人教版必修1 1.1 质点 参考系和坐标系 学案 (1).DOC

1.1质点 参考系和坐标系 学案学习目标1.理解什么是质点，知道质点是一种理想化的物理模型.2.能说出把物体看做质点的条件.3.知道参考系，知道对物体运动的描述具有相对性.4.知道坐标系和坐标系的种类一、物体和质点1质点：在某些情况下，我们可以忽略物体的大小和形状，而突出“物体具有质量”这个要素，把它简化成一个有质量的物质点，这样的点称为质点2把物体看做质点的条件如果忽略物体的大小和形状等因素，不影响问题的研究时，就可以把物体看做是质点二、参考系1参考系：要描述一个物体的运动，首先要选定某个其他物体做参考，观察物体相对于这个“其他物体”的位置是否随时间变化，以及怎样变化这种用来做参考的物体称为参考系2参考系对观察结果的影响：同一个物体的运动，选择不同的参考系，得出的运动结果会有所不同三、坐标系1建立目的：为了定量地描述物体的位置及位置的变化，需要在参考系上建立适当的坐标系2直线坐标系：当物体做直线运动时，往往以这条直线为x轴，在直线上规定原点、正方向和单位长度，建立直线坐标系.一、质点问题设计北京时间8月12日，2013年田径世锦赛男子100米飞人大战，牙买加选手博尔特在大雨和逆风的不利天气条件下，以9秒77逆转摘金博尔特身上各部分(头、手臂、腿、脚等)运动情况相同吗？在研究博尔特百米决赛所用时间时，能否忽略他的大小和形状，把他看成一个“点”呢？答案不相同；能要点提炼1质点的特点(1)质点是用来代替物体的有质量的物质点，它忽略了物体的大小和形状等次要因素，而突出了物体具有质量这个主要因素它与几何中的“点”有本质区别(2)质点是一种科学抽象，是一种理想化的物理模型，实际上不存在(填“存在”或“不存在”)2物体可以看成质点的条件：物体的大小和形状对研究问题的影响可以忽略不计时延伸思考是不是很大的物体一定不能看做质点，而很小的物体一定可以看做质点？请举例说明答案不是研究地球绕太阳的公转时可以把地球看做质点，而研究乒乓球的发球(如旋转问题)时不能把乒乓球看做质点二、参考系问题设计天宫一号空间站绕地球飞行时，以地球为参考系，坐在其中的宇航员如何运动？以空间站为参考系呢？答案以地球为参考系，宇航员在绕地球做近似圆周运动以空间站为参考系，宇航员处于静止状态要点提炼1参考系的选取原则：参考系的选取可以是任意的在实际问题中，参考系的选取以研究问题方便、对运动的描述尽可能简单为基本原则如果题目不做特殊说明，都是选地面为参考系2参考系对观察结果的影响(1)对一个物体运动情况的描述，取决于所选的参考系，选取的参考系不同，对同一个物体运动的描述也不同(2)相对静止：如果一个物体相对参考系位置不变，我们就说这两个物体是相对静止的平时人们所说的静止的物体，都是指相对静止，绝对静止是没有的三、坐标系问题设计描述下列三种运动需要建立怎样的坐标系呢？(1)描述百米运动员在运动中的位置(2)描述滑冰场上花样滑冰运动员的位置(3)描述翱翔在蓝天上的飞机的位置答案(1)以起点为坐标原点，建立一维直线坐标系；(2)以滑冰场中心为坐标原点，向东为x轴正方向，向北为y轴正方向，建立二维平面直角坐标系；(3)确定一点(如机场所在位置)为坐标原点，建立三维空间直角坐标系要点提炼1要准确地描述物体的位置及位置变化需要建立坐标系，这个坐标系上包括原点、正方向和单位长度2研究质点的直线运动时，一般建立一维直线坐标系，坐标轴上的一个坐标点对应质点的一个位置3直线坐标系中坐标值的含义(1)坐标值的正负表示物体所在位置在原点的正方向还是负方向上(2)坐标值的绝对值表示物体所在位置到坐标原点的距离一、对质点的理解例1分析研究下列物体的运动时，研究对象能看做质点的是()a研究“嫦娥三号”“奔