2023-2024學(xué)年粵教版必修第一冊(cè) 第一章　第一節(jié)　質(zhì)點(diǎn)　參考系　時(shí)間 學(xué)案

PAGE第一節(jié)質(zhì)點(diǎn)參考系時(shí)間核心素養(yǎng)目標(biāo)物理觀(guān)念(1)知道機(jī)械運(yùn)動(dòng)、參考系的概念，會(huì)選擇恰當(dāng)?shù)膮⒖枷笛芯课矬w的運(yùn)動(dòng)。(2)知道時(shí)間和時(shí)刻的含義及它們的區(qū)別。(3)經(jīng)歷質(zhì)點(diǎn)模型的構(gòu)建過(guò)程，了解質(zhì)點(diǎn)的含義，知道物體抽象為質(zhì)點(diǎn)的條件?？茖W(xué)思維(1)能靈活運(yùn)用參考系研究物體的運(yùn)動(dòng)。(2)體會(huì)構(gòu)建理想模型的思維方式，知道物理學(xué)研究需要構(gòu)建理想模型。知識(shí)點(diǎn)一質(zhì)點(diǎn)1．機(jī)械運(yùn)動(dòng)：我們把物體相對(duì)于其他物體在空間位置上隨時(shí)間的變化，叫作機(jī)械運(yùn)動(dòng)，簡(jiǎn)稱(chēng)運(yùn)動(dòng)。2．質(zhì)點(diǎn)：用來(lái)代替物體的有質(zhì)量的點(diǎn)。3．把物體看成質(zhì)點(diǎn)的條件：在研究物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，如果物體各點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況相同，或者物體的大小和形狀對(duì)研究問(wèn)題的影響可以忽略，這時(shí)我們就可以把物體看成質(zhì)點(diǎn)。知識(shí)點(diǎn)二參考系1．參考系(1)定義：研究一個(gè)物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，選來(lái)作為參考的物體，稱(chēng)為參考系。(2)選取原則：描述一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，參考系可以任意選擇。通常情況下，在研究地面上物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，常以地面作為參考系。(3)靜止的相對(duì)性：自然界中的一切物體都處于永恒的運(yùn)動(dòng)中，運(yùn)動(dòng)是絕對(duì)的，靜止是相對(duì)的。2．坐標(biāo)系(1)概念：為了定量描述物體的位置及位置的變化，需要在參考系上建立適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系。建立直線(xiàn)坐標(biāo)系需要在直線(xiàn)上規(guī)定原點(diǎn)、正方向和單位長(zhǎng)度。(2)建立坐標(biāo)系的目的：定量(選填“定量”或“定性”)描述物體的位置及位置的變化。(3)描述對(duì)象：物體的位置及位置的變化。知識(shí)點(diǎn)三時(shí)間與時(shí)刻1．時(shí)刻：表示某一瞬間，在時(shí)間軸上，時(shí)刻用點(diǎn)表示。2．時(shí)間：表示兩個(gè)時(shí)刻之間的間隔，在時(shí)間軸上，時(shí)間用線(xiàn)段表示。3．時(shí)間和時(shí)刻的單位：都是秒，符號(hào)是s。常用單位還有分、時(shí)，符號(hào)分別是min、h。如圖所示的是某手機(jī)地圖軟件導(dǎo)航圖，由圖像可知起始小圓點(diǎn)表示導(dǎo)航者此時(shí)的位置，而終止小圓點(diǎn)是導(dǎo)航者將要到達(dá)的位置。請(qǐng)對(duì)以下結(jié)論作出判斷：(1)在研究導(dǎo)航者的運(yùn)動(dòng)路徑時(shí)，可以將導(dǎo)航者看成質(zhì)點(diǎn)。