人教版必修1 第1章 1　質(zhì)點(diǎn)　參考系和坐標(biāo)系 學(xué)案.doc

1質(zhì)點(diǎn)參考系和坐標(biāo)系學(xué) 習(xí) 目 標(biāo)知 識(shí) 脈 絡(luò)1.知道質(zhì)點(diǎn)的概念，理解物體在什么情況下可以看做質(zhì)點(diǎn)(重點(diǎn))2知道參考系的概念，理解運(yùn)動(dòng)具有相對(duì)性3應(yīng)用一維坐標(biāo)系定量描述物體的位置以及位置變化的方法(重點(diǎn)、難點(diǎn))物 體 和 質(zhì) 點(diǎn)1機(jī)械運(yùn)動(dòng)物體的空間位置隨時(shí)間的變化2質(zhì)點(diǎn)(1)定義：忽略物體的大小和形狀，突出“物體具有質(zhì)量”這個(gè)要素，把它簡(jiǎn)化為一個(gè)有質(zhì)量的物質(zhì)點(diǎn)(2)物體視為質(zhì)點(diǎn)的條件：物體的大小和形狀可以忽略或物體上任意一點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)可代替整個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)1質(zhì)點(diǎn)就是質(zhì)量小，體積小的物體()2一個(gè)物體能否看做質(zhì)點(diǎn)，關(guān)鍵是其大小和形狀對(duì)所研究問題的影響可否忽略()3質(zhì)點(diǎn)是一種理想化模型，實(shí)際的質(zhì)點(diǎn)是不存在的()1形狀規(guī)則的物體一定能看做質(zhì)點(diǎn)嗎？【提示】不一定形狀規(guī)則的物體有時(shí)其大小和形狀不能忽略，也不能看成質(zhì)點(diǎn)例如，研究“香蕉球”的成因時(shí)，形狀規(guī)則的足球不能看成質(zhì)點(diǎn)2麗麗一家坐高鐵從北京到青島，麗麗想測(cè)量列車經(jīng)過一座大橋的時(shí)間，可不可以將列車看做質(zhì)點(diǎn)？【提示】不可以物體看成質(zhì)點(diǎn)的條件是其大小和形狀對(duì)所研究的問題沒有影響列車的長(zhǎng)度對(duì)測(cè)量過橋時(shí)間有影響. 如圖111所示為里約奧運(yùn)會(huì)上牙買加飛人博爾特在100 m決賽中以9秒81的成績(jī)成就三冠王的比賽現(xiàn)場(chǎng)圖111探討1：在研究博爾特百米決賽所用時(shí)間時(shí)能否把他看做一個(gè)質(zhì)點(diǎn)？【提示】能探討2：教練員在研究博爾特的擺臂和步幅對(duì)速度的影響時(shí)，能否把他看成一個(gè)“點(diǎn)”？【提示】不能1質(zhì)點(diǎn)的特點(diǎn)(1)質(zhì)點(diǎn)不同于幾何“點(diǎn)”：質(zhì)點(diǎn)是用來代替物體的有質(zhì)量的點(diǎn)，其特點(diǎn)是只有質(zhì)量，沒有大小、體積、形狀，它與幾何“點(diǎn)”有本質(zhì)的區(qū)別(2)質(zhì)點(diǎn)是一種“物理模型”物理模型是在物理研究中，突出問題的主要方面，忽略次要因素而建立的理想化模型，是物理學(xué)經(jīng)常采用的一種科學(xué)研究方法，質(zhì)點(diǎn)就是典型的物理模型之一物理模型作為一種理想模型，是為了研究問題方便而對(duì)實(shí)際問題的科學(xué)抽象，實(shí)際中并不存在2實(shí)際物體視為質(zhì)點(diǎn)的常見情況1(多選) 2016年法國(guó)歐洲杯于當(dāng)?shù)貢r(shí)間2016年6月10日至7月10日在法國(guó)境內(nèi)9座城市的12座球場(chǎng)內(nèi)舉行.6月16日，a組次輪瑞士對(duì)陣羅馬尼亞在王子公園球場(chǎng)開始首場(chǎng)較量第57分鐘，羅德里格斯角球發(fā)到禁區(qū)，穆罕默迪禁區(qū)左側(cè)凌空抽射，足球沿著彎刀弧線直掛球門遠(yuǎn)角，為本隊(duì)扳平了比分以下說法正確的是() 