1.1質(zhì)點(diǎn)　參考系課件2023-2024學(xué)年高中物理新人教版必修第一冊(cè)師說

1．質(zhì)點(diǎn)參考系導(dǎo)學(xué)·掌握必備知識(shí)共研·突破關(guān)鍵能力精煉·落實(shí)學(xué)科素養(yǎng)核心素養(yǎng)定位物理觀念(1)了解質(zhì)點(diǎn)的含義，知道質(zhì)點(diǎn)是理想化的物理模型．(2)了解參考系的概念及其對(duì)描述物體運(yùn)動(dòng)的意義．科學(xué)思維(1)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)．(2)結(jié)合實(shí)例，了解不同參考系中對(duì)同一運(yùn)動(dòng)的描述可能不同．科學(xué)探究(1)經(jīng)歷質(zhì)點(diǎn)模型的建構(gòu)過程，初步體會(huì)建構(gòu)物理模型的思維方式．(2)通過對(duì)參考系的理解，體會(huì)運(yùn)動(dòng)的相對(duì)性和絕對(duì)性．科學(xué)態(tài)度與責(zé)任知道物理學(xué)研究的很多問題就在身邊，對(duì)自然界有好奇心，具有探索的精神；認(rèn)識(shí)物理模型在探索自然規(guī)律中的作用．導(dǎo)學(xué)·掌握必備知識(shí)一、物體和質(zhì)點(diǎn)1．機(jī)械運(yùn)動(dòng)：物體的________隨時(shí)間的變化，是自然界中最簡單、最基本的運(yùn)動(dòng)形態(tài)，叫作機(jī)械運(yùn)動(dòng)．如圖所示，地球、足球、獵豹等運(yùn)動(dòng)皆屬于機(jī)械運(yùn)動(dòng)．空間位置2．質(zhì)點(diǎn)：忽略物體的________和________，把物體簡化為一個(gè)具有________的點(diǎn)．3．物體看作質(zhì)點(diǎn)的條件：一個(gè)物體能否看成質(zhì)點(diǎn)是由________________決定的，當(dāng)物體的________和________對(duì)研究問題的影響可忽略時(shí)，可把物體看作質(zhì)點(diǎn)．

質(zhì)點(diǎn)是一種理想化模型大小形狀質(zhì)量所要研究的問題大小形狀二、參考系1．運(yùn)動(dòng)與靜止(1)自然界的一切物體都處于永恒的________中，運(yùn)動(dòng)是________的．(2)描述某個(gè)物體的位置隨時(shí)間的變化，總是相對(duì)于其他物體而言的，這便是運(yùn)動(dòng)的________性．2．參考系：要描述一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)，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．假定不動(dòng)的物體

3．參考系的選擇是________(填“任意”或“唯一”)的．4．選擇不同的參考系來觀察同一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)，其結(jié)果往往____________(填“會(huì)有所不同”或“一定相同”)．運(yùn)動(dòng)絕對(duì)相對(duì)參考任意會(huì)有所不同【情境思考】如圖所示是某手機(jī)地圖軟件導(dǎo)航圖，由圖像可知起始小圓點(diǎn)表示導(dǎo)航者此時(shí)的位置，而終止小圓點(diǎn)是導(dǎo)航者將要到達(dá)的位置．請(qǐng)對(duì)以下結(jié)論作出判斷：(1)在研究導(dǎo)航者的運(yùn)動(dòng)路徑時(shí)，可以將導(dǎo)航者看成質(zhì)點(diǎn)．(

)(2)在研究導(dǎo)航者的運(yùn)動(dòng)時(shí)間時(shí)，可以將導(dǎo)航者看成質(zhì)點(diǎn)．(

)(3)在研究導(dǎo)航者所駕駛轎車輪胎上某點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)時(shí)，可以將轎車看成質(zhì)點(diǎn)．(

)(4)導(dǎo)航圖上的小圓點(diǎn)就是把導(dǎo)航者看成了一個(gè)點(diǎn)，以便于導(dǎo)航者觀察和使用地圖．(

)(5)當(dāng)導(dǎo)航者運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)航圖上的小圓點(diǎn)也隨之運(yùn)動(dòng)，是以導(dǎo)航者為參考系的．(

)(6)當(dāng)導(dǎo)航者運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)航圖上的小圓點(diǎn)也隨之運(yùn)動(dòng)，是以周圍的房屋、道路為參考系的．(

