新教材高中物理第一章運(yùn)動(dòng)的描述1質(zhì)點(diǎn)參考系課件新人教版必修第一冊(cè)

1、第一章 運(yùn)動(dòng)的描述學(xué)習(xí)目標(biāo)1.經(jīng)歷質(zhì)點(diǎn)模型的建構(gòu)過(guò)程,了解質(zhì)點(diǎn)的含義.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).體會(huì)建構(gòu)物理模型的思維方式,認(rèn)識(shí)物理模型在探索自然規(guī)律中的作用.2.結(jié)合真實(shí)情境,理解運(yùn)動(dòng)的相對(duì)性.知道同一物體的運(yùn)動(dòng),選取不同的參考系,運(yùn)動(dòng)情況可能不同.在具體問(wèn)題情境中,能根據(jù)選擇的參考系判斷物體的運(yùn)動(dòng)情況.1質(zhì)點(diǎn) 參考系知識(shí)點(diǎn)一 物體和質(zhì)點(diǎn)1.如圖所示,雄鷹拍打著翅膀在空中翱翔,足球在綠茵場(chǎng)上運(yùn)動(dòng)要想準(zhǔn)確描述物體的運(yùn)動(dòng)十分困難,那么描述物體運(yùn)動(dòng)的困難在哪里?如何克服?答案:困難在于物體具有一定的大小和形狀,且物體各部分的運(yùn)動(dòng)情況一般并不一樣.如果忽略物體的

2、大小和形狀,把它們看作有質(zhì)量的“點(diǎn)”,就能使問(wèn)題簡(jiǎn)化.2.閱讀教材第12頁(yè),請(qǐng)嘗試總結(jié)把物體看作質(zhì)點(diǎn)的條件.答案:物體是否能被看作質(zhì)點(diǎn),與物體的形狀、大小無(wú)關(guān).物體可被看作質(zhì)點(diǎn)通常有以下兩種情況:(1)物體本身的形狀、大小對(duì)所研究的問(wèn)題來(lái)講可忽略不計(jì)時(shí),能將物體看作質(zhì)點(diǎn).(2)不能忽略物體的大小和形狀,但物體各部分運(yùn)動(dòng)情況都相同,可以用其上任意一點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)來(lái)代替整個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)時(shí),能將物體看作質(zhì)點(diǎn).3.同一個(gè)物體,由于 ,有時(shí)可以看成質(zhì)點(diǎn),有時(shí)不能看成質(zhì)點(diǎn).所要研究的問(wèn)題不同知識(shí)點(diǎn)二參考系1.如圖所示,觀察地面上的房屋、樹木.房屋、樹木是靜止的還是運(yùn)動(dòng)的?有沒(méi)有絕對(duì)靜止的物體?答案:房屋、樹木相對(duì)

3、地面是靜止的,但是,房屋、樹木在隨著地球一起運(yùn)動(dòng).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.2.閱讀教材第13頁(yè),請(qǐng)嘗試總結(jié)怎么判斷物體是靜止的還是運(yùn)動(dòng)的.答案:判斷一個(gè)物體是靜止的還是運(yùn)動(dòng)的,要看這個(gè)物體與所選的作為參考的物體之間是否有位置變化.這種用來(lái)作為參考的物體叫作參考系.3.在描述一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)時(shí),參考系可以 選擇;選擇不同的參考系來(lái)觀察同一物體的運(yùn)動(dòng),其結(jié)果 .選擇參考系應(yīng)以描述運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)單、方便為原則.4.通常情況下,在討論地面上物體的運(yùn)動(dòng)時(shí),都以 為參考系.任意會(huì)有所不同地面小試身手判斷下列說(shuō)法的正誤并和同學(xué)交流(正確的在括號(hào)內(nèi)打“”,錯(cuò)誤的打“”).1.只有很