月”的过程b研究奥运冠军邓琳琳在平衡木上的动作c研究从斜面上滑下的木块的滑行时间d研究运动员发出的弧旋乒乓球的旋转情况解析研究“嫦娥三号”“奔月”的过程，其形状、大小可以忽略不计，可以把它看成质点对邓琳琳在平衡木上的动作进行技术分析，不能把她看做质点从斜面上滑下的木块，其各部分的运动情况都相同，故可把木块看做质点弧旋乒乓球在转动，其各点的运动情况不同，研究其旋转情况时不能把它看做质点答案ac二、参考系与相对运动例2下列关于运动的描述中，参考系的选取符合描述的是()a诗句“飞流直下三千尺”，是以飞流作为参考系的b“钱塘江观潮时，观众只觉得潮水扑面而来”，是以潮水作为参考系的c“两岸猿声啼不住，轻舟已过万重山”，是以万重山作为参考系的d升国旗时，观察到国旗冉冉升起，观察者是以国旗作为参考系的解析选项a中的研究对象是“水”，故是以地面为参考系，该选项错误；选项b中的研究对象是“潮水”，是以观察者为参考系，该选项错误；选项c中的研究对象是“轻舟”，是以万重山为参考系，该选项正确；选项d中的研究对象是“国旗”，是以地面或旗杆为参考系的，该选项错误答案c例3观察图1中的烟和小旗，关于甲、乙两车相对于房子的运动情况，下列说法正确的是()a甲、乙两车一定向左运动b甲、乙两车一定向右运动 c甲车可能运动，乙车向右运动d甲车可能静止，乙车向左运动解析题图中房子相对于地面是静止的，由烟囱冒出的烟向左飘，可知此时风向向左(相对于地面而言)甲车上的小旗向左飘，则有三种可能的情况：一是甲车不动，风把小旗向左吹；二是甲车向右运动，风相对甲车向左，风把小旗向左吹；三是甲车向左运动但速度小于风速，因此风仍能把小旗向左吹对于乙车，则只有乙车向左运动并且速度大于风速时，风才能把小旗向右吹故只有选项d正确答案d三、坐标系的建立及应用例4在60周年国庆盛典上，游行的队伍和彩车依次从天安门前经过，以北京长安街为坐标轴，向西为正方向，以长安街中心为坐标原点o，建立一维直线坐标系一辆彩车最初在原点以东3 km处，一段时间后行驶到原点以西2 km处这辆彩车的最初位置和最终位置坐标分别是()a3 km；2 kmb3 km；2 kmc3 km；2 km d3 km；2 km解析坐标轴的正方向向西，则位置在原点以西为正，在原点以东为负彩车最初在原点以东且距原点3 km处，所以最初位置坐标是3 km，同理，最终位置坐标是2 km，故b正确答案b参考系和坐标系质点 1.(对质点的理解)在以下情况中可将所研究的物体看成质点的是()a研究撬棒撬物体时用力大小与支点位置关系b研究“玉兔”号从“嫦娥”的怀抱中“走”出来，即两器分离过程中“玉兔”一连串技术含量极高的“慢动作”c研究“玉兔”号巡视器巡视月球时的运动轨迹d研究旋转的电扇扇叶所受阻力大小的影响因素答案c解析质点是指有质量而不考虑大小和形状的物体，它是我们为了研究问题的方便而引入的一种理想化模型c情景中物体的大小和形状能忽略，因而可看成质点；支点位置影响撬棒用力大小，撬棒不可以看做质点；研究“嫦娥”、“玉兔”两器分离过程中的技术动作时，不能把“玉兔”看成质点；扇叶所受阻力与扇叶的形状、大小有关，不能看做质点故选c.2(参考系与相对运动)如图2所示，是体育摄影中“追拍法”的成功之作，摄影师眼中清晰的滑板运动员是静止的，而模糊的背景是运动的，摄影师用自己的方法表达了运动的美请问摄影师选择的参考系是()a大地 b太阳 图2c滑板运动员 d步行的人答案c解析摄影师与运动员以相同的速度运动，并且以运动员为参考系拍摄，这样背景上其他物体看起来就是“运动”的，因而模糊不清3(坐标系的建立及应用)一个小球从距地面4 m高处落下，被地面弹回，在距地面1 m高处被接住坐标原点定在抛出点正下方2 m处，向下为坐标轴的正方