)√√×√×√

理想化模型在物理學(xué)中，突出問題的主要因素，忽略次要因素，建立理想化的物理模型，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．高中階段還要學(xué)到“點(diǎn)電荷”“光線”“光滑表面”等等理想化模型．

詩詞中的物理知識(shí)(1)“飛流直下三千尺”是以“山體”或“地面”為參考系的．(2)“兩岸青山相對(duì)出，孤帆一片日邊來”中的“青山相對(duì)出”選擇的參考系是“孤帆”，若選擇的參考系是“地面”，“青山”是靜止的．(3)“空手把鋤頭，步行騎水牛．人從橋上過，橋流水不流”中的“橋流”選擇的參考系是水；若選擇的參考系是“地面”，“橋”是靜止的．

為何將“參照物”改為“參考系”？初中時(shí)我們研究簡單的運(yùn)動(dòng)，不涉及運(yùn)動(dòng)方向，只比較物體的位置變或不變．而隨著研究的深入，我們要對(duì)帶有方向的復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行定量描述，就不能只選一個(gè)物體，而要構(gòu)建一個(gè)物體系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)會(huì)包括參照物，也包括固定在參照物上的坐標(biāo)系(帶有方向的刻度尺)和記錄時(shí)間的鐘表等“其他物體”，這樣，參考系的稱謂會(huì)更加準(zhǔn)確、科學(xué)．

共研·突破關(guān)鍵能力目標(biāo)一質(zhì)點(diǎn)【導(dǎo)思】(選自魯科版新教材“物理聊吧”)沿某方向推動(dòng)桌面上的教科書(如圖)，若要測量書移動(dòng)的距離，能否將它視為質(zhì)點(diǎn)？為什么？書圍繞自身某點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)．若要討論書邊緣某點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況，能否將書視為質(zhì)點(diǎn)？為什么？說一說，還有哪些可將一個(gè)物體視為質(zhì)點(diǎn)(或不能視為質(zhì)點(diǎn))的問題情境．提示：(1)書沿某方向在桌面上運(yùn)動(dòng)時(shí)，各點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況相同，若要測量書移動(dòng)的距離，可以用一個(gè)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)來表示整本書的運(yùn)動(dòng)情況，故可將書視為質(zhì)點(diǎn)．(2)書圍繞自身某點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，書上各點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況不同，故不能將書視為質(zhì)點(diǎn)．(3)①求火車從北京到廣州的時(shí)間時(shí)可以將火車視為質(zhì)點(diǎn)，若求火車經(jīng)過某座橋梁的時(shí)間就不能將火車視為質(zhì)點(diǎn)．②研究籃球運(yùn)動(dòng)員投球動(dòng)作時(shí)不能將運(yùn)動(dòng)員視為質(zhì)點(diǎn)，若研究運(yùn)動(dòng)員在球場上的站位及運(yùn)動(dòng)軌跡時(shí)可將運(yùn)動(dòng)員視為質(zhì)點(diǎn)．【歸納】1．判斷物體能否看成質(zhì)點(diǎn)的條件(1)物體的大小和形狀對(duì)所研究問題的影響可忽略不計(jì)．(2)物體上各點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況完全相同，整個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)也可以簡化為一個(gè)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)．2．質(zhì)點(diǎn)的特點(diǎn)(1)質(zhì)點(diǎn)是用來代替物體的有質(zhì)量的點(diǎn)，它忽略了物體的大小和形狀等次要因素，而突出了物體具有質(zhì)量這個(gè)主要因素．它與幾何中的“點(diǎn)”有本質(zhì)區(qū)別．(2)質(zhì)點(diǎn)是一種科學(xué)抽象，是一種理想化的物理模型，實(shí)際上是不存在的．【典例】例12022年2月28日，科技部高技術(shù)研究發(fā)展中心發(fā)布火星探測任務(wù)“天問一號(hào)”探測器成功著陸火星榮獲2021年度中國科學(xué)十大進(jìn)展．如圖所示為火星車“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)過程中答案：C解析：在確定火星車轉(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)，火星車的大小和形狀可視為次要因素可忽略，因此可視為質(zhì)點(diǎn)．例2在2022年北京冬奧會(huì)自由式滑雪女子空中技巧決賽上，我國運(yùn)動(dòng)員徐夢(mèng)桃憑借一套超高難度動(dòng)作BF－F－F(向后翻騰三周加轉(zhuǎn)體三周)，拿下了108.61分，一舉奪得金牌．以下研究過程，能將運(yùn)動(dòng)員視為質(zhì)點(diǎn)的是(

