江蘇沛縣張寨高級(jí)中學(xué)高一物理導(dǎo)學(xué)案質(zhì)點(diǎn)參考系和坐標(biāo)系

1、質(zhì)點(diǎn) 參考系和坐標(biāo)系學(xué)案【三維目標(biāo)】（一）知識(shí)與技能1、理解質(zhì)點(diǎn)的概念，能明確物體在什么情況下可以看作質(zhì)點(diǎn)，知道質(zhì)點(diǎn)是一種科學(xué)抽象，知道這種抽象是一種普遍的研究方法。2、知道參考系概念及作用。知道選取參考系時(shí)，要考慮到使運(yùn)動(dòng)的描述盡可能簡(jiǎn)單。3、知道坐標(biāo)系的作用，會(huì)用一維和二維坐標(biāo)系確定物體的位置及位置的變化。（二）過程與方法1、體驗(yàn)質(zhì)點(diǎn)的條件及意義，初步掌握科學(xué)抽象這種研究方法。2、體驗(yàn)不同參考系中運(yùn)動(dòng)的相對(duì)性，促使學(xué)生形成勤于觀察、勤于思考的習(xí)慣，提高學(xué)生自主獲取知識(shí)的能力。3、體會(huì)用坐標(biāo)方法，描述物體位置的優(yōu)越性，可用不同的方法設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并體會(huì)比較。增強(qiáng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題并力求解決問題的意識(shí)和能

2、力。（三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀1、認(rèn)識(shí)運(yùn)動(dòng)是宇宙中的普遍現(xiàn)象，運(yùn)動(dòng)和靜止的相對(duì)性。培養(yǎng)學(xué)生熱愛自然、關(guān)心科技發(fā)展、勇于探索的精神。2、不同的參考系中現(xiàn)象不同，幫助學(xué)生建立辨證唯物主義的世界觀。【教學(xué)重點(diǎn)】理解質(zhì)點(diǎn)概念以及初步建立質(zhì)點(diǎn)概念所采用的抽象思維方法。【教學(xué)難點(diǎn)】將一個(gè)實(shí)際的物體抽象為質(zhì)點(diǎn)的條件?！窘虒W(xué)方法】教師啟發(fā)、引導(dǎo)，學(xué)生自主閱讀、思考，討論、交流學(xué)習(xí)成果?！菊n前準(zhǔn)備】學(xué)前感知我們坐在飛速行駛的“和諧號(hào)”動(dòng)車組里會(huì)看到旁邊的樹木迅速向后退去，為什么會(huì)出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象呢？在群星閃爍的夜晚，有時(shí)我們會(huì)看到流星劃過星空；當(dāng)“神州七號(hào)”飛船升空之后將圍繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)從我們身邊一直到宇宙，萬物

3、都在運(yùn)動(dòng)，我們?nèi)绾蝸砻枋龈鞣N物體的運(yùn)動(dòng)呢？為此，本節(jié)就要學(xué)習(xí)描述運(yùn)動(dòng)的一些物理量自學(xué)教材內(nèi)容閱讀教材第8-12頁(yè)內(nèi)容，查閱相關(guān)資料，瀏覽相關(guān)網(wǎng)站，完成以下問題。知識(shí)點(diǎn)1：物體和質(zhì)點(diǎn)1實(shí)際的物體都有一定的形狀、大小和質(zhì)量，在運(yùn)動(dòng)中，物體上各點(diǎn)或各部分的運(yùn)動(dòng)情況可能 ，也可能 （選填“相同”或“不相同”）；研究物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，如果考慮物體的大小和形狀，將會(huì)使研究變得 （選填“簡(jiǎn)單”或“復(fù)雜”）；在研究物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，如果可以忽略物體的 或 ，只保留它的 （選填“大小”、“形狀”、“質(zhì)量”），實(shí)際的物體就被簡(jiǎn)化成了理想模型，物理學(xué)上稱這個(gè)理想模型為 。這樣，就將具有一定大小與形狀的實(shí)際物體的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)化成了