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：57632000】a分析穆罕默迪在球場(chǎng)上跑動(dòng)的軌跡時(shí)，可以把他看成質(zhì)點(diǎn)b球迷們?cè)谟^看遠(yuǎn)角進(jìn)球時(shí)，可以把足球看成質(zhì)點(diǎn)c穆罕默迪在制造角球時(shí)，可以把足球看成質(zhì)點(diǎn)d穆罕默迪在躲過對(duì)方防守時(shí)，可以把防守球員看成質(zhì)點(diǎn)【解析】分析穆罕默迪在球場(chǎng)上跑動(dòng)的軌跡時(shí)，可以不考慮其身高等因素，故可以看成質(zhì)點(diǎn)，選項(xiàng)a正確；球迷們觀看遠(yuǎn)角進(jìn)球時(shí)，足球大小和形狀可以忽略不計(jì)，可以看成質(zhì)點(diǎn)，選項(xiàng)b正確；穆罕默迪制造角球時(shí)，踢球位置和足球形狀及大小有關(guān)，不可以看成質(zhì)點(diǎn)，選項(xiàng)c錯(cuò)誤；躲避對(duì)方防守時(shí)，要注意對(duì)方的動(dòng)作，這與其身體外形等有關(guān)，不可以看成質(zhì)點(diǎn)，選項(xiàng)d錯(cuò)誤【答案】ab2.下列關(guān)于質(zhì)點(diǎn)的說法正確的是() 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：57632001】a質(zhì)點(diǎn)是客觀存在的一種物體，其體積比分子還小b很長(zhǎng)的火車一定不可以看做質(zhì)點(diǎn)c為正在參加吊環(huán)比賽的陳一冰打分時(shí)，裁判們可以把陳一冰看做質(zhì)點(diǎn)d如果物體的形狀和大小對(duì)所研究的問題無影響，即可把物體看做質(zhì)點(diǎn)【解析】質(zhì)點(diǎn)是一種理想化的物理模型，沒有大小和形狀，故a錯(cuò)誤；一個(gè)物體能不能看做質(zhì)點(diǎn)關(guān)鍵是看物體的形狀或大小在所研究的問題中是否可以忽略，研究火車從北京開往上海的時(shí)間，火車可以看成質(zhì)點(diǎn)，故b錯(cuò)誤；吊環(huán)比賽要考慮運(yùn)動(dòng)員的形狀，故此時(shí)不能看做質(zhì)點(diǎn)，故c錯(cuò)誤；如果物體的形狀和大小對(duì)所研究的問題無影響，即可把物體看做質(zhì)點(diǎn)，故d正確【答案】d一個(gè)物體是否可以看做質(zhì)點(diǎn)的判斷方法1看物體的大小和形狀對(duì)所研究的問題有無影響，如果無影響或影響不大，該物體可以視為質(zhì)點(diǎn)，否則不能視為質(zhì)點(diǎn)2一般情況下，平動(dòng)的物體可以看做質(zhì)點(diǎn)，轉(zhuǎn)動(dòng)的物體不能看做質(zhì)點(diǎn)3當(dāng)物體的大小遠(yuǎn)小于所研究的范圍時(shí)，該物體可以看做質(zhì)點(diǎn)參 考 系1運(yùn)動(dòng)與靜止的關(guān)系自然界的一切物體都處于永恒的運(yùn)動(dòng)中，絕對(duì)靜止的物體是不存在的運(yùn)動(dòng)是絕對(duì)的2參考系(1)定義：在描述物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，被選定做參考、假定為不動(dòng)的其他物體(2)選取原則：參考系可以任意選取，一般以地面為參考系但在具體問題中，要考慮研究問題的方便性(3)參考系對(duì)觀察結(jié)果的影響：選擇不同的參考系觀察同一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)，觀察結(jié)果會(huì)有所不同1研究同一物