高中物理第一章運(yùn)動的描述1.1質(zhì)點(diǎn)參考系和坐標(biāo)系講義1新人教版

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質(zhì)點(diǎn)

參考系和坐標(biāo)系第一章

運(yùn)動的描述[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1.理解什么是質(zhì)點(diǎn)，知道質(zhì)點(diǎn)是一種理想化的物理模型，能說出把物體看做質(zhì)點(diǎn)的條件.2.知道參考系，知道對物體運(yùn)動的描述具有相對性.3.知道坐標(biāo)系和坐標(biāo)系的種類，會用一維坐標(biāo)系定量描述物體的位置及位置的變化.內(nèi)容索引重點(diǎn)探究啟迪思維探究重點(diǎn)達(dá)標(biāo)檢測檢測評價達(dá)標(biāo)過關(guān)自主預(yù)習(xí)預(yù)習(xí)新知夯實(shí)基礎(chǔ)自主預(yù)習(xí)一、質(zhì)點(diǎn)1.定義：用來代替物體的有

的點(diǎn).2.物體可看做質(zhì)點(diǎn)的條件：(1)物體的

和

可以忽略.(2)物體上任意一點(diǎn)的運(yùn)動可以代替

物體的運(yùn)動.3.一個物體能否看成質(zhì)點(diǎn)是由

決定的.4.理想化方法：在物理學(xué)中，突出問題的

方面，忽略

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.

就是這種物理模型之一.質(zhì)量大小形狀整個問題的性質(zhì)主要次要質(zhì)點(diǎn)二、參考系1.運(yùn)動與靜止的關(guān)系(1)自然界中一切物體都處于永恒的運(yùn)動中，即運(yùn)動的

性.(2)描述某一個物體的運(yùn)動時，總是相對于其他物體而言的，這便是運(yùn)動的

性.2.參考系：在研究物體的運(yùn)動時，被選做

的其他物體稱為參考系.3.參考系的選擇是

(填“任意”或“唯一”)的.4.參考系對觀察結(jié)果的影響：選擇不同的參考系觀察同一個物體的運(yùn)動，觀察結(jié)果

(填“可以不同”或“一定相同”).絕對相對參考任意可以不同三、坐標(biāo)系1.建立目的：為了定量地描述物體的位置及

.2.坐標(biāo)系的三要素：

、

和單位長度.位置變化原點(diǎn)正方向1.判斷下列說法的正誤.(1)只有體積很小的物體才可以看做質(zhì)點(diǎn)，體積較大的物體不能看做質(zhì)點(diǎn).(