(√)(2)在研究導(dǎo)航者的運(yùn)動(dòng)時(shí)間時(shí)，可以將導(dǎo)航者看成質(zhì)點(diǎn)。(√)(3)在研究導(dǎo)航者所駕駛轎車(chē)輪胎上某點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)時(shí)，可以將轎車(chē)看成質(zhì)點(diǎn)。(×)(4)導(dǎo)航圖上的小圓點(diǎn)就是把導(dǎo)航者看成了一個(gè)點(diǎn)，以便于導(dǎo)航者觀(guān)察和使用地圖。(√)(5)當(dāng)導(dǎo)航者運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)航圖上的小圓點(diǎn)也隨之運(yùn)動(dòng)，是以周?chē)姆课?、道路為參考系的?√)(6)導(dǎo)航上顯示的50分鐘指時(shí)間。(√)要點(diǎn)一對(duì)質(zhì)點(diǎn)的理解山地自行車(chē)非常受人們歡迎，騎上它可以翻山越嶺，欣賞美景，既健康，又環(huán)保。請(qǐng)思考：(1)某同學(xué)通過(guò)手機(jī)APP功能研究自行車(chē)從家到學(xué)校的運(yùn)動(dòng)軌跡，能否把自行車(chē)看成質(zhì)點(diǎn)？(2)某同學(xué)研究山地自行車(chē)和傳統(tǒng)自行車(chē)在騎行過(guò)程中的騎行姿勢(shì)，能否將騎行者看成質(zhì)點(diǎn)？提示：(1)自行車(chē)的大小和形狀對(duì)研究運(yùn)動(dòng)軌跡沒(méi)有影響，所以可以把自行車(chē)看成質(zhì)點(diǎn)。(2)因?yàn)橐芯框T行者的騎行姿勢(shì)，不能忽略騎行者的大小，不能把騎行者看成質(zhì)點(diǎn)。1．質(zhì)點(diǎn)的特點(diǎn)(1)沒(méi)有大小和形狀。(2)具有物體的全部質(zhì)量。(3)是一種理想化的物理模型，實(shí)際生活中并不存在。2．對(duì)物體可以看成質(zhì)點(diǎn)的條件的兩點(diǎn)理解(1)物體的大小和形狀對(duì)所研究的問(wèn)題無(wú)影響，或者有影響但可以忽略不計(jì)時(shí)，則可將物體看成質(zhì)點(diǎn)。(2)當(dāng)物體上各部分的運(yùn)動(dòng)情況完全相同時(shí)，物體上任何一點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況都能反映該物體的運(yùn)動(dòng)，一般可以將該物體看成質(zhì)點(diǎn)，但不一定總是能看成質(zhì)點(diǎn)。3．質(zhì)點(diǎn)的研究方法——“物理模型”(1)物理模型是在物理研究中，突出問(wèn)題的主要因素，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。(2)物理模型作為一種理想化模型，是為了研究問(wèn)題方便而對(duì)實(shí)際問(wèn)題的科學(xué)抽象，實(shí)際中并不存在?！镜淅?】2020年11月2日在斯諾克冠中冠賽中，丁俊暉以4∶3戰(zhàn)勝希金斯晉級(jí)8強(qiáng)。下列關(guān)于臺(tái)球的說(shuō)法中正確的有()A．因?yàn)榕_(tái)球比較小，所以一定可以把它看成質(zhì)點(diǎn)B．丁俊暉在擊球時(shí)可以把臺(tái)球看成質(zhì)點(diǎn)C．解說(shuō)員在解說(shuō)進(jìn)球路線(xiàn)時(shí)可以把臺(tái)球看成質(zhì)點(diǎn)D．