【完美导学】1.1 质点 参考系 时间导学案（1）-2022-2023学年高一物理同步备课全套（粤教版2019必修第一册）

第一章运动的描述1.1质点参考系时间1．认识建立质点模型的意义和方法，并能根据具体问题判断物体是否可视为质点．2．理解参考系的含义，并能根据实际情况选定参考系．3．理解坐标系的含义，会建立坐标系和定量描述物体位置的变化．4．理解时间的含义，知道时间和时间间隔的区别和联系，并能用时间分析解决实际问题．知识梳理一、机械运动1．定义：物体在空间中所处的________发生变化．2．运动的绝对性：宇宙中的一切物体都在不停地运动，无论是巨大的天体，还是微小的原子、分子，运动是________的，静止是________的．3．最简单的机械运动：_____________运动．二、质点1．定义：用来代替物体的有________的点．2．实际物体可看做质点的条件如果不考虑物体的________和________对所研究问题的影响，就可把物体看做质点．3．质点是一个理想化的____________，实际上并不存在．三、参考系1．定义：在描述物体的运动时，被选定的、假定为________的参照物．2．意义：观察被研究的物体相对于参考系的位置是否随________变化以及如何变化．3．参考系的选取与物体的运动同一个物体的运动，选取不同的参考系，所得出的结果可能是________的．一般情况下选取地面或________________的物体为参考系．四、时间和时刻1．时刻：指某一瞬时，钟表指示的一个读数．2．时间：指两个时刻之间的________，Δt＝t2－t1．3．时刻和时间可以在表示时间的数轴上表示出来，数轴上的某一个点表示________．数轴上的一段线段表示的是________．4．单位：秒、分、时，符号分别是：s、min、h．基础自测1．并不是只有很小的物体才能被看做质点，也不是很大的物体就一定不能被看做质点，关键是看物体的和在研究物体的运动时是否为次要因素．对于同一物体，能否将其看做质点要视研究的问题而定，例如研究地球的自转时，视地球为质点，研究地球的公转时，视地球为质点．2．(多选)在下列各运动的物体中，可视为质点的物体有（）A．计算一列火车从广州开往深圳所用的时间B．裁判员对芭蕾舞演员的表演动作评分C．测量运动员参加千米赛跑的成绩D．乒乓球运动员发出的弧旋球3．一个物体是否运动，怎样运动，取决于它所选的参考系．选取不同的参考系，其运动情况可能不同，如火车站旁的建筑群，若以地面为参考参考系，则建筑群是的；若以行驶的火车为参考系，则建筑群是的，这就是我们坐在火车里会感到建筑群的原因．4．下列关于参考系的描述中，正确的是()A．参考系必须是静止不动的物体B．参考系必须是做匀速直线运动的物体C．参考系必须是相对地面静止不动的物体D．参考系是为了研究物体的运动而选来作为标准的另外的物体5．(多选)下列说法指时刻的有（）A．学校每天上午8点钟上课B．学校每节课上45min钟C．数学考试考了120min钟D．考试9︰40结束★知识点1★对质点和理想化模型的理解1．关于质点的认识(1)质点是用来代替物体的有质量的点，其突出的特点是“具有质量”和“占有位置”，但是质点没有大小、体积、形状，它与几何中的“点”有本质区别．(2)质点是实际物体的一种高度抽象，是一种“理想化模型”，实际中并不存在．(3)物体可视为质点的三种情况：①做平动的物体可视为质点．所谓平动即物体上各部分的运动情况都相同，物体上任一点的运动情况都能反映物体的运动，如从斜面上滑下来的木块．②物体有转动，但相对于平动而言可以忽略其转动时，可把物体视为质点．如汽车在运行时，虽然车轮转动，但我们研究的是车辆整体的运动快慢，这时可将汽车视为质点．③问题所涉及的空间距离远远大于物体本身的大小时，通常物体自身的大小可以忽略不计，这时可将物体视为质点．2．