)(2)質(zhì)點(diǎn)是一個理想化模型，實(shí)際上是存在的.(

)(3)只能選擇靜止的物體作為參考系.(

)(4)描述直線運(yùn)動，一般建立直線坐標(biāo)系.(

)[即學(xué)即用]×××√答案2.如圖1是某次日全食時的美妙景象，在觀測日全食時_____(填“能”或“不能”)將月球看成質(zhì)點(diǎn)；月球繞地球轉(zhuǎn)動，這是以_____(填“太陽”“地球”或“月球”)為參考系來描述的.不能地球答案重點(diǎn)探究一、質(zhì)點(diǎn)[導(dǎo)學(xué)探究](1)中國名將劉虹在2016年里約奧運(yùn)會田徑女子20公里競走決賽中奪得冠軍.教練在研究劉虹的擺臂和步幅對速度的影響時，能否把她看成一個“點(diǎn)”？若研究劉虹全程的速度變化時，能否把她看成一個“點(diǎn)”？答案不能能(2)小偉在研究火車由北京開往廣州所用時間時，能否把火車看成一個“點(diǎn)”？如果研究火車通過一架鐵路橋的時間，能否把火車看成一個“點(diǎn)”？答案能不能答案[知識深化]1.質(zhì)點(diǎn)的特點(diǎn)(1)質(zhì)點(diǎn)具有質(zhì)量，與幾何中的“點(diǎn)”有本質(zhì)的區(qū)別.(2)質(zhì)點(diǎn)是為了研究問題方便而對實(shí)際物體的科學(xué)抽象，是一種理想化的物理模型，實(shí)際上并不存在.2.可將物體看成質(zhì)點(diǎn)的幾種情況例1觀察圖2所示四幅圖，對圖中各運(yùn)動物體的描述正確的是圖2A.圖①中研究投出的籃球運(yùn)動路徑時不能將籃球看成質(zhì)點(diǎn)B.圖②中觀眾欣賞體操表演時不能將運(yùn)動員看成質(zhì)點(diǎn)C.圖③中研究地球繞太陽公轉(zhuǎn)時不能將地球看成質(zhì)點(diǎn)D.圖④中研究子彈頭射穿蘋果的時間時可將子彈看成質(zhì)點(diǎn)答案√解析解析在研究籃球的運(yùn)動路徑和地球繞太陽公轉(zhuǎn)時，籃球和地球的大小是次要因素，可以將其看成質(zhì)點(diǎn)，觀眾在欣賞體操表演和研究子彈射穿蘋果的時間時，運(yùn)動員和子彈的大小、形狀不能被忽略，不能看成質(zhì)點(diǎn)，綜上所述應(yīng)選擇B.總結(jié)提升物體能否看做質(zhì)點(diǎn)是由問題的性質(zhì)決定，與物體的大小無關(guān).二、參考系[導(dǎo)學(xué)探究]請閱讀下面的漫畫材料(圖3)，回答問題：有人說我，快如閃電，疾如風(fēng)！有人說我，紋絲不動，坐如鐘！“我”是靜是動？答案圖3答案靜止是相對的，運(yùn)動是絕對的.物體是靜止還是運(yùn)動取決于所選的參考系.選取的參考系不同，對同一個物體運(yùn)動的描述也往往不同.[知識深化]1.選取參考系的意義：靜止是相對的，運(yùn)動是絕對的.要描述一個物體的運(yùn)動，首先必須選定參考系，之后才能確定物體的位置、研究物體的運(yùn)動.對于同一個物體，選擇不同的參考系，觀察結(jié)果往往不同.2.參考系的選取原則(1)對物體運(yùn)動的描述盡可能簡單.(2)一般地，根據(jù)研究對象所在的系統(tǒng)來選取，當(dāng)研究地面上物體的運(yùn)動時，常選地面或相對于地面靜止的物體作為參考系.例2觀察圖4中的煙和小旗，關(guān)于甲、乙兩車相對于房子的運(yùn)動情況，下列說法正確的是A.甲、乙兩車一定向左運(yùn)動B.甲、乙兩車一定向右運(yùn)動C.甲車可能運(yùn)動，乙車向右運(yùn)動D.甲車可能靜止，乙車向左運(yùn)動圖4答案√解析解析題圖中房子相對于地面是靜止的，由煙囪冒出的煙向左飄，可知此時風(fēng)向向左(相對于地面而言).甲車上的小旗向左飄，則有三種可能的情況：一是甲車不動，風(fēng)把小旗向左吹；二是甲車向右運(yùn)動，風(fēng)相對甲車向左，風(fēng)把小旗向左吹；三是甲車向左運(yùn)動但速度小于風(fēng)速，因此風(fēng)仍能把小旗向左吹.對于乙車，則只有乙車向左運(yùn)動并且速度大于風(fēng)速時，才能使小旗向右飄.故只有選項(xiàng)D正確.針對訓(xùn)練

(多選)下列關(guān)于運(yùn)動的描述中，敘述正確的是A.詩句“臥看滿天云不動，不知云與我俱東”