丁俊暉在分析臺(tái)球轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可以把臺(tái)球看成質(zhì)點(diǎn)解析物體能否看成質(zhì)點(diǎn)，要看物體的大小和形狀在所研究的問(wèn)題中起主要作用還是起次要作用，故A錯(cuò)誤；丁俊暉在擊球時(shí)，需要考慮球的旋轉(zhuǎn)情況，因此不能把臺(tái)球看成質(zhì)點(diǎn)，故B錯(cuò)誤；而解說(shuō)員在解說(shuō)進(jìn)球路線(xiàn)時(shí)只需說(shuō)明球的行進(jìn)軌跡，因此可以把臺(tái)球看成質(zhì)點(diǎn)，故C正確；丁俊暉需要考慮球的旋轉(zhuǎn)情況對(duì)路線(xiàn)的影響，因此不可以把臺(tái)球看成質(zhì)點(diǎn)，故D錯(cuò)誤。答案C1．(多選)無(wú)人戰(zhàn)斗機(jī)由無(wú)人偵察機(jī)發(fā)展而來(lái)，但其復(fù)雜程度遠(yuǎn)高于無(wú)人偵察機(jī)，下列可將無(wú)人戰(zhàn)斗機(jī)視為質(zhì)點(diǎn)的是()A．研究人員觀(guān)察測(cè)試無(wú)人戰(zhàn)斗機(jī)的飛行速度時(shí)B．研究人員觀(guān)察無(wú)人戰(zhàn)斗機(jī)飛行姿勢(shì)、測(cè)試各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)時(shí)C．?dāng)撤酱_定無(wú)人戰(zhàn)斗機(jī)位置時(shí)D．?dāng)撤接麑?duì)無(wú)人戰(zhàn)斗機(jī)關(guān)鍵部位實(shí)施打擊時(shí)解析：AC測(cè)試無(wú)人戰(zhàn)斗機(jī)的飛行速度或確定其位置時(shí)，無(wú)需考慮其形狀、大小，可將其看成質(zhì)點(diǎn)，A、C正確；觀(guān)察無(wú)人戰(zhàn)斗機(jī)飛行姿勢(shì)或確定關(guān)鍵部位時(shí)，都必須考慮其形狀、大小，不能看成質(zhì)點(diǎn)，B、D錯(cuò)誤。2．2020年11月10日，我國(guó)“奮斗者”號(hào)載人潛水器在馬里亞納海溝成功坐底，坐底深度10909m。“奮斗者”號(hào)照片如圖所示，下列情況中“奮斗者”A．估算下降總時(shí)間時(shí)B．用推進(jìn)器使其轉(zhuǎn)彎時(shí)C．在海溝中穿越窄縫時(shí)D．科學(xué)家在其艙內(nèi)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)解析：A在研究奮斗者號(hào)下潛總時(shí)間時(shí)，可以將其看作一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，選項(xiàng)A正確；在研究用哪一支推進(jìn)器使奮進(jìn)號(hào)轉(zhuǎn)彎時(shí)，不能將其看作質(zhì)點(diǎn)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；在判斷是否能夠穿過(guò)狹縫時(shí)，不能忽略其自身大小，不能將其看作質(zhì)點(diǎn)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；科學(xué)家在內(nèi)部實(shí)驗(yàn)室，顯然不能將其大小忽略，不能將其看作質(zhì)點(diǎn)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。要點(diǎn)二參考系觀(guān)察圖中所展現(xiàn)的生活情景，回答下列問(wèn)題。(1)在汽車(chē)行駛過(guò)程中，小華和司機(jī)的相對(duì)位置________(選填“變化”或“沒(méi)變”)，所以說(shuō)小華相對(duì)于司機(jī)是______(選填“運(yùn)動(dòng)”或“靜止”)的。(2)在汽車(chē)行駛過(guò)程中，小華和小明的相對(duì)位置________(選填“變化”或“沒(méi)變”)，所以說(shuō)小華相對(duì)于小明是______(選填“運(yùn)動(dòng)”或“靜止”)的。