)A．助滑雪道上的路程B．落地狀態(tài)C．向后翻騰三周

D．轉(zhuǎn)體三周答案：A解析：在研究她在助滑雪道上的路程時(shí)，可忽略她的形狀和大小，可看做質(zhì)點(diǎn)，選項(xiàng)A正確；在研究她的落地狀態(tài)、向后翻騰三周以及轉(zhuǎn)體三周時(shí)，不能將她看做質(zhì)點(diǎn)，否則就沒動(dòng)作可言了，選項(xiàng)B、C、D錯(cuò)誤．故選A.例3

[2022·浙江1月]下列說法正確的是(

)A．研究甲圖中排球運(yùn)動(dòng)員扣球動(dòng)作時(shí)，排球可以看成質(zhì)點(diǎn)B．研究乙圖中乒乓球運(yùn)動(dòng)員的發(fā)球技術(shù)時(shí)，乒乓球不能看成質(zhì)點(diǎn)C．研究丙圖中羽毛球運(yùn)動(dòng)員回?fù)粲鹈騽?dòng)作時(shí)，羽毛球大小可以忽略D．研究丁圖中體操運(yùn)動(dòng)員的平衡木動(dòng)作時(shí)，運(yùn)動(dòng)員身體各部分的速度可視為相同

答案：B解析：研究排球運(yùn)動(dòng)員扣球的動(dòng)作時(shí)，排球不同點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況是不同的，因此排球不能看成質(zhì)點(diǎn)，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；研究乒乓球運(yùn)動(dòng)員的發(fā)球技術(shù)時(shí)，主要看乒乓球的旋轉(zhuǎn)，乒乓球上不同點(diǎn)的旋轉(zhuǎn)情況并不相同，因此此時(shí)不能將乒乓球視為質(zhì)點(diǎn)，故選項(xiàng)B正確；研究羽毛球運(yùn)動(dòng)員回?fù)粲鹈騽?dòng)作時(shí)，羽毛球的各點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況并不相同，因此不能忽略羽毛球的大小而將羽毛球視為質(zhì)點(diǎn)，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；研究體操運(yùn)動(dòng)員的平衡木動(dòng)作時(shí)，要看運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)作，此時(shí)運(yùn)動(dòng)員身體的各部分速度是不同的，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤．目標(biāo)二參考系【導(dǎo)思】1．如圖，行駛的汽車中的司機(jī)與乘客在交流，汽車外的人認(rèn)為他們隨汽車一起運(yùn)動(dòng)，但他們彼此看對(duì)方卻是靜止的．為什么人們的看法會(huì)不一樣呢？

提示：汽車外的人認(rèn)為他們隨汽車一起運(yùn)動(dòng)，是以地面為參考的；司機(jī)與乘客彼此看對(duì)方是靜止的，是以汽車為參考的．

2．應(yīng)該怎樣描述物體的運(yùn)動(dòng)情況呢？提示：由上面的分析可知，要描述一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)情況，需要先選擇某個(gè)其他物體作為參考，觀察物體的位置相對(duì)于這個(gè)“其他物體”是否隨時(shí)間變化，以及怎樣變化．【歸納】1．選取參考系的意義：靜止是相對(duì)的，運(yùn)動(dòng)是絕對(duì)的．要描述一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)，首先必須選定參考系，之后才能確定物體的位置、研究物體的運(yùn)動(dòng)．對(duì)于同一個(gè)物體，選擇不同的參考系，觀察結(jié)果往往不同．2．參考系的選取原則(1)參考系的選取可以是任意的，但在實(shí)際問題中，參考系的選取應(yīng)以使研究問題盡可能方便、對(duì)運(yùn)動(dòng)的描述盡可能簡單為基本原則．例如研究火車的運(yùn)動(dòng)時(shí)，一般選取地面或相對(duì)于地面靜止的物體(如站臺(tái))作為參考系；研究火車上物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，一般選取火車作為參考系．(2)在比較不同物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，應(yīng)選擇同一參考系．

【典例】例4[2023·濟(jì)南學(xué)考檢測]坐在行駛公交車上的某同學(xué)，看到公路旁的樓房在向后退，而與該公交車同向行駛的電動(dòng)車卻是靜止的，則該同學(xué)選擇的參考系是(

)A．大地B．太陽C．公交車

D．公路旁的樓房答案：C解析：公路旁的樓房相對(duì)公交車向后退，與公交車同向行駛的電動(dòng)車相對(duì)公交車靜止，都是以公交車為參考系，故A、B、D錯(cuò)誤，C正確．

