動等汽車、自行車①探討行駛的車的速度；②確定車的位置①探討車通過路旁一根電線桿的時間；②探討車輪的轉(zhuǎn)動等地球探討地球的公轉(zhuǎn)探討地球的自轉(zhuǎn)(春、夏、秋、冬的變更等)球足球競賽中，隊員拋出的球的運動弧線探討乒乓球的旋轉(zhuǎn)例1[2024·杭州七校高一期末聯(lián)考]如圖是利用無人飛機進行航拍的情景，下列狀況中能把無人機看成質(zhì)點的是()A．視察飛機飛行姿態(tài)B．視察飛機翻滾動作C．變更飛機攝像頭拍攝角度D．變更飛機離被拍攝物的高度【解析】無人飛機航拍時，探討飛行姿態(tài)和翻滾的動作時不能忽視飛機的形態(tài)，不能看做質(zhì)點，變更拍攝角度時不能忽視飛機的大小和形態(tài)．飛機的形態(tài)對變更拍攝高度沒有影響，所以D正確．【答案】D訓(xùn)練1下列關(guān)于質(zhì)點的說法正確的是()A．探討跳水運動員在空中的翻轉(zhuǎn)動作時，運動員可當(dāng)作質(zhì)點B．探討航天器繞地球運動的運行軌道時，航天器可當(dāng)作質(zhì)點C．探討地球自轉(zhuǎn)時，地球可當(dāng)作質(zhì)點D．探討火車車輪的轉(zhuǎn)動時，車輪可當(dāng)作質(zhì)點解析：探討高臺跳水運動員空中翻轉(zhuǎn)動作時，運動員的形態(tài)和大小在所探討的問題中不行以忽視，運動員不行以看作質(zhì)點，A錯誤；探討航天器繞地球運動的運行軌道時，航天器的形態(tài)和大小在所探討的問題中可以忽視，航天器可當(dāng)作質(zhì)點，B正確；探討地球自轉(zhuǎn)時，地球的形態(tài)和大小在所探討的問題中不行以忽視，不行當(dāng)作質(zhì)點，C錯誤；探討火車車輪的轉(zhuǎn)動時，車輪的形態(tài)和大小在所探討的問題中不行以忽視，不行當(dāng)作質(zhì)點，D錯誤．答案：B兩點留意：(1)由于運動的相對性，凡是提到物體的運動，都應(yīng)當(dāng)明確它是相對于哪個參考系而言的．(2)假如選取地面為參考系，可以不指明，但若選其他物體為參考系時，必需指明．核心二參考系的選取與物體的運動參考系的四性相對性用來做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隨意性參考系的選取具有隨意性，但應(yīng)以視察便利和使運動的描述盡可能簡潔為原則．探討地面上物體的運動時，常選地面為參考系統(tǒng)一性在同一個問題中，若要探討多個物體的運動或同一個物體的不同階段的運動，必需選擇同一參考系差異性同一運動選擇不同的參考系，視察結(jié)果一般不同例2請依據(jù)圖片中的狀況推斷下列說法正確的是()A．風(fēng)可能是向左吹的B．由圖中狀況可以推斷風(fēng)速大于小紅的速度C．小紅的頭發(fā)相對小紅是向右運動的D．小紅向左運動，風(fēng)是向右吹的，但無法推斷小紅的速度與風(fēng)速的大小關(guān)系【解題指導(dǎo)】(1)通過煙的飄向eq\o(→,\s\up15(推斷))風(fēng)向右吹；(2)通過自行車的方向eq\o(→,\s\up15(推斷))小紅是向左運動的．【解析】通過煙囪冒出煙的偏向，可以得出風(fēng)是向右吹的，A錯誤；小紅是向左運動的，但是無法推斷小紅的速度與風(fēng)速的大小關(guān)系，B錯誤、D正確；小紅的頭發(fā)相對小紅靜止，C錯誤．【答案】D

