学案1：2021人教版高中物理（2019版）必修第一册1

第1讲：直线运动描述-质点、参考系

C新课导入

1、什么是物理？物理都在研究什么？

2、学好物理我们能得到什么？

3、如何学好物理？

知识详解

知识点一：机械运动

1.机械运动

一个物体相对于另一个物体的位置的改变，叫做机械运动，简称运动，它包

括平动、转动和振动等运动形式.

①运动是绝对的，静止是相对的。②宏观、微观物体都处于永恒的运动中。

注意：植物开花不是机械运动，为什么？结合定义好好理解下，还有哪些不是机

械运动？

知识点二：质点”

2.物体和质点

研究物体的运动，第一步是要确定物体的位置。物体都具有大小和形状，在运动

中物体的各点的位置变化一般说来是不同的，所以要详细描述物体的位置及

其变化，并不是一件简单的事情。

例如：（1）投掷手榴弹时怎么样测量投掷距离？

（2）把教室的课桌向后推出0.5m怎么样测量距离？

（3）你从校门口向校园内走100m,你现在在哪儿？

（1）质点的定义：用来代替物体的有质量的点叫做质点。即没有形状、大小、

体积而具有质量的一个点，质点具有物体的全部质量。

（2）质点是人们为了使实际问题简化而引入的理想化模型。引入理想化模型，

抓住主要矛盾，忽略次要矛盾，尽可能把复杂问题简单化，是物理学上经常

用到的一种研究问题的方法一一科学抽象。

物理学对实际问题的简化，必须从实际出发，撇开不考虑的只能是与当前考察无

关的因素，和对当前考察影响很小的次要因素。

（3）关于质点简化的条件性

一个物体能否抽象成质点，并不是取决于物体的形状和体积大小，这要看具体情

况而定。

①平动的物体一般可以看作质点

做平动的物体，由于物体上各点的运动情况相同，可以用一个点代表整个物体的

运动，在这种情况下，物体的大小、形状就无关紧要了，可以把整个物体当

质点。

例如：平直公路上行驶的汽车，车身上各部分的运动情况相同，当我们把汽车作

为一个整体来研究它的运动的时候，就可以把汽车当作质点。当然，假如我

们需要研究汽车轮胎的运动，由于轮胎上各部分运动情况不相同，那就不能

把它看作质点了。

要注意的是：同一物体在不同情况下有时可看质点，有时不可以看作质点，一列

火车从北京开到上海，研究火车的运行的时间，可将火车看成质点，而火车

过桥时，计算火车过桥的时间，不可以将火车看成质点。

②有转动但转动为次要因素

例如：研究地球公转时，可把地球看作质点；研究地球自转时，不能把地球

看质点。

③物体的形状、大小可忽略

再如：乒乓球旋转对球的运动的较大的影响，运动员在发球、击球时都要考虑，

就不能把乒乓球简单看作质点。

知识点三：参考系”

3.参考系

参考系是研究机械运动的标准，要研究一个物体的运动，首先必须选取参考系。

(1)要描述一个物体的运动，就必须选择另外一个物体作为标准，这个被选来作

为标准的另外的物体就叫做参考系。一个物体一旦被选为参考系，就认为它

是静止的。在选定参考系后要假定自己站在参考系中去观察物体的运动。

(2)选择不同的参考系来观察同一个物体的运动，观察的结果可能会有所不同。

(3)比较两个物体的运动时必须选择同一参照系，比较才有意义。

(4)在运动学中，参考系的选取是任意的，但在实际选择参考系时应以运动的描

述尽可能简单为原则。在没有特别说明时，通常以地面为参考系。例如，描

述地面上物体的运动时，通常选地面或相对于地面而静止不动的其他物体作

为参考系。

4.坐标系

位置就是质点在某时刻所在的空间的一点。物体做机械运动时，其位置发生变化,

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。坐标系是在参考系的基础上抽象出来的概念，是抽象化的参考系。

(1)坐标系即参考系的具体化，是在参考系上建立的，坐标系相对参考系是静

止的。具体有：

①一维坐标：描述物体在一条直线上运动，即物体做一维运动时，可以以这条

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。如

图1—1—1所示，若某一物体运动到A点，此时它的位置坐标X,、=3m,若它

运动到B点，则此时它的坐标XB=-2m(表示沿X轴负方向)。

BOA

X/m

-203

图1—1—1

②二维坐标：平面直角坐标，描述物体在一平面内运动，即二维运动时，需采

用两个坐标确定它的位置。

③三维坐标：立体坐标系，描述物体在空间的运动。

M

1»I1一.A1T

-2-101534x/m

(A)直线坐标系

(B)平面坐标系(C)空间坐标系

(2)GPS定位仪一一确定地球物体的具体方位，提供准确时间。

要注意以下几点：

(a)坐标系相对参考系是静止的。

(b)坐标的三要素：原点、正方向、标度单位。

(c)用坐标表示质点的位置。

(d)用坐标的变化描述质点的位置改变。

：：随堂演练

1、在研究下述运动时，能把物体看作质点的是()

