2019-2020学年新教材高中物理 第一章 第1节 质点 参考系课件 新人教版必修第一册

第一章运动的描述第1节质点参考系课标要求1．理解质点的定义，知道质点是一种理想化的物理模型。初步体会物理模型在探索自然规律中的作用。2.理解把物体看成质点的条件。3.理解参考系的概念，知道物体运动的描述具有相对性。(1)物体：物质由分子、等组成，物体是物质的状态。(2)质点：用来代替物体的有的点。(3)物体可看成质点的条件：物体的和对研究问题的影响可忽略。一、物体和质点1．填一填原子聚集质量大小形状(1)体积很小的物体一定能看成质点。()(2)做直线运动的物体一定能看成质点。()(3)原子在任何情况下都能看成质点。()(4)物理模型法：在物理学中，突出问题的，忽略，建立理想化的物理模型，并将其作为研究对象，是经常采用的一种科学研究方法。这一理想化模型就是这种方法的具体应用。主要因素次要因素质点2．判一判×××3．选一选(1)在研究物体的运动时，力学中引入“质点”的概念，从科学方法上描述属于()A．极限分析物理问题的方法B．观察实验的方法C．建立理想化的物理模型的方法D．等效替代的方法解析：质点的引入是突出问题的主要因素，忽略次要因素，是一种建立理想化的物理模型的方法，C正确。答案：C(2)在某运动会上记录下列运动员的比赛成绩时，可看成质点的是()解析：马拉松比赛时，由于路程较长，运动员的大小、形状可以忽略，故可以看成质点，A正确；跳水时，裁判员要关注运动员的动作，运动员的大小、形状不能忽略，故不能看成质点，B错误；击剑时要注意运动员的肢体动作，运动员的大小、形状不能忽略，故不能看成质点，C错误；体操中主要根据运动员的肢体动作评分，运动员的大小、形状不能忽略，故不能看成质点，D错误。答案：A二、参考系1．填一填绝对相对不动(3)选取：①选择不同的参考系来观察物体的运动，其结果可能会不同。②参考系任意选择，但选择得当，会使问题的研究变得简洁、方便。③通常情况下，在讨论地面上物体的运动时，都以为参考系。同一可以地面(1)运动与静止：自然界的一切物体都处于永恒的运动中，运动是的，静止是的。(2)定义：在描述物体的运动时，被选定作为参考，假定的物体。(3)物体运动情况的描述与所选取的参考系有关。()(1)自然界中没有绝对静止的物体。()2．判一判√×√3．想一想如图所示，甲、乙两人描述此列车的运动，甲说它向北行驶，乙说它向南后退，这可能吗？提示：可能。选择不同的参考系描述同一物体的运动时结果一般不同，甲一定选择了相对列车向南运动的物体作为参考系，乙一定选择了相对列车向北运动的物体作为参考系。(2)研究物体的运动时，必须选地面作为参考系。()突破点一对质点的理解[学透用活](2)在物理学中，突出问题的主要因素，忽略次要因素，建立理想化的物理模型，并将其作为研究对象，是经常采用的一种科学研究方法。1．质点的研究方法(1)质点是一种理想化的物理模型，是在研究物体运动时，突出问题的主要因素，忽略次要因素，对实际物体进行的近似处理。2．质点的三个特点3．把物体看成质点的三种情况(1)没有大小和形状。(2)具有物体的全部质量。(3)是一种理想化的物理模型，实际生活中并不存在。(1)物体的大小和形状对所研究的问题无影响，或者有影响但可以忽略不计，则可将物体看成质点。(2)当物体上各部分的运动情况完全相同时，物体上任何一点的运动情况都能反映该物体的运动，一般可看成质点。(3)物体有转动，但相对于平动而言可以忽略其转动时，可把物体看成质点。如图所示，汽车在运行时，虽然车轮转动，但我们研究的是汽车整体的运动快慢，这时可将汽车看成质点。[典例1][多选]下列几种奥运会比赛项目中的研究对象可看成质点的是()A．在撑杆跳高比赛中研究运动员手中的支撑杆在支撑地面过程中的转动情况时B．帆船比赛中确定帆船在大海中的位置时C．