4、小的物體才能看成質(zhì)點(diǎn). ( )2.地球質(zhì)量很大,但有時(shí)也可看作質(zhì)點(diǎn). ( )3.研究一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)時(shí),只能選取地面為參考系.( )4.參考系一定要選靜止不動(dòng)的物體.( )探究一物體和質(zhì)點(diǎn)問(wèn)題情境如圖甲所示,一本物理書在水平桌面上移動(dòng).圖乙為地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的示意圖.甲乙1.結(jié)合下表分析書和地球能不能被看作質(zhì)點(diǎn),并把結(jié)果填在下表中.研究對(duì)象研究問(wèn)題能不能看作質(zhì)點(diǎn)書測(cè)量書移動(dòng)的距離能測(cè)量書經(jīng)過(guò)A點(diǎn)的時(shí)間不能地球測(cè)量地球自轉(zhuǎn)一周所用的時(shí)間不能測(cè)量地球繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)一周所用的時(shí)間能2.根據(jù)前面的分析,質(zhì)量小或體積小的物體一定可以看作質(zhì)點(diǎn)嗎?質(zhì)量大或體積大的物體一定不可以看作質(zhì)點(diǎn)嗎?轉(zhuǎn)動(dòng)的物體一定不能看作質(zhì)點(diǎn)

5、嗎?為什么?答案:物體能否看作質(zhì)點(diǎn)與物體的質(zhì)量或體積大小無(wú)關(guān),只要物體的形狀和大小在所研究的問(wèn)題中可以忽略,物體就可以看作質(zhì)點(diǎn).同樣的道理,轉(zhuǎn)動(dòng)的物體有時(shí)可看作質(zhì)點(diǎn),有時(shí)不能看作質(zhì)點(diǎn).過(guò)程建構(gòu)1.質(zhì)點(diǎn)與物體的比較.(1)質(zhì)點(diǎn)沒(méi)有體積和形狀,是為了研究問(wèn)題的方便對(duì)物體的簡(jiǎn)化,實(shí)際不存在.(2)物體是實(shí)際存在的,有體積和形狀,占據(jù)空間.(3)質(zhì)點(diǎn)和物體的相同點(diǎn)是都具有質(zhì)量.2.質(zhì)點(diǎn)與幾何點(diǎn)的比較.(1)質(zhì)點(diǎn)與幾何點(diǎn)都沒(méi)有體積和形狀,都不占據(jù)空間.(2)質(zhì)點(diǎn)有質(zhì)量,幾何點(diǎn)沒(méi)有質(zhì)量.3.理想模型.(1)理想模型是為了研究問(wèn)題的方便,對(duì)物體的一種抽象,在現(xiàn)實(shí)生活中并不存在.(2)將具體的研究對(duì)象或過(guò)程抽

6、象為物理模型,是物理學(xué)的重要研究方法之一.(3)質(zhì)點(diǎn)是一種理想模型,它的引入,既給研究帶來(lái)方便又使研究變得更加嚴(yán)謹(jǐn).【典例1】下圖所示的瓢蟲,其身上的星數(shù)(斑點(diǎn)數(shù))顯示了它的種類.在下列研究瓢蟲的具體情形中,可將瓢蟲視為質(zhì)點(diǎn)的是( )A.研究瓢蟲的轉(zhuǎn)身動(dòng)作 B.研究瓢蟲的飛行路線C.觀察瓢蟲翅膀的振動(dòng)D.記錄瓢蟲身上的星數(shù)解析:研究瓢蟲的轉(zhuǎn)身動(dòng)作時(shí),瓢蟲的大小不能忽略,不能看作質(zhì)點(diǎn),選項(xiàng)A錯(cuò)誤;研究瓢蟲的飛行路線,瓢蟲的大小能忽略,能看作質(zhì)點(diǎn),選項(xiàng)B正確;研究瓢蟲翅膀的振動(dòng),翅膀的形狀不能忽略,不能看作質(zhì)點(diǎn),選項(xiàng)C錯(cuò)誤;研究瓢蟲身上的星數(shù),瓢蟲的大小不能忽略,不能看作質(zhì)點(diǎn),選項(xiàng)D錯(cuò)誤.答案:B