4、只有有質(zhì)量的點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)。2相對(duì)于所研究的運(yùn)動(dòng)，如果物體的大小或形狀對(duì)運(yùn)動(dòng)的影響 忽略不計(jì)（選填“可以”或“不可以”），可只保留物體的質(zhì)量，將其簡(jiǎn)化成質(zhì)點(diǎn)；若物體上各點(diǎn)或各部分的運(yùn)動(dòng)情況 （選填“相同”或“不相同”），也可只保留物體的質(zhì)量，將其簡(jiǎn)化成質(zhì)點(diǎn)，這時(shí)物體上任一點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)都可代表物體的運(yùn)動(dòng)。練習(xí)1 以下情景中，加著重號(hào)的人物或物體可看成質(zhì)點(diǎn)的是 （ ） A研究一列火車通過長(zhǎng)江大橋所需的時(shí)間 B乒乓球賽場(chǎng)中，運(yùn)動(dòng)員發(fā)出的旋轉(zhuǎn)球 C研究航天員翟志剛在太空出艙揮動(dòng)國(guó)旗的動(dòng)作 D用GPS確定打擊海盜的“武漢”艦在大海中的位置小結(jié)：將物體看作質(zhì)點(diǎn)的條件是物體的形狀或大小對(duì)研究的問題沒有影響，或者對(duì)研究

5、問題的影響可以忽略。知識(shí)點(diǎn)2：參考系1自然界的任何物體都處于永恒的 中，絕對(duì) 的物體是不存在的（選填“運(yùn)動(dòng)”或“靜止”）；研究一個(gè)物體做的運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體是靜止還是運(yùn)動(dòng)，做什么樣的運(yùn)動(dòng)，與所選擇的參考物體 （選填“有關(guān)”或“無關(guān)”）。2研究物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，被選來作參考的物體稱為參考系。研究物體的運(yùn)動(dòng)時(shí) 要選擇別的物體作參考系（選填“一定”或“不一定”）；參考系 任意選?。ㄟx填“可以”或“不可以”）。研究某一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，所選的參考系不同，得出的物體是運(yùn)動(dòng)還是靜止，或者做的是什么形式的運(yùn)動(dòng)，結(jié)果是 的（選填“相同”或“不同”）。練習(xí)2 下列說法中正確的是（ ）A.被選作參考系的物體是假定不動(dòng)的B.以

6、卡車司機(jī)為參考系，卡車總是靜止的 C.研究地面上物體的運(yùn)動(dòng)，必須選取地面為參考系D.質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的軌跡是直線還是曲線，與參考系的選取有關(guān)小結(jié)：參考系的選擇是任意的，但應(yīng)從觀測(cè)方便和使運(yùn)動(dòng)的描述盡可能簡(jiǎn)單為原則。在研究地面上的運(yùn)動(dòng)時(shí)，取地面為參考系。知識(shí)點(diǎn)3：坐標(biāo)系1研究物體的直線運(yùn)動(dòng)，選擇了參考系，為了能定量研究物體的運(yùn)動(dòng)，比如用數(shù)量表示物體的位置或位置變化，就要在參考系上建立直線坐標(biāo)系。建立坐標(biāo)系需要在直線上確定出 、 和 。2研究平面上的曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，可以在參考系上建立 坐標(biāo)系（選填“直線”或“平面直角”），它的兩個(gè)坐標(biāo)軸是相互 的（選填“平行”或“垂直”），兩坐標(biāo)軸表示的是兩個(gè)有了解的不同物理

7、量。練習(xí)3 如圖所示，為了確定一輛行駛在北京長(zhǎng)安街上的汽車的位置，我們可以取x軸表示長(zhǎng)安街的東西方向，x軸的正方向指東，并且取天安門前的旗桿作為坐標(biāo)軸的原點(diǎn)，那么汽車的位置就由它的坐標(biāo)完全確定了若汽車的坐標(biāo)是1 km，則表示汽車處于什么位置？汽車的坐標(biāo)是-2 km呢？小結(jié)：建立坐標(biāo)系要三個(gè)確定：一是確定合適的坐標(biāo)系原點(diǎn)：坐標(biāo)系原點(diǎn)的確定視描述物體的位置的方便而定；二是確定合適的坐標(biāo)系類型：若物體在平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，則需建立平面直角坐標(biāo)系，三是確定合適的標(biāo)度：一般情況下坐標(biāo)軸最好先相同的標(biāo)度，當(dāng)然，在某些特殊情況下，各坐標(biāo)軸也可以選不同的標(biāo)度，以便于描述物體的位置?！局攸c(diǎn)、難點(diǎn)探究】一、物體 質(zhì)點(diǎn) 幾