跆拳道比赛中研究运动员的动作时D．铅球比赛中研究铅球被掷出后在空中的飞行时间时[解析]支撑杆从插在地面某点到把运动员送过横杆过程中，不能忽略其长度、形状，A错误；帆船的大小在相对于帆船在大海中的位置时可忽略，故可看成质点，B正确；跆拳道比赛中运动员的肢体动作是不能忽略的，C错误；研究铅球被掷出后在空中的飞行时间时，铅球的形状、大小可忽略，故可看成质点，D正确。[答案]BD[规律方法]物体能否看成质点的判断方法(2)假设物体的形状、大小被忽略，思考要求解的物理量、关注的要素是否受影响。若不受影响，则物体就能被看成质点；若受影响，则物体就不能被看成质点。(1)确定问题的性质，即题中关注的要素是什么，分析、求解的物理量是什么。[对点练清]1．在物理学中，突出问题的主要因素，忽略次要因素，建立理想化的物理模型，并将其作为研究对象，是经常采用的一种科学方法。质点就是这种物理模型之一。下列对有关质点的说法正确的是()A．只有体积小的物体才能看成质点B．物体在任何情况下都能看成质点C．研究地球自转的规律时，可以把地球看成质点D．研究地球公转的规律时，可以把地球看成质点解析：物体是否能看成质点，不以物体的体积大小为条件，选项A错误；质点是一种理想化的物理模型，只有满足条件的物体才能看成质点，选项B错误；研究地球自转的规律时，地球上不同地方的运动情况一般是不同的，所以地球不能看成质点，选项C错误；研究地球公转的规律时，由于地球的大小引起的运动差异很小，可以忽略不计，故此时地球可看成质点，选项D正确。答案：D2．下列关于质点的说法正确的是()A．只有体积很小或质量很小的物体才可以看成质点B．只要物体运动得不是很快，物体就可以看成质点C．质点是一种特殊的实际物体D．物体的大小和形状在所研究的问题中影响很小，可以忽略不计时，可把它看成质点解析：质点是一种理想化的物理模型，与物体的体积大小或质量没有关系，选项A、C错误；能否将物体看成质点，与物体的运动状态无关，选项B错误；物体的大小和形状在所研究的问题中影响很小，可以忽略不计时，可把它看成质点，选项D正确。答案：D3．下列关于质点的正确说法有()A．计算火车通过站台的时间时，可把火车看成质点B．研究沿地面翻滚前进的体操运动员的动作时，可把运动员看成质点C．蚂蚁很小，可把蚂蚁看成质点D．研究乒乓球的接发球技术时，不能将乒乓球看成质点解析：计算火车通过站台的时间时需要用到火车的长度，不能将火车看成质点，A错；翻滚前进的运动员的不同部位动作不同，不能将其看成质点，B错；物体的大小不是判断它是否能看成质点的条件，C错；研究乒乓球的接发球技术时，要考虑乒乓球的转动情况，不能将乒乓球看成质点，D对。答案：D突破点二对参考系的理解[学透用活]1．参考系的四个性质差异性同一性任意性标准性对于同一个物体的运动，选择不同的参考系，观察结果一般不同比较多个物体的运动或同一物体在不同阶段的运动时，必须选择同一个参考系任何物体都可以作为参考系被选为参考系的物体都是假定不动的，被研究的物体是运动还是静止，都是相对于参考系而言的2.参考系的选取方法(1)研究地面上物体的运动时，常选地面或相对地面静止的物体作为参考系。(2)研究某一系统中物体的运动时，常选系统为参考系。例如：研究宇航舱内物体的运动情况时，选取宇航舱为参考系。[典例2][多选]下列说法正确的是()A．参考系就是绝对不动的物体B．只有选好参考系以后，物体的运动性质才能确定C．同一物体的运动，相对于不同的参考系，观察的结果可能不同D．我们平常所说的楼房是静止的，是以地面为参考系[解析]参考系是为了描述物体的运动，选来作为标准的物体，可以是运动的，也可以是静止的，故A错误；运动和静止是相对的，要描述物体的运动，必须选择参考系，故B正确；描述同一运动时，若以不同物体作为参考系，观察结果可能不同，C正确；参考系的选取，原则上是任意的，但在实际问题中，应以对运动的描述尽可能简单为原则，一般以地面为参考系，我们平常所说的楼房是静止的，就是以地面为参考系，D正确。