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，不論選取怎樣的參考系，其結(jié)論是相同的()2參考系可任意選取，而研究物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)(如汽車加速)通常以地面為參考系()3自然界中沒有絕對(duì)靜止的物體()敦煌曲子詞中有一首：“滿眼風(fēng)光多閃爍，看山恰似走來迎，仔細(xì)看山山不動(dòng)，是船行”請(qǐng)用物理學(xué)知識(shí)解釋“看山恰似走來迎”和“山不動(dòng)，是船行”你由此得到什么啟示？【提示】作者得出“看山恰似走來迎”是以自己(或船)為參考系的；得出“山不動(dòng)，是船行”則是以大地為參考系的可見參考系不同，對(duì)于物體運(yùn)動(dòng)的描述往往是不同的關(guān)于機(jī)械運(yùn)動(dòng)，同學(xué)們來圍繞幾個(gè)常見的場(chǎng)景進(jìn)行討論(1)坐火車旅行；(2)飛機(jī)投彈請(qǐng)同學(xué)們?cè)O(shè)想一下：探討1：你和一位同伴正坐在這輛火車上，鐵路邊的人看到火車中的乘客是什么情景，而同伴認(rèn)為你是怎樣的？【提示】鐵路邊的人看到火車中的你在和火車一起運(yùn)動(dòng)，而同伴認(rèn)為你和他一起靜止在火車上探討2：地面上的人觀察炸彈是怎樣下落的，而飛機(jī)駕駛員看炸彈是怎樣下落的？【提示】地面上的人看到炸彈傾斜著飄落向地面，而飛機(jī)駕駛員看到炸彈沿直線豎直落向地面1選取參考系的意義要描述一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)，首先必須選好參考系，只有選定參考系后，才能確定物體的位置、研究物體的運(yùn)動(dòng)2參考系的選取原則(1)參考系的選取是任意的，在實(shí)際問題中，參考系的選擇原則應(yīng)以觀測(cè)方便和使運(yùn)動(dòng)的描述盡可能簡(jiǎn)單為基本原則(2)研究地面上物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，一般情況下選擇地面或地面上靜止不動(dòng)的物體為參考系，此時(shí)參考系可以省略不寫(3)要比較不同物體的運(yùn)動(dòng)情況時(shí)，必須選擇同一個(gè)參考系3參考系的四性 3(多選)在平直公路上，甲以10 m/s的速度運(yùn)動(dòng)，乙以5 m/s的速度運(yùn)動(dòng)，甲、乙從同一點(diǎn)出發(fā)，則() 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：57632002】a同向運(yùn)動(dòng)時(shí)，甲觀察到乙以5 m/s的速度遠(yuǎn)離b同向運(yùn)動(dòng)時(shí)，乙觀察到甲以5 m/s的速度靠近c(diǎn)反向運(yùn)動(dòng)時(shí)，甲觀察到乙以15 m/s的速度遠(yuǎn)離d反向運(yùn)動(dòng)時(shí)，乙觀察到甲以15 m/s的速度靠近【解析】同向運(yùn)動(dòng)時(shí)，甲觀察到乙時(shí)是以甲為參考系，此時(shí)乙以5 m/s的速度遠(yuǎn)離，故a正確；同向運(yùn)動(dòng)時(shí)，乙觀察到甲時(shí)是以乙為參考系，此時(shí)甲以5 m/s的速度遠(yuǎn)離，故b不正確；反向運(yùn)動(dòng)時(shí)，甲觀察到乙時(shí)是以甲為參考系，此時(shí)乙以15 m/s的速度遠(yuǎn)離，故c正確；反向運(yùn)動(dòng)時(shí)，乙觀察到甲時(shí)是以乙為參考系，此時(shí)甲以15 m/s的速度遠(yuǎn)離，故d不正確【答案】ac4下列對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的描述中，有關(guān)參考系的說法正確的是() 