【課件】質(zhì)點+參考系+課件高一上學期物理人教版（2019）必修第一冊+

第節(jié)1質(zhì)點參考系高中物理必修第一冊第一章生活中隨處可見運動的物體，例如玩耍的孩童、行駛的汽車、翱翔的雄鷹......對于這些運動的物體，我們?nèi)绾螠蚀_地描述它們的運動呢？新課導入亞里士多德

(Aristotle,前384—前322)

不了解運動,就不了解自然。高中物理就從了解運動開始什么是運動？物體的空間位置隨時間的變化，是自然界最簡單、最基本形態(tài)，叫做機械運動。1.圖1中的足球向前運動時，還伴隨著旋轉(zhuǎn)，你認為足球上各個點的運動軌跡、速度完全相同嗎?2.圖2、3、4中物體上每一點的運動相同嗎？3.我們能否描述上述物體每一部分的運動情況?描述物體每一部分的運動情況對我們分析解決問題是否都是必要的?圖1圖2圖3圖4問題不相同我們研究整體的運動情況時，可以忽略每一點的運動情況。我們研究每一部分的運動時，不能忽略各部分的運動。問題情境:沿弧線飛向球門的足球(圖1)，拍打翅膀在空中翱翔的雄鷹(圖2)，飛車特技表演(圖3)，飛馳的汽車(圖4)．任務(wù)1：發(fā)現(xiàn)準確描述物體運動的困難不相同任務(wù)2：建構(gòu)質(zhì)點模型，領(lǐng)會理想化方法問題情境：2018年國際田聯(lián)鉆石聯(lián)賽，在男子100米的比賽中，中國飛人蘇炳添以9秒90的成績獲得第四名，這個成績打破了卡塔爾歸化選手奧古諾德創(chuàng)造的9秒91的亞洲紀錄，下圖為某次比賽的視頻截圖。問題1.如果你是一個普通觀眾，觀看蘇炳添100米比賽時，你關(guān)心什么問題?這時他身體的形狀、大小對所研究的問題影響大嗎?2.如果你是蘇炳添的教練，觀看蘇炳添100米比賽時，你是否會關(guān)心蘇炳添身體各部分的位置和運動情況?3.作為一名物理學習者，如果要計算蘇炳添跑完全程的速度，蘇炳添的形狀、大小重要嗎?為什么?比賽用的時間不大關(guān)心，各部分的動作影響成績的發(fā)揮不重要，只關(guān)心時間即可以算出全程的速度任務(wù)2：建構(gòu)質(zhì)點模型，領(lǐng)會理想化方法問題情境：2018年國際田聯(lián)鉆石聯(lián)賽，在男子100米的比賽中，中國飛人蘇炳添以9秒90的成績獲得第四名，這個成績打破了卡塔爾歸化選手奧古諾德創(chuàng)造的9秒91的亞洲紀錄，下圖為某次比賽的視頻截圖。問題可以由研究的問題決定；每一點的運動能否代替整體的運動不是實際存在的；理想化模型的方法，可以抓住主要因素，忽略次要因素4.如果物體的形狀、大小對所研究的問題沒有影響，或者影響很小，是否可以忽略形狀大小將它看成一個有質(zhì)量的點?5.一個物體能否看成質(zhì)點是由物體本身決定的，還是由研究問題的性質(zhì)決定的?同一物體能否看成質(zhì)點的依據(jù)是什么？6.質(zhì)點是實際存在的嗎?將物體看做質(zhì)點運用了什么方法?這種方法的功能是什么?網(wǎng)孔的作用就是濾掉海水，但也失去一些小魚，如果漁網(wǎng)沒有孔，那么我們就無法提起充滿海水的網(wǎng)，結(jié)果是我們無法捕到魚。思考：漁網(wǎng)為什么有孔?抓住主要因素忽略次要因素地球繞太陽公轉(zhuǎn)，同時又在自轉(zhuǎn)。地球到太陽的距離達1.5×108km，而地球的直徑只有1.3×104km，在研究地球公轉(zhuǎn)周期或速度的時候，能把地球看做一個點來研究嗎？研究地球自轉(zhuǎn)時，能否將地球看成質(zhì)點?為什么?由地球的大小引起的運動差異很小，因此，在研究地球公轉(zhuǎn)時可以忽略地球的大小和形狀而把地球視為點。不能，看成質(zhì)點就沒法研究了任務(wù)3：通過實例理解能看成質(zhì)點的條件研究火車的運動時，關(guān)注哪些問題時可以將火車看成質(zhì)點，關(guān)注哪些問題時不可以看成質(zhì)點研究從北京到上海的時間可以看作質(zhì)點研究火車車輪的轉(zhuǎn)動時，不可以看成質(zhì)點物體的大小和形狀對所研究的問題無影響，或者有影響但可以忽略不計。任務(wù)3：通過實例理解能看成質(zhì)點的條件1、定義：用來代替物體的有質(zhì)量的點叫質(zhì)點。它沒有大小和形狀它具有物體的全部的質(zhì)量它是一種理想化的模型2、特點：理想化模型：在物理學中，突出問題的主要因素，忽略次要因素，建立理想化的物理模型，并將其作為研究對象，是經(jīng)常采用的一種科學研究方法。質(zhì)點這一理想化模型就是這種方法的具體應(yīng)用?！Ｐ褪侵匾某橄蠓椒ㄖ?。——模型是物理概念和物理理論賴以建立的基礎(chǔ)。小結(jié)結(jié)論：物體能否看成質(zhì)點與物體本身的大小和形狀無關(guān)。1.是不是很小的物體才能看作質(zhì)點，很大的物體不能看做質(zhì)點？2.物理中的“質(zhì)點”和幾何中的點有哪些異同？相同點：都是沒有形狀和大小的點。不同點：質(zhì)點是實際物體的抽象表示，它具有一定的物理內(nèi)涵，不僅具有物體的全部質(zhì)量，而且是一個相對的物理概念；幾何中的點沒有質(zhì)量，僅表示位置，而且應(yīng)該絕對的小。判斷下列問題中能否將物體看成質(zhì)點：①研究火車過電線桿的時間；②研究火車從上海到北京的時間；③電子的體積非常小，研究電子自旋；④研究電子繞原子核一周的時間；⑤研究體積非常小的原子結(jié)構(gòu)；