[答案]BCD[规律方法]物体运动情况的判断方法(1)确定研究对象。(2)根据题意选择合适的参考系。(3)分析被研究物体相对于所选参考系的位置变化情况。[对点练清]4.如图所示是体育摄影中“追拍法”的成功之作，摄影师眼中清晰的滑板运动员是静止的，而模糊的背景是运动的，摄影师用自己的方式表达了运动的美。请问摄影师选择的参考系是()A．大地B．太阳C．滑板运动员D．步行的人解析：由于摄影师眼中滑板运动员是静止的，故滑板运动员和摄影师相对静止，以滑板运动员作为参考系，摄影师是静止的，所以滑板运动员的图片是清晰的，但由于背景相对于滑板运动员是运动的，所以背景相对于摄影师是运动的，所以拍摄出的背景是模糊的。故在“追拍法”中摄影师选择的参考系是滑板运动员，C正确。答案：C5．火车停靠在站台上时，乘客往往会发现对面的火车缓缓开动了，等到站台出现，才知道对面的火车没有动，而是自己乘坐的火车开动了。乘客前、后两次选取的参考系是()A．站台，对面的火车B．两次都是对面的火车C．两次都是站台D．自己坐的火车，站台解析：乘客看到对面的火车开动，是以自己乘坐的火车为参考系；当等到站台出现，发现自己乘坐的火车开动了，是以站台为参考系，选项A、B、C错误，D正确。答案：D6．如图所示，由于风的缘故，河岸上的旗帜向右飘，在河面上的两艘船A、B上的旗帜分别向右和向左飘，A、B船的运动状态是()A．A船肯定是向左运动的B．A船肯定是静止的C．B船肯定是向右运动的D．B船可能是静止的解析：从河岸上的旗帜的飘动方向可以判断风向右吹；由此可以判断B船一定向右运动且船速比风速大；A船可能静止，也可能向左运动，还有可能向右运动，但是船速比风速小。则C正确，A、B、D错误。答案：C落实新课标理念，教材案例最经典。以下内容选自新课标鲁科版的相关内容，供同学们开阔视野，提升素养。一、教材可视为质点吗(核心素养之科学思维)沿某方向推动桌面上的教科书(如图)，若要测量书移动的距离，能否将它视为质点？为什么？书围绕自身某点转动。若要讨论书边缘某点的运动情况，能否将书视为质点？为什么？说一说，还有哪些可将一个物体视为质点(或不能视为质点)的问题情境。[选自鲁科版教材P20“物理聊吧”][提示](1)书沿某方向在桌面上运动时，各点的运动情况相同，可以用一个点的运动来表示整本书的运动情况，故可将书视为质点。(2)书围绕自身某点转动时，书各点的运动情况不同，与书的形状和大小有关，故不能将书视为质点。(3)①求火车从北京到广州的时间时可以将火车视为质点，若求火车经过某座桥梁的时间就不能将火车视为质点。②研究篮球运动员投球动作时不能将运动员视为质点，若研究运动员在球场上的占位及运动轨迹时可将运动员视为质点。二、典题好题发掘，练典题做一当十[多选]如图所示，有甲、乙、丙三架观光电梯，甲中乘客看到高楼在向下运动，乙中乘客看到甲在向下运动，丙中乘客看到甲、乙都在向上运动。甲、乙、丙相对于地面的运动情况可能是()A．甲向上运动，乙向下运动，丙不动B．甲向上运动，乙向上运动，丙不动C．甲向上运动，乙向上运动，丙向下运动D．甲、乙、丙都向上运动，且丙比甲、乙都慢[选自鲁科版教材P32第7题]解析：在描述物体的运动时要选取参照物，而所选取的参照物不同，对物体运动的描述也不相同。本题中甲、乙、丙三架电梯中的乘客在观察高楼或其他电梯时都是以自己所乘电梯为参照物的，所以甲中乘客看到高楼向下运动，一定是高楼不动，甲电梯向上运动，乙中乘客看到甲在向下运动，说明乙一定向上运动且比甲的速度还大，丙看到甲、乙均向上运动，丙有静止不动、向下运动、以比甲、乙都小的速度向上运动三种可能，故B、C、D均正确。答案：BCD