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

PAGEPAGE71．質(zhì)點(diǎn)參考系和坐標(biāo)系學(xué)問(wèn)綱要導(dǎo)引核心素養(yǎng)目標(biāo)(1)理解質(zhì)點(diǎn)的概念，知道參考系和坐標(biāo)系的概念．(2)理解質(zhì)點(diǎn)是志向化模型，會(huì)推斷物體能否看作質(zhì)點(diǎn)，會(huì)選擇參考系描述物體的運(yùn)動(dòng)，能建立坐標(biāo)系定量描述物體的位置及位置變更．(3)體會(huì)物理模型在探究自然規(guī)律中的作用．學(xué)問(wèn)點(diǎn)一質(zhì)點(diǎn)1．定義：用來(lái)代替物體的有質(zhì)量的點(diǎn)叫作質(zhì)點(diǎn)．2．屬性：(1)沒(méi)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(diǎn)的條件：物體的大小和形態(tài)對(duì)所探討問(wèn)題的影響很小可以忽視時(shí)，可以把物體簡(jiǎn)化為質(zhì)點(diǎn).思索1如圖所示，在探討運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)作時(shí)，能否將運(yùn)動(dòng)員視為質(zhì)點(diǎn)？提示：不能在物理學(xué)中，突出問(wèn)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(wèn)題常用的科學(xué)方法．學(xué)問(wèn)點(diǎn)二參考系1．定義：在描述物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，被用來(lái)做參考、假定為不動(dòng)的其他物體．2．意義：視察被探討的物體相對(duì)于參考系的位置是否隨時(shí)間變更以及如何變更．3．影響：同一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)，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(cè)和使運(yùn)動(dòng)的描述盡可能簡(jiǎn)潔為原則.思索2選擇的參考系不同，物體的運(yùn)動(dòng)狀況肯定不同嗎？提示：不肯定，選擇不同的參考系，物體的運(yùn)動(dòng)狀況一般不同，但有時(shí)候也相同，如圖，車中的乘客，選擇司機(jī)和選擇汽車作為參考系，都是靜止的．(1)任何物體(運(yùn)動(dòng)的或靜止的)均可做參考系．(2)物體被選為參考系后，就認(rèn)為該物體是靜止的．(3)在沒(méi)有特殊說(shuō)明的狀況下，一般選大地為參考系．學(xué)問(wèn)點(diǎn)三坐標(biāo)系1．引入坐標(biāo)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(biāo)系的意義：定量描述物體在某一時(shí)刻的位置和在某一段時(shí)間的位置變更．3．坐標(biāo)系的三要素：原點(diǎn)、正方向、單位長(zhǎng)度．4．常見(jiàn)的兩種坐標(biāo)系：(1)直線坐標(biāo)系：物體在一條直線上運(yùn)動(dòng)，只需建立直線坐標(biāo)系．(2)平面直角坐標(biāo)系：物體在某一平面內(nèi)運(yùn)動(dòng).核心一物體能否看成質(zhì)點(diǎn)的推斷1．建立質(zhì)點(diǎn)模型的兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)(1)質(zhì)點(diǎn)是對(duì)實(shí)際物體的抽象，是探討物體運(yùn)動(dòng)時(shí)對(duì)實(shí)際物體的近似，真正的質(zhì)點(diǎn)并不存在．(2)明確題目要探討的問(wèn)題，同一物體有時(shí)可以看成質(zhì)點(diǎn)，有時(shí)則不能，取決于所探討問(wèn)題的性質(zhì)．(1)質(zhì)點(diǎn)是一種志向化的模型，是從實(shí)際物體中抽象出的．(2)推斷一個(gè)物體能否被看成質(zhì)點(diǎn)，不取決于物體自身的大小，而取決于物體自身大小對(duì)所探討的問(wèn)題的影響是否可以忽視．2．物體能否看成質(zhì)點(diǎn)的常見(jiàn)示例探討對(duì)象可以看做質(zhì)點(diǎn)的情景不能看做質(zhì)點(diǎn)的情景火車探討從北京到上海的運(yùn)行時(shí)間①探討火車通過(guò)一座大橋的時(shí)間；②探討火車車輪的運(yùn)動(dòng)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(guò)路旁一根電線桿的時(shí)間；②探討車輪的轉(zhuǎn)動(dòng)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(jìng)賽中，隊(duì)員拋出的球的運(yùn)動(dòng)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(wú)人飛機(jī)進(jìn)行航拍的情景，下列狀況中能把無(wú)人機(jī)看成質(zhì)點(diǎn)的是()A．視察飛機(jī)飛行姿態(tài)B．視察飛機(jī)翻滾動(dòng)作C．變更飛機(jī)攝像頭拍攝角度D．變更飛機(jī)離被拍攝物的高度【解析】無(wú)人飛機(jī)航拍時(shí)，探討飛行姿態(tài)和翻滾的動(dòng)作時(shí)不能忽視飛機(jī)的形態(tài)，不能看做質(zhì)點(diǎn)，變更拍攝角度時(shí)不能忽視飛機(jī)的大小和形態(tài)．