8、何中的點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)是力學(xué)研究中建立的一種高度抽象的理想體,實(shí)際并不存在,具有物體的全部質(zhì)量、占有位置、無體積.將物體看作質(zhì)點(diǎn)的關(guān)鍵是看物體的形狀和大小在研究物體的運(yùn)動(dòng)中是否為次要因素;或判斷物體做怎樣的運(yùn)動(dòng),能否選一個(gè)點(diǎn)來代替整個(gè)物體.當(dāng)然質(zhì)點(diǎn)是一個(gè)相對(duì)概念,實(shí)際物體通過無限小的分割, 可以看成是無數(shù)個(gè)質(zhì)點(diǎn)的集合. 幾何中的點(diǎn)沒有質(zhì)量,僅表示一個(gè)位置,而且“應(yīng)該是絕對(duì)的小”.【典例1】下列關(guān)于質(zhì)點(diǎn)的說法中，正確的是（ ） 只要是體積很小的物體都可看成質(zhì)點(diǎn)；只要是質(zhì)量很小的物體都可看成質(zhì)點(diǎn)；由于所研究的問題不同，同一物體有時(shí)可看作質(zhì)點(diǎn)，有時(shí)不能看作質(zhì)點(diǎn)；研究地球繞太陽公轉(zhuǎn)一周地球上不同區(qū)域季節(jié)的變化，

9、晝夜長(zhǎng)短的變化；一枚硬幣用力上拋，猜測(cè)它落地時(shí)正面朝上還是反面朝上；參加百米賽跑的運(yùn)動(dòng)員在終點(diǎn)沖線時(shí)。A. B. C. D. 【解析】看作質(zhì)點(diǎn)的物體體積不一定很小，質(zhì)量也不一定很小，有些很大的物體也可看作質(zhì)點(diǎn)。同一物體在有些問題中可以看作質(zhì)點(diǎn)，但在有些問題中又不能看作質(zhì)點(diǎn),所以錯(cuò)，對(duì)；在地球繞太陽公轉(zhuǎn)的過程中，地球上不同區(qū)域季節(jié)的變化、晝夜長(zhǎng)短的變化是不同的，如果把地球看成一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，在一點(diǎn)上怎么能區(qū)分不同地區(qū)呢？錯(cuò)；硬幣的形狀與研究問題關(guān)系密切，硬幣不能看成質(zhì)點(diǎn)，錯(cuò)；百米賽跑的運(yùn)動(dòng)員在終點(diǎn)沖線時(shí)，是指沖線的瞬時(shí)，運(yùn)動(dòng)員身體任一部位碰到線都算完成了百米賽跑，因此不能把運(yùn)動(dòng)員當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)，錯(cuò)。答案：A

10、【知識(shí)歸納】有關(guān)質(zhì)點(diǎn)的順口溜 研究運(yùn)動(dòng)有訣竅，看作質(zhì)點(diǎn)很重要；質(zhì)點(diǎn)不管大與小，簡(jiǎn)化模型很奇妙；看作質(zhì)點(diǎn)有條件，大小影響是關(guān)鍵；對(duì)該問題有影響，當(dāng)成質(zhì)點(diǎn)太勉強(qiáng)；對(duì)該問題無影響，當(dāng)成質(zhì)點(diǎn)理應(yīng)當(dāng)；質(zhì)點(diǎn)應(yīng)用很廣泛，更需細(xì)心來判斷。二、參考系 坐標(biāo)系參考系是用來描述物體的運(yùn)動(dòng)時(shí),選來作為標(biāo)準(zhǔn),假定不動(dòng)的其它物體.選擇不同的參考系觀察同一運(yùn)動(dòng),觀察結(jié)果會(huì)有所不同,這說明物體的運(yùn)動(dòng)都是相對(duì)于參考系而言的.比較兩個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)情況,必須選擇同一參考系才有意義。坐標(biāo)系是為了定量描述物體的位置及位置變化而引入的.由于坐標(biāo)系建立在參考系上,所以坐標(biāo)原點(diǎn)相對(duì)參考系是靜止的,坐標(biāo)原點(diǎn)選取的位置不同,同一時(shí)刻物體的位置坐標(biāo)