5[2023·浙江聯(lián)考]2021年5月30日，我國“天舟二號(hào)”貨運(yùn)飛船與“天和”核心艙成功交會(huì)對(duì)接．如圖所示為“天舟”與“天和”對(duì)接成功后在軌運(yùn)行的情境，則(

)A．選地球?yàn)閰⒖枷担疤熘邸笔庆o止的B．選地球?yàn)閰⒖枷?，“天和”是靜止的C．選“天和”為參考系，“天舟”是運(yùn)動(dòng)的D．選“天舟”為參考系，“天和”是靜止的答案：D解析：選地球?yàn)閰⒖枷?，“天舟”和“天和”繞地球運(yùn)動(dòng)，A、B錯(cuò)誤；“天舟”和“天和”對(duì)接后速度相同，選“天和”為參考系，“天舟”是靜止的，選“天舟”為參考系，“天和”是靜止的，C錯(cuò)誤，D正確．精煉·落實(shí)學(xué)科素養(yǎng)1．第32屆夏季奧林匹克運(yùn)動(dòng)會(huì)于2020年在日本東京舉行．東京成為奧運(yùn)史上亞洲第一個(gè)舉辦兩次奧運(yùn)會(huì)的城市，在評(píng)判下列運(yùn)動(dòng)員的比賽成績時(shí)，運(yùn)動(dòng)員可視為質(zhì)點(diǎn)的是(

)答案：A解析：馬拉松比賽時(shí)，由于路程長，運(yùn)動(dòng)員的體積可以忽略，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)委需要觀察運(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．2．質(zhì)點(diǎn)是一種理想化的物理模型，在實(shí)際應(yīng)用中是否把某一物體看作質(zhì)點(diǎn)要具體問題具體分析，如圖所示的各圖中能看作質(zhì)點(diǎn)的是(

)A．研究地球上重力的變化B．火星探測器“天問一號(hào)”發(fā)射升空C．研究體操運(yùn)動(dòng)員單臂大回環(huán)時(shí)身體各部分運(yùn)動(dòng)情況D．測定高鐵列車通過比其略長的隧道所需的時(shí)間答案：B解析：研究地球上重力的變化，地球自身的形狀和大小不能忽略，不能視為質(zhì)點(diǎn)，故A錯(cuò)誤；火星探測器發(fā)射升空過程，探測器的大小相對(duì)升空經(jīng)過的路徑長度可以忽略不計(jì)，所以能視為質(zhì)點(diǎn)，故B正確；研究體操運(yùn)動(dòng)員單臂大回環(huán)時(shí)身體各部分運(yùn)動(dòng)情況，運(yùn)動(dòng)員的形狀和大小不能忽略，所以不能視為質(zhì)點(diǎn)，故C錯(cuò)誤；高鐵列車的長度相對(duì)隧道不能忽略不計(jì)，不能視為質(zhì)點(diǎn)，故D錯(cuò)誤．故選B.3．[2023·廣西梧州高一期中]中國設(shè)計(jì)制造的高鐵列車，平穩(wěn)性處于國際領(lǐng)先水平．在列車運(yùn)行過程中，有外國記者把硬幣豎立在列車車廂的窗臺(tái)上，記者發(fā)現(xiàn)硬幣能長時(shí)間保持靜止，如圖，他選擇的參考系是(

)A．車廂的窗臺(tái)B．鐵軌C．路邊的樹木D．站臺(tái)答案：A解析：列車上的硬幣相對(duì)于站臺(tái)、鐵軌、路邊的樹木位置都發(fā)生了改變，因此是運(yùn)動(dòng)的；硬幣相對(duì)于車廂的窗臺(tái)位置沒有發(fā)生改變，所以是靜止的，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤．4．(多選)在下列詩句中，對(duì)加浪紋線的字理解正確的是(

)A．“大漠孤煙直，長河落日?qǐng)A”中的“日”可看作質(zhì)點(diǎn)B.“兩岸猿聲啼不住，輕舟已過萬重山”中的“輕舟”可看作質(zhì)點(diǎn)C.“天蒼蒼，野茫茫，風(fēng)吹草低見牛羊”中的“草”可看作質(zhì)點(diǎn)D．“兩岸青山相對(duì)出，孤帆一片日邊來”中“青山”選擇的參考系是孤帆答案：BD解析：選項(xiàng)A中的“圓”表示形狀，選項(xiàng)C中的“低”表示動(dòng)作，所涉及的物體都不能看作質(zhì)點(diǎn)；選項(xiàng)B中“輕舟”與