理想化模型(1)在物理学中，突出问题的主要方面，忽略次要因素，建立理想化的物理模型并将其作为研究对象，是经常采用的一种科学研究方法．(2)“理想化模型”是为了使研究的问题得以简化或研究问题方便而进行的一种科学的抽象，实际并不存在．(3)“理想化模型”是在一定程度和范围内对客观存在的复杂事物的一种近似反映，是物理学中经常采用的一种研究方法．★知识点2★对参考系的理解1．选取参考系的意义(1)有了参考系，才能确定物体的位置．(2)选定了参考系后，才能知道和研究物体的运动．试设想，在茫茫的大海里，水天一色，如果没有太阳或星辰作参考，水手根本无法确定自己船舰的位置和航向．(3)参考系选得不同，则对同一个物体的运动得出的结论也不同．通常在研究地面上物体的运动时，如果不声明参考系，则默认以地面为参考系．2．参考系的四性(1)标准性，选作参考系的物体都假定不动，被研究的物体是运动的还是静止的，都以参考系为标准．(2)任意性，参考系的选取具有任意性，但应以观察方便和使运动的描述尽可能简单为原则。(3)统一性，比较不同物体的运动或同一个物体不同阶段的运动都应选择同一参考系．(4)差异性，对于同一物体选择不同的参考系结果一般不同．3．参考系的特征(1)由于运动描述的相对性，凡是提到物体的运动，都应该明确它是相对哪个参考系而言．(2)在同一个问题当中，若要研究多个物体的运动或同一个物体在不同阶段的运动时，必须选取同一个参考系．(3)无论物体原来运动情况如何，一旦把它选为参考系，就认为它是静止的．★知识点3★对时间的理解1．时刻：钟表指示的一个读数对应的某一瞬间，即为时刻．2．时间间隔：为了表示时间的长短，人们把两个时刻之间的间隔称为时间间隔，简称时间．3．二者的关系：用t1和t2分别表示两个时刻，Δt表示两个时刻之间的时间间隔，则Δt=t2-t1．4． 注意几种时间和时刻常见的说法(1)第1秒末，第2秒末，第3秒末……第n秒末意义：时间轴上对应数值为n的一个点，为时刻．例如，第3秒末为时间轴上数值为3的点．相同意义的名称：第1秒末=第2秒初，第2秒末=第3秒初……第n秒末=第n+1秒初．(2)第1秒内，第2秒内，第3秒内……第n秒内意义：时间轴上从数据n-1到数据n的长度为1秒的一段时间．例如，第4秒内即指时间轴上数值为4和5之间的1秒钟间隔．(3)前1秒，前2秒，前3秒……前n秒意义：时间轴上从数字0到数字n的长度为n秒的一段时间．例如，前4秒即指时间轴上数值为0到4之间的4秒钟间隔．相同意义的名称：前1秒=前1秒内，前2秒=前2秒内……前n秒=前n秒内．一、质点[例1](多选)下列关于质点的一些说法，其中正确的有()A．研究和观察日食时，不可以把太阳看成质点B．研究地球的公转时，可以把地球看成质点C．观看广州亚运会上，刘翔以13秒09破亚运会纪录并成就亚运三连冠的过程时，观众不能把刘翔视为质点D．原子核很小，一定可把它看做质点触类旁通1.(多选)下列有关质点的说法中，正确的是()A．研究哈雷彗星的公转时，哈雷彗星可看做质点B．花样滑冰运动员正在表演冰上舞蹈动作，此时该运动员可看做质点C．用GPS定位系统确定正在南极冰盖考察的某科考队员的位置时，该队员可看做质点D．因为子弹的质量、体积都很小，所以在研究子弹穿过一张薄纸所需的时间时，可以把子弹看做质点二、参考系[例2]下列关于参考系的认识正确的是（）A．只有静止的物体才能被选作参考系B．对物体的运动的描述与参考系的选择无关C．描述一个物体的运动，一定要选择参考系D．做直线运动的物体，无论选哪个物体为参考系，其运动轨迹都不可能是曲线触类旁通2．关于机械运动和参考系，下列说法错误的是()A．平常所说的运动或静止都是相对参考系而言的B．所谓的参考系就是我们假设不动的物体，以它作为标准来研究其他物体的运动C．相对于不同的参考系来描述同一个物体的运动其结果一定不同D．研究航行的轮船内每个人的运动，以轮船为参考系较适宜三、时间[例3](多选)关于时刻和时间，下列说法正确的是（）A．