11、就不同.坐標(biāo)值的正負(fù)表示與坐標(biāo)原點(diǎn)的方位關(guān)系,數(shù)值表示相對(duì)坐標(biāo)原點(diǎn)(或坐標(biāo)軸)的距離.【典例2】在電視連續(xù)劇西游記里 ，常有孫悟空“騰云駕霧”的鏡頭，這里通常采用“背景拍攝法” ：讓"孫悟空"站在平臺(tái)上,做著飛行的動(dòng)作,在他的背后展現(xiàn)出藍(lán)天和急速飄動(dòng)的白云,同時(shí)加上煙霧的效果.攝影師把人物動(dòng)作和飄動(dòng)的白云及下面的煙霧等一起攝入鏡頭,放映時(shí),觀眾感到孫悟空在騰云駕霧,這里觀眾所選的參照物是 ( ) A.孫悟空 B. 銀幕 C.飄動(dòng)的白云 D.觀眾自己【解析】運(yùn)動(dòng)具有相對(duì)性，同一物體選不同的物體為參考系運(yùn)動(dòng)情況往往不同。“背景拍攝法”就是利用此原理拍攝的，觀眾以飄動(dòng)的白云為參照

12、物，就能感覺到孫悟空在騰云駕霧。答案：C?！局R(shí)拓展】選擇參考系其實(shí)是選擇一個(gè)用來與所描述的對(duì)象進(jìn)行比較的物體，任何物體都可以選做參考系，但選擇不同的參考系，所描述的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)易情況不同一般以研究問題方便、對(duì)運(yùn)動(dòng)描述盡可能簡(jiǎn)單為原則。當(dāng)求解的問題涉及兩個(gè)運(yùn)動(dòng)對(duì)象時(shí)，通過可通過巧妙地選擇參考系，簡(jiǎn)化研究運(yùn)動(dòng)情景?！拘☆}狂練】1.在物理學(xué)中，突出問題的主要方面，忽略次要因素，建立理想化的物理模型是經(jīng)常采用的一種科學(xué)研究方法質(zhì)點(diǎn)就是這種物理模型之一關(guān)于地球能否看做質(zhì)點(diǎn)，下列說法正確的是（ ）A地球的質(zhì)量太大，不能把地球看做質(zhì)點(diǎn)B地球的體積太大，不能把地球看做質(zhì)點(diǎn)C研究地球的自轉(zhuǎn)時(shí)可以把地球看做質(zhì)點(diǎn)D研究

13、地球繞太陽公轉(zhuǎn)時(shí)可以把地球看做質(zhì)點(diǎn)22011年11月1日，我國(guó)自行研制的“神舟八號(hào)”飛船，在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射.在隨后的飛行過程中，飛船與天宮一號(hào)進(jìn)行對(duì)接.下列說法正確的是（ ）A在地面上監(jiān)測(cè)飛船繞地球運(yùn)行時(shí)可以將飛船看成質(zhì)點(diǎn)B在地面上監(jiān)測(cè)飛船繞地球運(yùn)行時(shí)不可以將飛船看成質(zhì)點(diǎn)C考察飛船與天宮一號(hào)進(jìn)行對(duì)接時(shí)，可以將飛船看成質(zhì)點(diǎn)D考察飛船與天宮一號(hào)進(jìn)行對(duì)接時(shí)，不可以將飛船看成質(zhì)點(diǎn)3.如圖所示，下列幾種情況下的物體，哪些情況可將物體當(dāng)做質(zhì)點(diǎn)來處理（ ） A.甲研究正在吊起貨物的起重機(jī) B乙研究坐在翻滾過山車中的小孩坐姿C.丙研究太空中宇宙飛船的位置 D丁研究門的運(yùn)動(dòng)4.如圖所示，一架執(zhí)行救援任

14、務(wù)的直升飛機(jī)懸停在鉆井平臺(tái)的上空，救生員抱著傷病員，纜繩正在將他們拉上飛機(jī)若以救生員為參考系，則處于靜止?fàn)顟B(tài)的是（ ）A傷病員 B直升飛機(jī)C鉆井平臺(tái) D直升飛機(jī)駕駛員5. “追拍法”屬于慢速快門拍攝法的一種，要求相機(jī)跟著動(dòng)體相應(yīng)的動(dòng)，將動(dòng)體作為實(shí)影主體來表現(xiàn)動(dòng)感下圖是體育攝影中“追拍法”的成功之作，攝影師眼中清晰的滑板運(yùn)動(dòng)員是靜止的，而模糊的背景是運(yùn)動(dòng)的，攝影師用自己的方式表達(dá)了運(yùn)動(dòng)的美請(qǐng)問攝影師選擇的參考系是（ ）A大地 B滑板運(yùn)動(dòng)員 C步行的人 D太陽6.下列關(guān)于運(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”，是以飛流為參考系的B.“錢塘觀潮時(shí)，觀眾只覺得潮水撲面而