A.研究地球的自转效应B.研究火车从南京到上海运行需要的时间

C.研究乒乓球的旋转效应D.研究一列火车通过长江大桥所需的时间

2、关于质点的下列说法正确的是()

A.在研究物体的运动时，当物体的大小、形状对运动无影响或影响可以忽略，

物体可以简化为质点

B.在研究物体的运动时，当物体上各点运动情况相同时，物体可以简化为质点

C.在研究体操运动员的空中动作时，可以将运动员简化为质点

D.在研究地球绕太阳的公转运动时，由于地球体积太大，不可以简化为质点

3、在研究下述运动时，能把物体看作质点的是()

A.研究地球的自转B.研究乒乓球的旋转

C.研究火车从北京运行到上海D.研究悬挂的轻绳下系着的小钢球的摆动

4、下列情况中运动的物体不能被看做质点的是（）

A.研究绕地球运转的“神舟”十二号飞船的运行情况

B.研究飞行中直升飞机上的螺旋桨的转动情况

C.研究在水平推力作用下沿水平地面运动的木箱

D.帆船比赛中确定帆船在大海中的位置时

5、某校高一的新同学分别乘两辆汽车去郊游。甲车内一同学看见乙车没有运动，

而乙车内一同学看见路旁的树木向西运动。如果以地面为参考系，上述观察

说明（）

A.甲车不动，乙车向东运动B.乙车不动，甲车向东运动

C.甲车向西运动，乙车向东运动D.甲、乙两车以相同的速度都向东运动

6、关于参考系的选择，以下说法中正确的是（）

A.参考系必须选择静止不动的物体B.任何物体都可以被选作参考系

C.参考系就是不动的物体D.参考系必须是和地面连在一起的

物体

7、观察图中的烟和小旗，关于甲、乙两车相对于房子的运动情况，下列说法正

确的是)o

A.甲、乙两车一定向左运动Oc

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

8、如图所示，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

C.滑板运动员

D.步行的人

9、分析研究下列物体的运动时，研究对象能看做质点的是（）（多选）

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

10、科学研究表明，在太阳系的边缘可能还有一颗行星一一幸神星。这颗可能存

在的行星是太阳系现有的质量最大的行星一一木星质量的4倍，它的轨道半

径是地球轨道的几千倍。根据以上信息，下列说法正确的是（）（多选）

A.幸神星质量太大，不能看做质点

B.研究幸神星绕太阳运动，可以将其看做质点

C.比较幸神星运行速度与地球运行速度的大小关系，可以选择太阳为参考系

D.幸神星运行一周的位移要比地球运行一周的位移大

变式练习

1、两辆汽车在平直的公路上匀速并排行驶，甲车内一个人看见窗外树木向东移

动，乙车内一个人发现甲车没有动，以大地为参照物，上述事实说明（）

A.甲车向西运动，乙车不动B.乙车向西运动，甲车不动

C.甲车向西运动，乙车向东运动D.甲、乙两车以相同的速度同时向

西运动

2、下列说法中正确的是（）

A.体积、质量都极小的物体都能看成质点

B.当研究一列火车全部通过桥所需的时间时，可以把火车视为质点

C.研究自行车的运动时，因为车轮在转动，所以无论研究哪方面，自行车都

不能视为质点

D.如果物体的大小和形状对所研究的问题属于无关或次要因素，就可以把物

体看做质点

3、下列关于质点的说法中，正确的是（）

A.质点是一个理想化模型，实际上并不存在，所以引入这个概念没有多大意义

B.体积很小的物体更容易看成质点

C.凡轻小的物体，皆可看成质点

D.当物体的形状和大小对所研究的问题属于无关或次要因素时，即可把物体看

成质点

4、在下面研究的各个问题中可以被看做质点的是（）

A.研究奥运会乒乓球男单冠军打出的弧圈球的转动

B.确定奥运会冠军在万米长跑中的比赛成绩

C.研究2014年索契冬奥会运动员在花样滑冰比赛中的动作、姿势是否优美

D.研究一列火车通过某一路标的时间

可课后作业

1、下列情况下的物体可以看做质点的