7、判斷物體能否看成質(zhì)點(diǎn)的方法能否把物體看成質(zhì)點(diǎn),取決于物體的大小和形狀對(duì)研究問(wèn)題的影響能否忽略.如果在所研究的問(wèn)題中,物體的大小和形狀可以忽略,則物體可以看成質(zhì)點(diǎn);如果不能忽略,則物體不可以看成質(zhì)點(diǎn).探究二參考系問(wèn)題情境小剛和小明一起坐公交車去學(xué)校上學(xué),汽車行駛途中兩人并排而坐,如圖所示.答案:他們說(shuō)的都正確,這是因?yàn)樗麄冞x擇的參考系不同.小剛是以他們所坐的公交車或自己為參考系的,所以說(shuō)小明沒(méi)動(dòng).小明是以地面或相對(duì)地面靜止的物體為參考系的,所以說(shuō)自己動(dòng)了. 1.他們誰(shuí)說(shuō)的正確?為什么?2.選擇不同的參考系,同一物體的運(yùn)動(dòng)情況相同嗎?請(qǐng)舉例說(shuō)明.答案:不相同.以小明的運(yùn)動(dòng)為例,選小明所坐的汽車為參

8、考系,小明是靜止的;選地面為參考系,小明是運(yùn)動(dòng)的.3.比較兩個(gè)研究對(duì)象的運(yùn)動(dòng),是否可以選擇不同的參考系?請(qǐng)舉例說(shuō)明.答案:不可以.例如,比較小剛和小明的運(yùn)動(dòng):選所坐的汽車為參考系,小剛是靜止的,選地面為參考系,小明是運(yùn)動(dòng)的,而實(shí)際上小明和小剛的運(yùn)動(dòng)情況相同.過(guò)程建構(gòu)“四種視角”看參考系的選擇.(1)相對(duì)性:被選作參考系的物體都是假定不動(dòng)的,被研究的物體是運(yùn)動(dòng)還是靜止,都是相對(duì)于參考系而言的.(2)任意性:參考系的選取具有任意性,但應(yīng)以觀察方便和使運(yùn)動(dòng)的描述盡可能簡(jiǎn)單為原則.在研究地面上物體的運(yùn)動(dòng)時(shí),常選地面為參考系.(3)統(tǒng)一性:研究多個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)或同一個(gè)物體在不同階段的運(yùn)動(dòng)時(shí),必須選擇同一參

9、考系.(4)差異性:選擇不同的參考系,對(duì)于同一物體的運(yùn)動(dòng),觀察結(jié)果一般不同.例如,坐在行駛的車中的乘客,以地面為參考系,乘客是運(yùn)動(dòng)的,但是如果以車為參考系,乘客是靜止的.【典例2】下圖是某戰(zhàn)斗機(jī)在空中加油的情景.選下面的哪個(gè)物體為參考系,可以認(rèn)為加油機(jī)是高速運(yùn)動(dòng)的( )A.戰(zhàn)斗機(jī)B.地面上的房屋C.加油機(jī)中的飛行員D.戰(zhàn)斗機(jī)里的飛行員答案: B解析:加油機(jī)和戰(zhàn)斗機(jī)相對(duì)靜止,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;以地面上的房屋作為參考系,加油機(jī)高速運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)B正確;加油機(jī)和加油機(jī)中的飛行員相對(duì)靜止,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;加油機(jī)和戰(zhàn)斗機(jī)里的飛行員相對(duì)靜止,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.判斷物體運(yùn)動(dòng)或靜止的方法判斷一個(gè)物體運(yùn)動(dòng)或靜止,要看這個(gè)物體與所選

