【公开课】质点+参考系+人教版（2019）必修第一册

质点参考系

德琳高中周稳新知导入世界万物都在运动，古希腊杰出的哲学家、科学家亚里士多德说过：不了解运动，就不了解自然。科学家是怎么描述物体的运动的呢？新知导入著名德国物理学家海森伯：为了理解现象，首要条件是引入适当的概念，只有借助于正确的概念，我们才能真正知道观察到了什么?

今天，我们通过引入质点这个重要的概念，来准确描述复杂的大自然的运动。运动的描述有同学认为：“只要物体体积比较小，研究它的运动时，就能把它看成一个点。”你同意这种观点吗？运动的描述通过上述实例，你能总结出“研究物体运动时，能将物体看成一个点”的条件吗？运动的描述结论一：当物体的大小、形状对研究问题没有影响或影响微小时，可以忽略大小、形状而把它看作一个点。突出主要因素忽略次要因素运动的描述想一想：小木块上各点运动情况有什么特点？

结论二：当物体上各点的运动完全相同时，整个物体的运动可以简化为一个点的运动运动的描述结论二：当物体上各点的运动完全相同时，整个物体的运动可以简化为一个点的运动。结论一：当物体的大小、形状对研究问题没有影响或影响微小时，可以忽略大小、形状而把它看作一个点。质点经过科学抽象而建立的理想化的“物理模型”，实际并不存在理想化模型根据所研究问题的性质和需要，抓住问题中的主要因素，忽略次要因素，建立起的一种理想化模型，从而使复杂问题得到简化。在某些情况下，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点参考系满眼风波多闪烁，看山恰似走来迎。仔细看山山不动，是船行。——《浣溪沙》1.在日常生活中，你遇到过类似“山走来”的情况吗？请举例说明2.为什么原本不会动的山，看起来像是向我走来的呢？参考系参考系：为描述物体的运动而选来做参考的假定不动的另外的物体3.按照参考系的概念，“是船行”是以什么为参考系的？参考系可以任意选取，但要考虑描述物体运动的方便性，如研究地面上物体的运动时，常选地球或相对地球静止的物体为参考系．大地以地球为参考系以太阳为参考系选择不同参考系观察用一个物体，结果可能不同小明和小红周末一起去玩，在碰头时却遇见了困难。小明：“小红你现在在哪里啊？”小红：“我之前在一朵小熊一样的云下面，现在往右走了十几步，到了一朵小花样的云下面了”坐标系坐标系1.如果你是小红，你认为该如何描述，才能让小明找到你？尝试改编小红的话。我之前在东方之门的正下方，现在往东走了200米，现在到了金鸡湖边了2.由此，你能归纳出想要精准描述物体的位置及变化，需要的要素有哪些？坐标系的三要素：原点、正方向、单位长度为了精准描述物体的位置及变化坐标系为描述复杂程度不同的物体运动，要建立不同的坐标系．描述下列三种运动需要建立怎样的坐标系呢？(1)描述百米运动员在跑动中的位置一维坐标系(2)描述滑冰场上花样滑冰运动员在冰面上的位置(3)描述翱翔在蓝天上的飞机的位置平面直角坐标系空间直角坐标系二、参考系1.定义：描述某一物体运动时,用来作参考(假定为不动)的另外的物体。2.选取原则：（1）通常选取地面或相对地面静止的物体做参考系（2）通常以使所研究的问题得以简化为基本原则1.描述物体是否运动是看相对于参考系的位置是否改变，事先假定参考系不动；2.选取不同的参考系来观察同一物体的运动结果往往是不同；3.参考系的选取可以是任意的，实际解题应以观测方便和使物体的运动尽可能简单为原则；4.比较两个物体的运动应选同一参考系。参考系的性质相对性差异性任意性同一性例.某校高一的新同学分别乘两辆汽车去市公园游玩。当两辆汽车在平直公路上运动时，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移动。如果以地面为参考系，那么，根据上述观察到的现象可说明()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D例.第一次世界大战期间，一名法国飞行员在2000米的高空飞行时，发现旁边有一个小东西，他以为是一只小飞虫，敏捷地把它抓过来，令他吃惊的是，抓到的竟是一颗子弹。飞行员能抓住子弹的原因是()A.飞行员反应快B.子弹相对飞行员是静止的C.子弹已经飞行的没劲了D.飞行员有手劲B高中物理必修第一册第一章运动的描述1.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.只有体积很小、质量也很小的物体才能看成质点C.调整人造卫星的姿态，使卫星的照相窗口对准地面时人造卫星可以看成质点D.如果物体的形状和大小对所研究的问题没有影响或影响可以忽略不计时，物体可以视为质点D当堂检测高中物理必修第一册第一章运动的描述2.［多选］在以下情况中可将物体看做质点的是（）A.研究一列火车从北京到上海所需的时间B.对某学生的骑车姿势进行分析C.研究“天舟一号”从地球发射升空时的飞行轨迹D.研究“嫦娥五号”降落到月球表面后如何获取月球土壤AC提示：物体的大小和形状对问题的研究有无影响，不是由物体的大小决定的，而是由研究的问题决定的；同一物体在不同的运动情景中，有时可视为质点，有时则不能视为质点，关键是看物体的大小和形状对所研究问题的影响是否可以忽略。◆能否把物体看做质点的判断方法物体的大小和形状可以忽略或物体上任意一点的运动可代替物体的运动时，可把物体看做质点。有以下四种情况：高中物理必修第一册第一章运动的描述3.［刻舟求剑的故事家喻户晓，如图所示，“舟已行矣，而剑不行”这句话所选用的参考系是（）A.舟 B.地面C.舟上的人 D.流动的水B【注意】（1）只要选定某物体为参考系，则认为该物体处于静止状态。（2）任何物体都可以选为参考系，为研究问题的方便，一般选地面或相对地面静止的物体为参考系。（3）要比较不同物体的运动状况，应选取同一参考系。解析：“舟已行矣，而剑不行”是说船相对于地面在运动，而剑落到水底后相对于地面不再移动，故此句选用的参考系是地面高中物理必修第一册第一章运动的描述4.2021年4月29日11时22分，新一代运载火箭长征五号B将中国航天器“天和”号核心舱送入预定轨道，标志着中国空间站时代即将开启。在地球发射场发射阶段通过运载火箭上的摄像头观察到地面正在向下运动，此时选取的参考系是（）A.地面 B.运载火箭C.发射架 D.发射场内的树木B【方法技巧】（1）比较多个物体运动状况