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：57632003】a“一江春水向東流”以水面上的船為參考系b“地球繞太陽(yáng)的公轉(zhuǎn)”以地球?yàn)閰⒖枷礳“鐘表的時(shí)針在轉(zhuǎn)動(dòng)”以表盤為參考系d“火車行駛出站臺(tái)”以該列車上的乘客為參考系【解析】“一江春水向東流”是以地面為參考系得出的，故a錯(cuò)誤；“地球繞太陽(yáng)的公轉(zhuǎn)”以太陽(yáng)為參考系，故b錯(cuò)誤；“鐘表的時(shí)針在轉(zhuǎn)動(dòng)”以表盤為參考系，故c正確；“火車行駛出站臺(tái)”以站臺(tái)為參考系，故d錯(cuò)誤【答案】c5(多選)根據(jù)中國(guó)已經(jīng)確定的探月工程的計(jì)劃，整個(gè)探月工程分為三個(gè)階段，一期工程為“繞”，二期工程為“落”，三期工程為“回”在“嫦娥一號(hào)”衛(wèi)星飛向38萬千米外月球的漫長(zhǎng)旅途中，需要進(jìn)行一系列高度復(fù)雜又充滿風(fēng)險(xiǎn)的動(dòng)作，即三次繞地球變軌，然后進(jìn)入月地轉(zhuǎn)移軌道，再三次繞月球變軌，最后繞月球做圓周運(yùn)動(dòng)如圖112所示是“嫦娥一號(hào)”運(yùn)行的路線圖，下列說法正確的是() 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：57632004】圖112a圖中描述衛(wèi)星繞地球運(yùn)行情景的三個(gè)橢圓軌道都是以地球?yàn)閰⒖枷档腷圖中描述衛(wèi)星繞月球運(yùn)動(dòng)情景的三個(gè)橢圓軌道都是以月球?yàn)閰⒖枷档腸圖中描述衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)情景的所有軌道都是以地球?yàn)閰⒖枷档膁圖中描述衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)情景的所有軌道都是以太陽(yáng)為參考系的【解析】從題圖中可看出，“嫦娥一號(hào)”繞地球運(yùn)行的三個(gè)橢圓軌道，地球的位置沒有發(fā)生變化，繞月球運(yùn)行的三個(gè)軌道，月球的位置沒有發(fā)生變化，因此衛(wèi)星繞地球運(yùn)行時(shí)是以地球?yàn)閰⒖枷档?，衛(wèi)星繞月球運(yùn)行時(shí)是以月球?yàn)閰⒖枷档?，故選項(xiàng)a、b正確【答案】ab判斷選用的參考系的方法1靜物法：明確觀察到的現(xiàn)象中，什么物體是運(yùn)動(dòng)的，什么物體是靜止的，靜止的物體可能就是參考系2假設(shè)法：假設(shè)以某物體為參考系，看對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的描述是否與觀察到的結(jié)果一致若一致，該物體可能就是參考系坐 標(biāo) 系1建立目的定量描述物體的位置及位置的變化2直線運(yùn)動(dòng)的描述建立直線坐標(biāo)系，在直線上規(guī)定原點(diǎn)、正方向和單位長(zhǎng)度1描述直線運(yùn)動(dòng)，一般建立直線坐標(biāo)系()2物體在某平面內(nèi)做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，應(yīng)當(dāng)用平面直角坐標(biāo)系描述()3描述花樣滑冰運(yùn)動(dòng)員的位置，應(yīng)用直線坐標(biāo)系()1某運(yùn)動(dòng)員正在百米賽道上自南向北全力奔跑，為準(zhǔn)確描述他在不同時(shí)刻的位置和位置變化，應(yīng)建立怎樣的坐標(biāo)系？圖113【提示】可以以賽道起點(diǎn)為原點(diǎn)，選擇向北方向?yàn)檎较?