10、參考系之間是否有位置變化.(1)若位置有變化,則物體相對(duì)于參考系是運(yùn)動(dòng)的;(2)若位置沒(méi)有變化,則物體相對(duì)于參考系是靜止的.課堂評(píng)價(jià)1.下列關(guān)于質(zhì)點(diǎn)的說(shuō)法,正確的是( )A.質(zhì)點(diǎn)是一個(gè)理想化模型,實(shí)際上并不存在,所以,引入這個(gè)概念沒(méi)有多大意義B.只有體積很小的物體才能看作質(zhì)點(diǎn)C.輕小的物體都能看作質(zhì)點(diǎn)D.如果物體的形狀和大小對(duì)所研究的問(wèn)題屬于無(wú)關(guān)或次要因素時(shí),就可把物體看作質(zhì)點(diǎn)答案:D2.下圖為正在航拍的四旋翼無(wú)人機(jī).下列過(guò)程中能將無(wú)人機(jī)看作質(zhì)點(diǎn)的是( )A.調(diào)節(jié)無(wú)人機(jī)旋翼的轉(zhuǎn)速B.調(diào)整無(wú)人機(jī)在空中的姿態(tài)C.觀察無(wú)人機(jī)在空中的位置D.調(diào)整無(wú)人機(jī)上攝像機(jī)鏡頭的方向答案:C3.火車從站臺(tái)邊駛過(guò),站

11、臺(tái)上的人看到火車中的乘客飛快離去,而乘客卻認(rèn)為自己是靜止的.乘客選擇的參考系可能是( )A.站臺(tái) B.站臺(tái)上的人C.乘客乘坐的火車 D.鐵路答案:C4.如圖所示,子彈在高速飛行,火車在高速行駛.請(qǐng)你為子彈和火車分別創(chuàng)設(shè)兩個(gè)問(wèn)題情境,一個(gè)問(wèn)題情境中可以把它(子彈或火車)看成質(zhì)點(diǎn);另一個(gè)問(wèn)題情境中不能把它看成質(zhì)點(diǎn).答案:例如,研究子彈飛行100 m所用的時(shí)間,可以把子彈看成質(zhì)點(diǎn),研究子彈穿過(guò)一張薄紙所用的時(shí)間,就不能把子彈看成質(zhì)點(diǎn);研究火車從南京到北京的時(shí)間,可以把火車看成質(zhì)點(diǎn),研究火車通過(guò)一座橋的時(shí)間,就不能把火車看成質(zhì)點(diǎn).學(xué)科素養(yǎng)培優(yōu)模型建構(gòu)質(zhì)點(diǎn)模型1.在物理學(xué)中,突出問(wèn)題的主要因素,忽略次要

12、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.2.理想物理模型是運(yùn)用理想化的思維方法得到的理想化的事物,建立理想化物理模型的過(guò)程是反映事物本質(zhì)特性的過(guò)程.質(zhì)點(diǎn)就是這種物理模型之一.3.理想化模型可以分為對(duì)象模型、條件模型和過(guò)程模型三類.(1)對(duì)象模型:用來(lái)代替研究對(duì)象的理想化模型,如我們學(xué)習(xí)的質(zhì)點(diǎn)、點(diǎn)光源、光線、薄透鏡等都屬于對(duì)象模型.(2)條件模型:把研究對(duì)象所處的外部條件理想化而建立的模型叫作條件模型.光滑水平面就屬于條件模型.(3)過(guò)程模型:實(shí)際的物理過(guò)程都是諸多因素作用的結(jié)果,忽略次要因素的作用,只考慮主要因素引起的變化過(guò)程叫作過(guò)程模型.例如我們學(xué)習(xí)的勻速直線運(yùn)動(dòng).【典例】下列各圖中的物體或人,在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中可以看成質(zhì)點(diǎn)的是( )甲丙丁乙A.甲圖是一列高鐵火車,研究列車進(jìn)站過(guò)程中各節(jié)車廂的?？课恢肂.乙圖是繞地球運(yùn)動(dòng)的北斗導(dǎo)航衛(wèi)星,研究衛(wèi)星運(yùn)行周期C.丙圖是單杠比賽中的體操運(yùn)動(dòng)員,裁判評(píng)判他的技術(shù)動(dòng)作D.丁圖是正在演