飛機(jī)的形態(tài)對(duì)變更拍攝高度沒(méi)有影響，所以D正確．【答案】D訓(xùn)練1下列關(guān)于質(zhì)點(diǎn)的說(shuō)法正確的是()A．探討跳水運(yùn)動(dòng)員在空中的翻轉(zhuǎn)動(dòng)作時(shí)，運(yùn)動(dòng)員可當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)B．探討航天器繞地球運(yùn)動(dòng)的運(yùn)行軌道時(shí)，航天器可當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)C．探討地球自轉(zhuǎn)時(shí)，地球可當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)D．探討火車車輪的轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，車輪可當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)解析：探討高臺(tái)跳水運(yùn)動(dòng)員空中翻轉(zhuǎn)動(dòng)作時(shí)，運(yùn)動(dòng)員的形態(tài)和大小在所探討的問(wèn)題中不行以忽視，運(yùn)動(dòng)員不行以看作質(zhì)點(diǎn)，A錯(cuò)誤；探討航天器繞地球運(yùn)動(dòng)的運(yùn)行軌道時(shí)，航天器的形態(tài)和大小在所探討的問(wèn)題中可以忽視，航天器可當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)，B正確；探討地球自轉(zhuǎn)時(shí)，地球的形態(tài)和大小在所探討的問(wèn)題中不行以忽視，不行當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)，C錯(cuò)誤；探討火車車輪的轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，車輪的形態(tài)和大小在所探討的問(wèn)題中不行以忽視，不行當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)，D錯(cuò)誤．答案：B兩點(diǎn)留意：(1)由于運(yùn)動(dòng)的相對(duì)性，凡是提到物體的運(yùn)動(dòng)，都應(yīng)當(dāng)明確它是相對(duì)于哪個(gè)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(shí)，必需指明．核心二參考系的選取與物體的運(yùn)動(dòng)參考系的四性相對(duì)性用來(lái)做參考系的物體都是假定不動(dòng)的，被探討的物體是運(yùn)動(dòng)還是靜止，都是相對(duì)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(yùn)動(dòng)的描述盡可能簡(jiǎn)潔為原則．探討地面上物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，常選地面為參考系統(tǒng)一性在同一個(gè)問(wèn)題中，若要探討多個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)或同一個(gè)物體的不同階段的運(yùn)動(dòng)，必需選擇同一參考系差異性同一運(yùn)動(dòng)選擇不同的參考系，視察結(jié)果一般不同例2請(qǐng)依據(jù)圖片中的狀況推斷下列說(shuō)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(duì)小紅是向右運(yùn)動(dòng)的D．小紅向左運(yùn)動(dòng)，風(fēng)是向右吹的，但無(wú)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(guò)煙的飄向eq\o(→,\s\up15(推斷))風(fēng)向右吹；(2)通過(guò)自行車的方向eq\o(→,\s\up15(推斷))小紅是向左運(yùn)動(dòng)的．【解析】通過(guò)煙囪冒出煙的偏向，可以得出風(fēng)是向右吹的，A錯(cuò)誤；小紅是向左運(yùn)動(dòng)的，但是無(wú)法推斷小紅的速度與風(fēng)速的大小關(guān)系，B錯(cuò)誤、D正確；小紅的頭發(fā)相對(duì)小紅靜止，C錯(cuò)誤．【答案】D

訓(xùn)練2下列有關(guān)運(yùn)動(dòng)的描述中，參考系的選取符合描述的是()A．詩(shī)句“飛流直下三千尺”是以“飛流”作為參考系的B．錢(qián)塘江觀潮時(shí)，觀眾只覺(jué)得潮水撲面而來(lái)，是以“潮水”為參考系的C．“兩岸猿聲啼不住，輕舟已過(guò)萬(wàn)重山”描寫(xiě)“輕舟”是以“萬(wàn)重山”為參考系的D．升國(guó)旗時(shí)，視察到國(guó)旗冉冉升起，視察者是以“國(guó)旗”為參考系的解析：A錯(cuò)：詩(shī)句“飛流直下三千尺”是以“山體”為參考系的．B錯(cuò)：錢(qián)塘觀潮時(shí)，觀眾只覺(jué)得潮水撲面而來(lái)，是以“堤岸”為參考系的．C對(duì)：“兩岸猿聲啼不住，輕舟已過(guò)萬(wàn)重山”描寫(xiě)“輕舟”是以“萬(wàn)重山”為參考系的．D錯(cuò)：升國(guó)旗時(shí)，視察到國(guó)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(yùn)動(dòng)或靜止的方法(1)確定探討對(duì)象；(2)依據(jù)題意確定參考系并假定參考系是不動(dòng)的；(3)分析被探討的物體相對(duì)于參考系有沒(méi)有發(fā)生位置的變更，若位置發(fā)生變更，說(shuō)明物體是運(yùn)動(dòng)的；若位置不變，說(shuō)明物體是靜止的．