，選取一定的標(biāo)度，建立直線坐標(biāo)系2如圖114甲所示，冰場(chǎng)上的花樣滑冰運(yùn)動(dòng)員，要描述他的位置，你認(rèn)為應(yīng)該怎樣建立坐標(biāo)系？如圖乙所示，要描述空中飛機(jī)的位置，又應(yīng)怎樣建立坐標(biāo)系？甲 乙圖114【提示】描述運(yùn)動(dòng)員的位置可以以冰場(chǎng)中央為坐標(biāo)原點(diǎn)，向東為x軸正方向，向北為y軸正方向，建立平面直角坐標(biāo)系如果要描述飛機(jī)的位置，則需要確定一點(diǎn)(如觀察者所在的位置)為坐標(biāo)原點(diǎn)，建立空間直角坐標(biāo)系探討1：坐標(biāo)系建立的三要素是什么？【提示】原點(diǎn)、正方向、單位長(zhǎng)度探討2：在坐標(biāo)系中物體位置的變化與坐標(biāo)原點(diǎn)的位置有關(guān)嗎？【提示】無關(guān)，物體位置的變化用物體位置坐標(biāo)之差來表示，與坐標(biāo)原點(diǎn)的位置無關(guān)1建立坐標(biāo)系的意義和原則(1)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化(2)原則：建立坐標(biāo)系的原則是確定物體的位置方便、簡(jiǎn)捷2三種坐標(biāo)系的比較分類直線坐標(biāo)系平面坐標(biāo)系空間坐標(biāo)系適用運(yùn)動(dòng)物體沿直線運(yùn)動(dòng)時(shí)物體在某平面內(nèi)做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)物體在空間內(nèi)做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)建立方法在直線上規(guī)定原點(diǎn)、正方向和標(biāo)度，就建立了直線坐標(biāo)系在平面內(nèi)畫相互垂直的x軸與y軸，即可組成平面直角坐標(biāo)系物體的位置由一對(duì)坐標(biāo)值確定在空間畫三個(gè)相互垂直的x軸、y軸和z軸，即可組成三維坐標(biāo)系物體的位置由三個(gè)坐標(biāo)值來確定應(yīng)用實(shí)例m點(diǎn)位置坐標(biāo)：x2 mn點(diǎn)位置坐標(biāo)：x3 m，y4 mp點(diǎn)位置坐標(biāo)：x3 m，y4 m，z2 m6一個(gè)小球從距地面4 m高處落下，被地面彈回，在距地面1 m高處被接住坐標(biāo)原點(diǎn)定在拋出點(diǎn)正下方2 m處，向下方向?yàn)樽鴺?biāo)軸的正方向小球的拋出點(diǎn)、落地點(diǎn)、接住點(diǎn)的位置坐標(biāo)分別是()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：57632005】a2 m，2 m，1 mb2 m,2 m,1 mc4 m,0,1 md4 m,0，1 m 【解析】根據(jù)題意建立如圖所示的坐標(biāo)系，a點(diǎn)為拋出點(diǎn)，坐標(biāo)為2 m，b點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，d點(diǎn)為地面，坐標(biāo)為2 m，c點(diǎn)為接住點(diǎn)，坐標(biāo)為1 m，所以選項(xiàng)b正確【答案】b7如圖115所示，某人從學(xué)校的門口a處開始散步，先向南走了50 m到達(dá)b處，再向東走了100 m到達(dá)c處，最后又向北走了150 m到達(dá)d處，則a、b、c、d各點(diǎn)位置如何表示？ 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：57632006】圖115【解析】選取a點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)建立平面直角坐標(biāo)