1.质点　参考系-高一上学期物理必修一课件人教版

第一章运动的描述1.质点参考系课程标准素养目标1.通过质点模型的建构过程,了解质点的含义。2.知道将物体抽象为质点的条件,能将特定实际情境中的物体抽象成质点。3.体会建构物理模型的思维方式,认识物理模型在探索自然规律中的作用。1.质点、参考系的概念。(物理观念)2.探究质点模型,参考系选取原则。(科学探究)3.对质点的理解,能根据实际情况选定参考系。(科学态度与责任)【教学建议】

1.质点:

2.参考系:任务建议物体能够看作质点的条件通过对具体实例的分析总结出物体能够看作质点的条件任务建议参考系的选择原则通过对具体实例的分析归纳出参考系的选择原则【情境导引】

土星冲日是指土星、地球和太阳几乎排列成一线,地球位于太阳与土星之间。此时土星被太阳照亮的一面完全朝向地球,所以明亮而且易于观察。地球和土星绕太阳公转的方向相同,轨迹都可近似为圆。地球一年绕太阳一周,土星约29.5年绕太阳一周。

问题导引:

(1)当研究土星的运动轨迹时,能否把土星看成质点?

(2)以太阳为参考系,地球是运动的还是静止的?1.质点任务驱动:花样滑冰是冬奥会的比赛项目之一,花样滑冰运动员穿着冰鞋在冰上滑行,研究运动员的动作时可以把运动员看作质点吗?提示:不可以。(1)定义:把物体简化为一个具有_____的点。(2)将物体看成质点的条件:在研究物体的运动时,当物体的_____和_____对所研究问题的影响可忽略不计时,物体可视为质点。(3)质点是一种_______模型,实际并不存在。质量形状大小理想化2.参考系任务驱动:“小小竹排江中游,巍巍青山两岸走。”后半句是以什么为参考系的?提示:是以竹排为参考系的。(1)定义:在描述物体的运动时,用来作_____的物体。(2)对参考系的理解。①描述一个物体的运动时,参考系可以_____选择,但应以观测方便和描述运动简单为原则,在研究地面上物体的运动时,常选_____为参考系。②选择不同的参考系来观察同一个物体的运动,其结果会有所不同,所以说物体的运动具有_______。参考任意地面相对性【易错辨析】(1)研究空中雄鹰的飞行技巧时,雄鹰可以看成质点;而研究其飞行轨迹时不能将其看成质点。(

)(2)只要物体很小,就可以把物体看成质点。(

)(3)做直线运动的物体不一定能看成质点。(

)(4)参考系只能选择静止的物体。(

)(5)一个物体的运动情况与参考系的选择无关。(

)提示:(1)×。研究空中雄鹰的飞行技巧时,不能忽略雄鹰的大小和形状,不可以看成质点;而研究其飞行轨迹时能将其看成质点。(2)×。一个物体是否能看成质点是由所要研究的问题决定的。(3)√。(4)×。参考系可以任意选择。(5)×。选择不同参考系来观察同一物体的运动情况,其结果一般会有所不同。主题一

质点【生活情境】如图所示为“复兴号”列车。【问题探究】(1)研究“复兴号”列车进站的时间,能否将其看作质点?提示:不能。“复兴号”列车进站时,“复兴号”列车的长度与站台相比不能被忽略,所以在研究“复兴号”列车进站的时间时,不能将“复兴号”列车看作质点。(2)研究“复兴号”列车从汉口站到广州南站的时间,能否将其看作质点?提示:能。“复兴号”列车的长度与从汉口站到广州南站的距离相比,可以忽略不计,所以在研究“复兴号”列车从汉口站到广州南站的时间时,可以将“复兴号”列车看作质点。(3)研究“复兴号”列车车轮上某点的运动情况,能否将其看作质点?提示:不能。“复兴号”列车车轮上某点的运动情况与车轮的大小和形状有关,这种情况下不能将“复兴号”列车看作质点。【天文情境】

【问题探究】(1)在研究地球绕太阳公转和地球自转时,能否将地球看作质点?提示:研究地球绕太阳公转时,地球的形状和大小属于次要因素,地球可以看作质点。研究地球自转时,地球的形状不可忽略,不能将地球看作质点。(2)是不是很大的物体一定不能看作质点,而很小的物体一定可以看作质点?请举例说明。提示:不是。研究地球绕太阳的公转时可以把地球看作质点,而研究乒乓球的发球(如旋转问题)时不能把乒乓球看作质点。【结论生成】1.物体看成质点的条件:(1)物体的大小、形状对所研究的问题无影响或可以忽略不计的情况下,物体可看成质点。(2)当物体上各部分的运动情况都相同时,物体上任何一点的运动情况都能反映物体的运动,物体可看成质点。(3)只研究物体的平动时,或物体虽转动但不研究转动及转动的各个部分时,可以把物体看作质点。2.质点与几何点的异同:质点是一个理想化模型,质点没有体积,没有大小,也不是几何上的“点”,是一个与物体质量相等的、不占空间的抽象模型。3.质点与物体的大小无关:(1)物体能否看成质点取决于所研究问题是否与物体的大小、形状有关。(2)大的物体有时可以看成质点,如研究地球绕太阳公转时可以把地球看成质点。小的物体有时不可以看成质点,如研究原子的内部结构时,原子不可以看成质点。【典例示范】(2025·烟台高一检测)2024年8月18日,“蛟龙号”载人潜水器在西太平洋海域顺利完成航次首潜,8月28日,“蛟龙号”载人潜水器完成2024西太平洋国际航次科考第9次下潜作业。下列情况中“蛟龙号”一定可视为质点的是(