核心三坐標(biāo)系的建立1．建立坐標(biāo)系的物理意義借助適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系可以定量地描述物體的位置及位置變更．2．建立坐標(biāo)系的原則(1)坐標(biāo)原點(diǎn)要相對(duì)于參考系靜止．(2)坐標(biāo)軸方向的選取要使對(duì)物體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的描述盡量簡(jiǎn)潔．3．畫(huà)坐標(biāo)系時(shí)的兩點(diǎn)留意(1)畫(huà)坐標(biāo)系時(shí)，必需標(biāo)上原點(diǎn)、正方向和單位長(zhǎng)度．(2)坐標(biāo)值的肯定值表示離原點(diǎn)的距離，正負(fù)表示相對(duì)原點(diǎn)的方位．例3一個(gè)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?biāo)原點(diǎn)定在釋放點(diǎn)正下方2m處，豎直向下為坐標(biāo)軸正方向．則小球的釋放點(diǎn)、落地點(diǎn)、接住點(diǎn)的位置坐標(biāo)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(biāo)系，A點(diǎn)為釋放點(diǎn)，坐標(biāo)為－2m，B點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，D點(diǎn)為落地點(diǎn)，坐標(biāo)為2m，C點(diǎn)為接住點(diǎn)，坐標(biāo)為1m，所以選項(xiàng)B正確．【答案】B常用坐標(biāo)系(1)直線坐標(biāo)系(2)平面直角坐標(biāo)系訓(xùn)練3如圖所示，某人從學(xué)校門(mén)口A處起先漫步，先向南走50米到達(dá)B處，再向東走100米到達(dá)C處，最終向北走150米到達(dá)D處，若以校門(mén)口A點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，則A、B、C、D各點(diǎn)的位置如何表示？解析：本題考查坐標(biāo)系的建立方法．以A點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，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(biāo)系，如左圖所示，則各點(diǎn)的位置坐標(biāo)為A(00)，B(0，－50m)，C(100m，－50m)，D(100m100m)．答案：見(jiàn)解析1．在探討物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，力學(xué)中引入“質(zhì)點(diǎn)”的概念，從科學(xué)方法上來(lái)說(shuō)屬于()A．極限分析物理問(wèn)題的方法B．視察試驗(yàn)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(diǎn)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(yùn)動(dòng)員的競(jìng)賽成果時(shí)，可視為質(zhì)點(diǎn)的是()解析：A對(duì)：馬拉松競(jìng)賽時(shí)，由于路程長(zhǎng)，運(yùn)動(dòng)員的大小和形態(tài)可以忽視，可以看成質(zhì)點(diǎn)．B錯(cuò)：跳水競(jìng)賽時(shí)，要關(guān)注運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)作，所以運(yùn)動(dòng)員的大小和形態(tài)不能忽視，不能看成質(zhì)點(diǎn)．C錯(cuò)：擊劍競(jìng)賽時(shí)要留意運(yùn)動(dòng)員的肢體動(dòng)作及擊中點(diǎn)的位置，不能看成質(zhì)點(diǎn)．D錯(cuò)：體操競(jìng)賽中主要依據(jù)運(yùn)動(dòng)員的肢體動(dòng)作評(píng)分，不能忽視運(yùn)動(dòng)員的大小和形態(tài)，不能看成質(zhì)點(diǎn)．答案：A3．2013年12月15日4時(shí)35分，嫦娥三號(hào)著陸器與巡察器(“玉兔號(hào)”月球車)勝利分別，登陸月球后“玉兔號(hào)”月球車將在月球上開(kāi)展3個(gè)月巡察勘察．若以著陸器所在地為坐標(biāo)原點(diǎn)，以月球車運(yùn)動(dòng)方向?yàn)閤軸的正方向，建立一個(gè)一維坐標(biāo)系．月球車從距離原點(diǎn)5m處動(dòng)身，沿直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后到達(dá)距離動(dòng)身點(diǎn)15m處．月球車最初位置坐標(biāo)和最終位置坐標(biāo)分別是()A．015mB．5m15mC．020mD．5m20m解析：依據(jù)題意建立的坐標(biāo)系，動(dòng)身點(diǎn)距離原點(diǎn)5m，坐標(biāo)為5m，末位置距離原點(diǎn)20m，坐標(biāo)為20m，所以D正確．答案：D4．第十一屆中國(guó)國(guó)際航空航天博覽會(huì)在廣東珠海實(shí)行，博覽會(huì)還迎來(lái)了英國(guó)皇家空軍“紅箭”絕技飛行表演隊(duì)的中國(guó)航展首秀．如圖所示，9架表演機(jī)保持隊(duì)形不變飛過(guò)觀禮臺(tái)．下列關(guān)于“紅箭”絕