訓(xùn)練2下列有關(guān)運動的描述中，參考系的選取符合描述的是()A．詩句“飛流直下三千尺”是以“飛流”作為參考系的B．錢塘江觀潮時，觀眾只覺得潮水撲面而來，是以“潮水”為參考系的C．“兩岸猿聲啼不住，輕舟已過萬重山”描寫“輕舟”是以“萬重山”為參考系的D．升國旗時，視察到國旗冉冉升起，視察者是以“國旗”為參考系的解析：A錯：詩句“飛流直下三千尺”是以“山體”為參考系的．B錯：錢塘觀潮時，觀眾只覺得潮水撲面而來，是以“堤岸”為參考系的．C對：“兩岸猿聲啼不住，輕舟已過萬重山”描寫“輕舟”是以“萬重山”為參考系的．D錯：升國旗時，視察到國旗冉冉升起，視察者是以“旗桿”為參考系的．答案：C推斷物體運動或靜止的方法(1)確定探討對象；(2)依據(jù)題意確定參考系并假定參考系是不動的；(3)分析被探討的物體相對于參考系有沒有發(fā)生位置的變更，若位置發(fā)生變更，說明物體是運動的；若位置不變，說明物體是靜止的．核心三坐標系的建立1．建立坐標系的物理意義借助適當(dāng)?shù)淖鴺讼悼梢远康孛枋鑫矬w的位置及位置變更．2．建立坐標系的原則(1)坐標原點要相對于參考系靜止．(2)坐標軸方向的選取要使對物體運動規(guī)律的描述盡量簡潔．3．畫坐標系時的兩點留意(1)畫坐標系時，必需標上原點、正方向和單位長度．(2)坐標值的肯定值表示離原點的距離，正負表示相對原點的方位．例3一個小球從距地面4m高處落下，被地面彈回，在距地面1m高處被接?。鴺嗽c定在釋放點正下方2m處，豎直向下為坐標軸正方向．則小球的釋放點、落地點、接住點的位置坐標分別是()A．2m，－2m，－1mB．－2m2m1mC．4m0.1mD．－4m0，－1m【解析】依據(jù)題意建立如圖所示的坐標系，A點為釋放點，坐標為－2m，B點為坐標原點，D點為落地點，坐標為2m，C點為接住點，坐標為1m，所以選項B正確．【答案】B常用坐標系(1)直線坐標系(2)平面直角坐標系訓(xùn)練3如圖所示，某人從學(xué)校門口A處起先漫步，先向南走50米到達B處，再向東走100米到達C處，最終向北走150米到達D處，若以校門口A點為坐標原點，則A、B、C、D各點的位置如何表示？解析：本題考查坐標系的建立方法．以A點為坐標原點，向東為x軸的正方向，向北為y軸的正方向建立平面直角坐標系，如左圖所示，則各點的位置坐標為A(00)，B(0，－50m)，C(100m，－50m)，D(100m100m)．答案：見解析1．在探討物體的運動時，力學(xué)中引入“質(zhì)點”的概念，從科學(xué)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．等效替代的方法解析：質(zhì)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．答案：C2．在考查下圖所示運動員的競賽成果時，可視為質(zhì)點的是()解析：A對：馬拉松競賽時，由于路程長，運動員的大小和形態(tài)可以忽視，可以看成質(zhì)點．B錯：跳水競賽時，要關(guān)注運動員的動作，所以運動員的大小和形態(tài)不能忽視，不能看成質(zhì)點．C錯：擊劍競賽時要留意運動員的肢體動作及擊中點的位置，不能看成質(zhì)點．D錯：體操競賽中主要依據(jù)運動員的肢體動作評分，不能忽視運動員的大小和形態(tài)，不能看成質(zhì)點．答案：A3．2013年12月15日4時35分，嫦娥三號著陸器與巡察器(“玉兔號”月球車)勝利分別，登陸月球后“玉兔號”月球車將在月球上開展3個月巡察勘察．若以著陸器所在地為坐標原點，以月球車運動方向為x軸的正方向，建立一個一維坐標系．月球車從距離原點5m處動身，沿直線運動，經(jīng)過一段時間后到達距離動身點15m處．月球車最初位置坐標和最終位置坐標分別是()A．015mB．5m15mC．020mD．5m20m解析：依據(jù)題意建立的坐標系，動身點距離原點5m，坐標為5m，末位置距離原點20m，坐標為20m，所以D正確．答案：D4．第十一屆中國國際航空航天博覽會在廣東珠海實行，博覽會還迎來了英國皇家空軍“紅箭”絕技飛行表演隊的中國航展首秀．如圖所示，9架表演機保持隊形不變飛過觀禮臺．下列關(guān)于“紅箭”絕