否能否能否例題怎樣判斷物體是否運動？任務(wù)4：知道描述運動的相對性，建立參考系的概念問題情境：空中加油機給戰(zhàn)機加油，竹排在江中游蕩的畫面問題1.請列舉生活中的例子，談?wù)動袥]有絕對靜止的物體?2.如圖是空中加油機通過油管給戰(zhàn)機加油的情景，在空中加油機看來，戰(zhàn)機的運動情況是怎樣的?3.從地面上的人看來，空中加油機和戰(zhàn)機的運動情況是怎樣的?靜止的，加油時需要保持相對靜止沒有，坐地日行八萬里高速飛行任務(wù)5：學會合理選擇參考系問題情景:飛機投彈照片，模擬飛機投彈1.飛機飛行時，你認為飛機是靜止還是運動的?你做此判斷時是以什么物體為參考系的?2.如果以飛機為參考系，另外一臺飛機的飛行軌跡是怎樣的?3.問題1與問題2的結(jié)果產(chǎn)生了矛盾，你認為原因是什么呢?問題運動的；以地面為參考系靜止的選擇的參考系不同為了確定物體的位置和描述物體運動而被選做參考的物體。1、參考系：2、參考系的選取原則參考系的選擇是任意的，以觀測和描述物體的運動盡可能簡單為原則，一般選擇地面或相對地面靜止的物體。

標準性：假定不動

任意性：參考系的選擇是任意的。以觀測和描述物體的運動盡可能簡單為原則。

統(tǒng)一性：比較不同物體的運動時應(yīng)選統(tǒng)一參考系

差異性：選擇不同參考系時，結(jié)果往往不同3、參考系的四個性質(zhì)電影《閃閃的紅星》中有兩句歌詞：“小小竹排江中游，巍巍青山兩岸走。”這其中分別描述了兩種運動情景，那么它們分別是以什么為參考系的？想一想河岸、竹排例

在某次運動會火炬?zhèn)鬟f中，觀察到同一地點的旗幟和甲、乙兩火炬手所傳遞的圣火火焰是移動的如圖所示。關(guān)于甲、乙兩火炬手相對于靜止旗桿的運動情況，下列說法中正確的是（）A.甲、乙兩火炬手一定都在向右運動B.甲、乙兩火炬手一定都在向左運動C.甲火炬手一定向右運動，乙火炬手一定向左運動D.甲火炬手可能停止了運動，乙火炬手一定向左運動【思路點撥】根據(jù)題目中所述情景正確判定風的方向。【解析】根據(jù)旗幟的飄動情況可知風向左吹。甲火炬手所傳遞的圣火火焰向左飄動，由于旗桿是靜止的，所以甲火炬手可能相對于旗桿靜止，也可能向右運動，還可能向左運動，但此時的運動速度比風速小；乙火炬手所傳遞的圣火火焰向右飄動，表明乙火炬手一定向左運動，且運動速度比風速大。選項D正確。D例題1.

下列關(guān)于質(zhì)點的說法中，正確的是（

）A.質(zhì)點是一個理想化模型，實際上并不存在，所以引入這個概念沒有多大意義B.只有體積很小、質(zhì)量也很小的物體才能看成質(zhì)點C.調(diào)整人造衛(wèi)星的姿態(tài)，使衛(wèi)星的照相窗口對準地面時人造衛(wèi)星可以看成質(zhì)點D.如果物體的形狀和大小對所研究的問題沒有影響或影響可以忽略不計時，物體可以視為質(zhì)點D當堂檢測2.［多選］在以下情況中可將物體看做質(zhì)點的是（）A.研究一列火車從北京到上海所需的時間B.對某學生的騎車姿勢進行分析C.研究“天舟一號”從地球發(fā)射升空時的飛行軌跡D.研究“嫦娥五號”降落到月球表面后如何獲取月球土壤AC提示：物體的大小和形狀對問題的研究有無影響，不是由物體的大小決定的，而是由研究的問題決定的；同一物體在不同的運動情景中，有時可視為質(zhì)點，有時則不能視為質(zhì)點，關(guān)鍵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。3.［刻舟求劍的故事家喻戶曉，如圖所示，“舟已行矣，而劍不行”這句話所選用的參考系是（）A.舟

B.地面C.舟上的人 D.流動的水B解析：“舟已行矣，而劍不行”是說船相對于地面在運動，而劍落到水底后相對于地面不再移動，故此句選用的參考系是地面4.

2021年4月29日11時22分，新一代運載火箭長征五號B將中國航天器“天和”號核心艙送入預定軌道，標志著中國空間站時代即將開啟。在地球發(fā)射場發(fā)射階段通過運載火箭上的攝像頭觀察到地面正在向下運動，此時選取的參考系是（）A.地面 B.運載火箭C.發(fā)射架 D.發(fā)射場內(nèi)的樹木B【方法技巧】（1）比較多個物體運動狀況時，一定要選取同一參考系。（2）題目中涉及的參考系不同時，要將參考系進行轉(zhuǎn)換，變?yōu)橥粋€參考系。（3）涉及多個物體的復雜問題，解題時要在同一個參考系中畫出運動簡圖，幫助分析。解析：探測器