15、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”，是以萬重山為參考系的D.升國(guó)旗時(shí)，觀察到國(guó)旗冉冉升起，觀察者是以國(guó)旗為參考系的7.一氫氣球升高到離地面80 m的高空時(shí)從上面掉落下一物體，物體又上升了10 m后開始下落.若取向上方向?yàn)檎晕矬w剛開始掉落時(shí)的位置為坐標(biāo)原點(diǎn)，則物體上升到最高點(diǎn)的位置坐標(biāo)和物體落到地面上時(shí)的位置坐標(biāo)分別為（ ）A90 m,0 m B10 m,-80 mC10 m,0 m D90 m,-80 m8一位學(xué)生在作文中寫到：“紅日從東方冉冉升起，我坐在奔馳的火車?yán)?，靜靠在椅背上，欣賞著窗外的景物，只見路旁的樹木急速地向后退去”指出文中所述的幾種運(yùn)動(dòng)形式所對(duì)應(yīng)

16、的參考系.（1）“升起”：_；（2）“奔馳”：_；（3）“靜靠”：_；（4）“后退”：_9一質(zhì)點(diǎn)由西向東運(yùn)動(dòng)，從A點(diǎn)出發(fā)，到達(dá)C點(diǎn)后又返回到B點(diǎn)靜止，如圖所示，若xAC=100m，xBC=30m，以B點(diǎn)為原點(diǎn)、向東為正方向建立直線坐標(biāo)，則出發(fā)點(diǎn)A的位置坐標(biāo)為 m，B點(diǎn)的位置坐標(biāo)是 m，C點(diǎn)位置坐標(biāo)為 m.10公路上向左勻速行駛的汽車如圖甲所示，經(jīng)過一棵果樹附近時(shí)，恰有一顆果子從果樹上面自由落下，下圖是其運(yùn)動(dòng)的軌跡。則地面上的觀察者看到的運(yùn)動(dòng)軌跡在圖乙中是 ，車中人以車為參考系看到的果子的運(yùn)動(dòng)軌跡是 .(不計(jì)阻力)乙甲參考答案：1.D 能否把地球看成質(zhì)點(diǎn)，關(guān)鍵是把地球放到所研究的問題中，看地球的

17、大小和形狀對(duì)所研究的問題是否產(chǎn)生影響.若不產(chǎn)生影響，就可以把地球看做質(zhì)點(diǎn)，否則不能看做質(zhì)點(diǎn).故選項(xiàng)D正確.2.AD 在地面上監(jiān)測(cè)飛船繞地球運(yùn)行時(shí)，飛船的大小和形狀可忽略不計(jì)，此時(shí)可以將飛船看成質(zhì)點(diǎn)，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；考察飛船與天宮一號(hào)進(jìn)行對(duì)接時(shí)，飛船的大小和形狀不能忽略，此時(shí)不能將飛船看成質(zhì)點(diǎn)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確.3.C研究正在吊起貨物的起重機(jī)，不能將起重機(jī)當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；研究坐在翻滾過山車中的小孩坐姿，不能將小孩當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；研究門的運(yùn)動(dòng)，不能將門看成質(zhì)點(diǎn)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。4.A 救生員與傷病員運(yùn)動(dòng)速度相同，若以救生員為參考系，傷病員處于靜止?fàn)顟B(tài)，直升飛機(jī)、 鉆井平臺(tái)、直升飛機(jī)駕駛員均處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。5.B 攝影師選擇的參考系是滑板運(yùn)動(dòng)員，把滑板運(yùn)動(dòng)員當(dāng)成靜止的，則模糊的背景是運(yùn)動(dòng)的6.C 選項(xiàng)A中的研究對(duì)象是“水”，流下三千尺，是以地面為參考系的，該選項(xiàng)錯(cuò)誤；選項(xiàng)B中的研究對(duì)象是“潮水”，撲面而來，是以觀察者為參考系的，該選項(xiàng)錯(cuò)誤；選項(xiàng)C中的研究對(duì)象是“輕舟”，已過萬重山，是以萬重山為參考系的，該選項(xiàng)正確；選項(xiàng)D中的研究對(duì)象是“國(guó)旗”，是以地面或旗桿為參考系的，該選項(xiàng)錯(cuò)誤.7.B 以物體剛開始掉落時(shí)的位置為坐標(biāo)原點(diǎn)，物體掉落后又上升10 m開始下落，則物體上升到最高點(diǎn)的位置坐標(biāo)為10 m,物體落到地面上時(shí)的位置坐標(biāo)為-80 m，選項(xiàng)B正確.