提示：(1)沒(méi)變靜止(2)變化運(yùn)動(dòng)1．選取原則(1)理論上講，參考系的選取是任意的。(2)選取參考系以描述運(yùn)動(dòng)盡可能簡(jiǎn)單為原則，通常選地面或相對(duì)地面靜止的物體為參考系。2．參考系的三性任意性參考系的選取在原則上是任意的同一性比較不同物體的運(yùn)動(dòng)情況應(yīng)選擇同一參考系差異性對(duì)于同一物體，選擇不同的參考系，結(jié)果一般不同【典例2】我們?cè)诿枋瞿硞€(gè)物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，總是相對(duì)一定的參考系而言的，下列說(shuō)法不正確的是()A．我們說(shuō)“太陽(yáng)東升西落”，是以地球?yàn)閰⒖枷档腂．我們說(shuō)“地球圍繞太陽(yáng)轉(zhuǎn)”，是以太陽(yáng)為參考系的C．我們說(shuō)“同步衛(wèi)星在高空靜止不動(dòng)”，是以太陽(yáng)為參考系的D．坐在火車(chē)上的乘客看到鐵路旁邊的樹(shù)木、電線(xiàn)桿迎面向他飛奔而來(lái)，是以火車(chē)或他自己為參考系的解析“太陽(yáng)東升西落”是相對(duì)于我們居住的地球而言的，是以地球?yàn)閰⒖枷档?，A正確；“地球圍繞太陽(yáng)轉(zhuǎn)”是以太陽(yáng)為參考系的，B正確；“同步衛(wèi)星在高空靜止不動(dòng)”是相對(duì)于地球而言的，是以地球?yàn)閰⒖枷档模珻錯(cuò)誤；火車(chē)上的乘客看到鐵路旁的樹(shù)木、電線(xiàn)桿迎面向他飛奔而來(lái)，是以火車(chē)或他自己為參考系的，D正確。答案C1．(多選)下列關(guān)于參考系的說(shuō)法正確的是()A．研究任何物體的運(yùn)動(dòng)，都要選別的物體為參考系B．研究某物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，必須選特定的物體為參考系C．參考系就是絕對(duì)不動(dòng)的物體D．一個(gè)物體相對(duì)于一個(gè)參考系是靜止的，相對(duì)于另一個(gè)參考系不一定是靜止的解析：AD一個(gè)物體是否運(yùn)動(dòng)，以及做何種運(yùn)動(dòng)，都是相對(duì)于別的物體來(lái)說(shuō)的，因此，研究任何物體的運(yùn)動(dòng)，都要選取別的物體為參考系，而且參考系可以任意選取，一個(gè)物體相對(duì)于不同的參考系，位置是否變化及如何變化，都可能不同。選項(xiàng)A、D正確。2．如圖所示的是反映“小小竹排江中游，巍巍青山兩岸走”的山水畫(huà)，以下有關(guān)參考系的判斷正確的是()A．“竹排江中游”，以竹排上的人為參考系B．“竹排江中游”，以竹排為參考系C．“青山兩岸走”，以竹排上的人為參考系D．“青山兩岸走”，以江岸上的樹(shù)為參考系解析：C“竹排江中游”是竹排相對(duì)青山(或江岸上的樹(shù))在運(yùn)動(dòng)，因此是以青山(或江岸上的樹(shù))為參考系的，以竹排上的人為參考系，竹排是靜止的，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；研究竹排的運(yùn)動(dòng)，不能以竹排為參考系，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；“青山兩岸走”是青山相對(duì)竹排(或竹排上的人)在運(yùn)動(dòng)，因此是以竹排(或竹排上的人)為參考系的，若以江岸上的樹(shù)為參考系，青山是靜止的，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤。要點(diǎn)三時(shí)刻和時(shí)間的理解北京時(shí)間2021年10月16日0時(shí)23分，搭載神舟十三號(hào)載人飛船的長(zhǎng)征二號(hào)F遙十三運(yùn)載火箭，在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心按照預(yù)定時(shí)間精準(zhǔn)點(diǎn)火發(fā)射，約582秒后，神舟十三號(hào)載人飛船與火箭成功分離，進(jìn)入預(yù)定軌道。請(qǐng)問(wèn)以上實(shí)例中，所列計(jì)時(shí)數(shù)據(jù)，哪些是時(shí)間？哪些是時(shí)刻？提示：2021年10月16日0時(shí)23分指的是時(shí)刻，582秒指的是時(shí)間。1．時(shí)刻只能顯示運(yùn)動(dòng)的一瞬間，好比一張照片。常用來(lái)表示時(shí)刻的關(guān)鍵詞有：初、末、時(shí)等。如圖所示，E點(diǎn)表示第4s末，即第5s初。2．時(shí)間能顯示運(yùn)動(dòng)的一個(gè)過(guò)程，好比一段錄像。常用來(lái)表示時(shí)間的關(guān)鍵詞有：內(nèi)、經(jīng)歷、歷時(shí)等。如圖所示，前2s內(nèi)、第2s內(nèi)等指的是時(shí)間。提醒：時(shí)刻強(qiáng)調(diào)的是個(gè)點(diǎn)，而時(shí)間強(qiáng)調(diào)的是個(gè)線(xiàn)段?！镜淅?】(多選)根據(jù)如圖所示的時(shí)間坐標(biāo)軸，下列有關(guān)時(shí)刻與時(shí)間的敘述正確的是()A．t2表示時(shí)刻，稱(chēng)為第2s末或第3s內(nèi)，也可以稱(chēng)為2s時(shí)B．0～t2表示時(shí)間，稱(chēng)為最初2s內(nèi)或第2s內(nèi)C．t2～t3表示時(shí)間，稱(chēng)為第3s內(nèi)D．tn－1～tn表示時(shí)間，稱(chēng)為第ns內(nèi)解析t2表示時(shí)刻，稱(chēng)為第2s末或第3s初，故A錯(cuò)誤；0～t2表示時(shí)間，稱(chēng)為前2s內(nèi)或最初2s內(nèi)，第2s內(nèi)表示1s末到2s末這1s的時(shí)間，故B錯(cuò)誤；t2～t3表示時(shí)間，稱(chēng)為第3s內(nèi)，故C正確；tn－1～tn表示時(shí)間，稱(chēng)為第ns內(nèi)，故D正確。答案CD|方法技巧|判斷時(shí)刻與時(shí)間的兩種方法(1)根據(jù)上下文判斷：分析題干，根據(jù)題意去體會(huì)和判斷。時(shí)刻對(duì)應(yīng)的是某一狀態(tài)，時(shí)間對(duì)應(yīng)的是某一過(guò)程。(2)利用時(shí)間軸判斷：畫(huà)出時(shí)間軸，把所給的時(shí)刻和時(shí)間表示出來(lái)，對(duì)應(yīng)一個(gè)點(diǎn)的是時(shí)刻，對(duì)應(yīng)一段線(xiàn)段的是時(shí)間。1．下列關(guān)于圖甲、乙中計(jì)時(shí)數(shù)據(jù)的說(shuō)法，正確的是()A．圖甲中博爾特百米奪冠成績(jī)“9．58”是指時(shí)刻B．圖乙中的列車(chē)到點(diǎn)“16：30”C．圖乙中的列車(chē)“晚點(diǎn)1小時(shí)8分”是指時(shí)間D．圖甲、乙中所列計(jì)時(shí)數(shù)據(jù)均指時(shí)間解析：C圖甲中博爾特百米奪冠成績(jī)“9．58”是指時(shí)間，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；圖乙中的列車(chē)到點(diǎn)“16：30”是指時(shí)刻，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；圖乙中的列車(chē)“晚點(diǎn)1小時(shí)8分”是指時(shí)間，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤。2．在如圖所示的時(shí)間軸上標(biāo)出的是()A．第4s初 B．第2s末C．第3s內(nèi) D．前3s解析：D時(shí)間是指時(shí)間的長(zhǎng)度，在時(shí)間軸上對(duì)應(yīng)一段距離，時(shí)刻是指時(shí)間點(diǎn)，在時(shí)間軸上對(duì)應(yīng)的是一個(gè)點(diǎn)。從時(shí)間軸上來(lái)看表示的是從0到3s末的一段時(shí)間，即前3s，所以D正確，A、B、C錯(cuò)誤。|要點(diǎn)回眸|1．如圖所示，一名運(yùn)動(dòng)員在跳遠(yuǎn)中助跑、起跳、飛行、落坑幾個(gè)瞬間的動(dòng)作。下列情景中該運(yùn)動(dòng)員可以看成質(zhì)點(diǎn)的是()A．研究運(yùn)動(dòng)員的跳遠(yuǎn)成績(jī)時(shí)B．研究運(yùn)動(dòng)員的助跑動(dòng)作時(shí)C．研究運(yùn)動(dòng)員的起跳動(dòng)作時(shí)D．研究運(yùn)動(dòng)員的飛行動(dòng)作時(shí)解析：A研究運(yùn)動(dòng)員的跳遠(yuǎn)成績(jī)時(shí)，運(yùn)動(dòng)員的大小與形狀可以忽略，可以將運(yùn)動(dòng)員看作質(zhì)點(diǎn)；研究運(yùn)動(dòng)員的助跑動(dòng)作、起跳動(dòng)作、飛行動(dòng)作時(shí)，如果把運(yùn)動(dòng)員看成質(zhì)點(diǎn)就無(wú)法研究其動(dòng)作了，因此在這些過(guò)程中不能把運(yùn)動(dòng)員看成質(zhì)點(diǎn)，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤。2．下列計(jì)時(shí)數(shù)據(jù)中指時(shí)間的是()A．2021年2月10日19時(shí)52分，中國(guó)首次火星探測(cè)任務(wù)“天問(wèn)一號(hào)”探測(cè)器實(shí)施近火捕獲制動(dòng)B．任子威在北京冬奧會(huì)上以1分26秒768的成績(jī)獲得短道速滑男子1000米冠軍C．里約奧運(yùn)會(huì)馬龍、張繼科乒乓球男單決賽8：30正式開(kāi)始D．2021年10月16日0時(shí)23分，“神舟十三號(hào)”發(fā)射升空，將中國(guó)三名航天員送入太空解析：B2021年2月10日19時(shí)52分在時(shí)間軸上對(duì)應(yīng)的是一個(gè)點(diǎn)，是時(shí)刻，故A錯(cuò)誤。1分26秒768是任子威比賽所用的時(shí)間，故B正確。8：30在時(shí)間軸上對(duì)應(yīng)的是一個(gè)點(diǎn)，是時(shí)刻，故C錯(cuò)誤。2021年10月16日0時(shí)23分在時(shí)間軸上對(duì)應(yīng)的是一個(gè)點(diǎn)，是時(shí)刻，故D錯(cuò)誤。3．體育攝影中“追拍法”的成功之作如圖所示，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(wèn)攝影師選擇的參考系是()A．大地 B．太陽(yáng)C．滑板運(yùn)動(dòng)員 D．步行的人解析：C由于攝影師眼中滑板運(yùn)動(dòng)員是靜止的，故滑板運(yùn)動(dòng)員和攝影師相對(duì)靜止，以滑板運(yùn)動(dòng)員作為參考系，攝影師是靜止的，所以滑板運(yùn)動(dòng)員的圖片是清晰的，但由于背景相對(duì)于滑板運(yùn)動(dòng)員是運(yùn)動(dòng)的，所以背景相對(duì)于攝影師也是運(yùn)動(dòng)的，所以拍攝出的背景是模糊的。故在“追拍法”中攝影師選擇的參考系是滑板運(yùn)動(dòng)員，C正確。4．(多