)A.估算下潜总时间时B.用推进器进行姿态调整时C.在海沟中穿越窄缝时D.科学家在其舱内进行实验时√【解析】选A。在所研究的问题中,形状和体积能够被忽略的物体可以被视为质点。估算下潜总时间时,潜水器的形状和体积可以被忽略,则可视为质点,故A正确;用推进器进行姿态调整时,需要观察推进器的姿态,因而不能被视为质点,故B错误;在海沟中穿越窄缝时,对于较窄的缝隙来说,“蛟龙号”的形状和体积不能被忽略,不可视为质点,故C错误;科学家在其舱内进行实验时,不能忽略“蛟龙号”的形状和体积,不能被视为质点,故D错误。[规律方法]质点的基本属性(1)只占有位置不占有空间,在物体的大小和形状不起作用,或者所起的作用并不显著而可以忽略不计时,我们近似地把该物体看作是一个具有质量,大小和形状可以忽略不计的理想物体,称为质点。(2)具有物体的全部质量,质点就是有质量但不存在体积与形状的点。【探究训练】如图所示为正在航拍的旋翼无人机,下列过程能将无人机看成质点的是(

)A.调节无人机旋翼的转速B.调节摄像机镜头方向C.研究无人机空中停留时间D.研究风力、风向对无人机的影响√【解析】选C。调节无人机旋翼的转速时,无人机的大小和形状不能忽略不计,不能看作质点,则A错误;调整无人机上摄像机镜头的方向时,摄像头的大小不能忽略,则B错误;研究无人机空中停留时间,无人机的大小和形状可忽略,则C正确;研究风力、风向对无人机的影响,无人机的大小和形状不能忽略不计,不能看作质点,则D错误。主题二

参考系任务1

参考系的选取原则【生活情境】文博站在自家的窗户旁,看到不远处一列高速行驶的动车飞驰而过,惊叹道:“真快呀!”子轩同学坐在此动车里随妈妈去旅游,她看到路旁树林飞速向后掠过,而回过头来看车厢时,却发现车厢没动。【问题探究】(1)观察同一列动车的运动,为什么会出现这两种不同的现象呢?提示:这是因为选择的参考系不同。文博同学是以房屋或地面为参考系,发现动车位置在变化,所以文博同学认为动车在运动;子轩同学是以自己或动车为参考系,看到树林向后运动,而车厢没有动。(2)研究物体的运动时为什么必须选择参考系?提示:因为运动是绝对的,而静止是相对的,所以要描述一个物体是否运动、怎样运动的时候必须选择参考系。任务2

运动和静止的相对性【生活情境】

在我国古典小说《镜花缘》中有这样一句话:“去岁一阵大风,把我院一口井忽然吹到篱笆外去。”【问题探究】为什么“井”会被“吹到篱笆外去”?提示:运动和静止是相对的,一个物体运动状态的确定,关键取决于所选取的参考系,所选取的参考系不同,得到的结论也不一定相同;人之所以看到井被吹到篱笆外去,说明说这句话的人是以篱笆为参考系的。如果以地面为参考系,井相对于地面的位置没有发生变化,所以井是静止的,而篱笆的位置相对地面发生了变化。【结论生成】参考系的“四性”(1)标准性:不管物体是运动还是静止,一旦被选为参考系,物体就被看作是静止的。(2)任意性:参考系的选取是任意的,以方便和使对物体运动的描述尽可能简单为原则,如不特别说明一般以地面为参考系。(3)差异性:同一物体的运动相对于不同的参考系一般是不同的。(4)同一性:比较多个物体的运动或同一个物体在不同阶段的运动时,必须选择同一参考系。【典例示范】(2024·江苏学业考)当月球运动到太阳和地球中间,三者处在一条直线时,月球就会挡住太阳射向地球的光,月球身后的黑影正好落到地球上,这时发生日食现象。下列说法正确的是(

)A.观测日全食时可将月球看成质点,月球绕地球转动是以太阳为参考系的B.观测日全食时可将月球看成质点,月球绕地球转动是以地球为参考系的C.观测日全食时不能将月球看成质点,月球绕地球转动是以太阳为参考系的D.观测日全食时不能将月球看成质点,月球绕地球转动是以地球为参考系的【解析】选D。在观测日全食时,月球的大小不能忽略,故月球不能看作质点;月球绕地球转动是以地球为参考系得出的结果。A、B、C错误,D正确。√【探究训练】如图,某演员为某汽车做广告,他在高速