中“云與我俱東”是以船

為參考系的B.“明月松間照，清泉石上流”，是以山石為參考系的C.“太陽東升西落”，是以太陽為參考系的D.升國旗時，觀察到國旗冉冉升起，是以旗桿為參考系的答案√√三、坐標(biāo)系[導(dǎo)學(xué)探究](1)如圖5，一輛汽車正在平直的公路上直線行駛.為了描述汽車的位置及位置變化，我們需要建立什么樣的坐標(biāo)系？答案以起點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，建立一維直線坐標(biāo)系.答案圖5(2)汽車轉(zhuǎn)彎時，(1)中建立的坐標(biāo)系還能描述物體的位置及位置變化嗎？如果不能，我們需要建立什么樣的坐標(biāo)系？答案不能.以汽車開始轉(zhuǎn)彎時的位置為坐標(biāo)原點(diǎn)，建立平面坐標(biāo)系.[知識深化]坐標(biāo)系的建立及應(yīng)用分類項(xiàng)目直線坐標(biāo)系平面坐標(biāo)系空間坐標(biāo)系適用運(yùn)動物體沿直線運(yùn)動時物體在某平面內(nèi)做曲線運(yùn)動時物體在空間內(nèi)做曲線運(yùn)動時建立方法在直線上規(guī)定原點(diǎn)、正方向和單位長度，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.物體的位置由一對坐標(biāo)值確定在空間畫三個相互垂直的x軸、y軸和z軸，即可組成三維坐標(biāo)系.物體的位置由三個坐標(biāo)值來確定應(yīng)用實(shí)例M點(diǎn)位置坐標(biāo)：x＝2mN點(diǎn)位置坐標(biāo)：x＝3m，y＝4mP點(diǎn)位置坐標(biāo)：x＝3m，y＝4m，z＝2m例3一個小球從距地面4m高處落下，被地面彈回，在距地面1m高處被接住.坐標(biāo)原點(diǎn)定在拋出點(diǎn)正下方2m處，向下為坐標(biāo)軸的正方向.則小球的拋出點(diǎn)、落地點(diǎn)、接住點(diǎn)的位置坐標(biāo)分別是_____m、_____m和____m；小球從落下到被接住，位置變化了____m.答案解析－2213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－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，小球從落下到被接住，位置變化了Δx＝1m－(－2m)＝3m.達(dá)標(biāo)檢測1.(能否看成質(zhì)點(diǎn)的條件)下列關(guān)于質(zhì)點(diǎn)的說法正確的是A.質(zhì)點(diǎn)是一個理想化模型，實(shí)際上并不存在，所以，引入這個概念沒有

多大意義B.體積很小的物體都可以看成是質(zhì)點(diǎn)，而體積較大的物體一定不能看成

質(zhì)點(diǎn)C.只要物體運(yùn)動不是很快，就可以把物體看成質(zhì)點(diǎn)D.物體的大小和形狀對所研究問題的影響可以忽略時，可以將物體看成

質(zhì)點(diǎn)答案√1234解析解析質(zhì)點(diǎn)是理想化模型，實(shí)際上不存在，但在研究問題時可以把體積很龐大的物體看成一個點(diǎn)，這有利于問題的研究，故A錯誤；體積很小的物體不一定都可以看做質(zhì)點(diǎn)，故B錯誤；物體能否看成質(zhì)點(diǎn)主要是看物體的大小和形狀對所研究問題的影響是否可以忽略，與物體的運(yùn)動快慢沒有關(guān)系，所以C錯誤，D正確.12342.(質(zhì)點(diǎn)的實(shí)例判斷)如圖6所示，研究下列現(xiàn)象，涉及到的物體可看做質(zhì)點(diǎn)的是答案圖61234A.研究地球繞太陽公轉(zhuǎn)的時間B.研究撬棒用力大小與支點(diǎn)位置關(guān)系C.研究旋轉(zhuǎn)的乒乓球的旋轉(zhuǎn)方向D.研究旋轉(zhuǎn)的電風(fēng)扇扇葉所受阻力大小的影響因素√3.(參考系的選取與物體運(yùn)動的判斷)中國是掌握空中加油技術(shù)的少數(shù)國家之一，如圖7是我國自行研制的第三代戰(zhàn)斗機(jī)“殲－10”在空中加油的情景，以下列哪個物體為參考系，可以認(rèn)為加油機(jī)是運(yùn)動的A.“殲－10”戰(zhàn)斗機(jī)B.地面上的房屋C.加油機(jī)中的飛行員D.“殲－10”戰(zhàn)斗機(jī)里的飛行員答案1234解析圖7√解析加油機(jī)相對于“殲－10”戰(zhàn)斗機(jī)位置不變，以“殲－10”戰(zhàn)斗機(jī)為參考系，加油機(jī)是靜止的，故A錯誤；加油機(jī)相對于地面上的房屋位置不斷變化，以地面上的房屋為參考系，加油機(jī)是運(yùn)動的，故B正確；加油機(jī)相對于加油機(jī)中的飛行員位置不變，以加油機(jī)中的飛行員為參考系，加油機(jī)是靜止的，故C錯誤；以“殲－10”戰(zhàn)斗機(jī)里的飛行員為參考系，加油機(jī)相對于“殲－10”戰(zhàn)斗機(jī)里的飛行員位置不變，加油機(jī)是靜止的，故D錯誤.