时刻表示较短的时间间隔，而时间是表示较长的时间间隔B．时刻在时间轴上对应一点，时间对应一线段C．作息时间表上的数字均表示时刻D．1min只能分成60个时刻触类旁通3．(多选)关于时间和时刻，下列说法正确的是（）A．1s内、第1s都指的是时间B．最后1s初、最后1s内都指的是时间C．物体在5s内就是指物体在4s末到5s末的这1s时间。D．物体在第5s内就是指物体在4s末到5s末的这1s的时间。一、单项选择题1．下列说法中正确的是（）A．体积很小的物体都可以视为质点B．形状规则的几何体都可以视为质点C．做花样溜冰的运动员可当作质点D．运动中的人造地球卫星可当作质点2．有这样的诗句：“满眼风波多闪烁，看山恰似走来迎，仔细看山山不动，是船行。”其中“看山恰似走来迎”和“是船行”所选的参考系分别是（）A．山和船B.船和山C.地面和山D.河岸和流水3．两辆汽车在平直的公路上行驶，甲车内的人看见窗外的树木向东移动，乙车内的人发现甲车没有运动，如果以大地为参照系，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都向西运动二．多项选择题4．下列说法正确的是()A．运动中的地球不能看做质点B．研究火车通过路旁一根电线杆所需的时间时，火车可看做质点C．研究乒乓球运动员郭跃打出的乒乓球的旋转时，不能把乒乓球看做质点D．研究在平直的高速公路上飞驰的汽车的运动快慢时，可将汽车看做质点5．下列说法正确的是()A．参考系是为了研究物体的运动而选取的B．宇宙中的物体有的是静止的，有的是运动的C．只能选取不动的物体做参考系D．同一个运动对不同的参考系，其观察结果也是不相同的6．在平直公路上行驶的汽车内，一乘客以自己的车为参考系向车外观察，他看到的下述现象中肯定错误的是()A．与汽车同向行驶的自行车，车轮转动正常，但自行车向后行驶B．公路两旁的树因为有根扎在地里，所以是不动的C．有一辆汽车总在自己的车前不动D．道路旁边的房屋是静止的7．以下数据中指时间间隔的是()A．某航班于14时30分从深圳宝安起飞B．校田径运动会上某同学用了13.52s跑完百米C．校田径运动会上同学们从上午8时30分开始入场D．中央电视台的新闻联播节目每晚播出30分钟参考答案知识梳理一、机械运动1．位置2．绝对相对3．匀速直线二、质点1．质量2．形状大小3．物理模型三、参考系1．不动2．时间3．不同相对地面静止四、时间和时刻2．间隔3．时刻时间基础自测1．大小形状不可以可以2．【解析】一般来说，如果物体的形状、大小及物体各部分运动的差异不影响对问题的研究时，就可以把物体看做质点．A、C项中的物体本身大小比它的运动范围小得多，可忽略其大小和形状，故可视为质点；B项中考虑芭蕾舞演员的表演，其中有不能忽略的旋转花样动作，身体各部分运动情况不完全相同，不能视为质点；D项中乒乓球在旋转，各点的运动情况不同，因而不能把它看做质点．【答案】AC3．静止往后倒退往后倒退4．【解析】选取参考系要依据其选择原则，即任意性、唯一性和合理性，被选为参考系的物体，可以是静止的，也可以是匀速直线运动的，故正确的选项为D．【答案】D5．【解析】每节课上45min钟，数学考试考了120min钟都指的是时间，BC错【答案】AD[例1]【解析】物体能否被看做质点，关键是要看物体的形状和大小对研究问题的影响是否可以忽略．观察日食时，会看到日偏食、日全食等现象，显然太阳的大小不能忽略，故选项A正确；由于地球的直径是1.28×104km，其公转半径是1.49×108km，它是地球直径的104倍还要多，故研究地球的公转时，可以把地球看成质点，选项B正确；刘翔的比赛，观众关心的是他的成绩和名次，故可以视其为质点，选项C错误；原子核虽小，但研究其结构时，无论如何不能把它看做质点，选项D也是错误的．【答案】AB触类旁通1.【解析】因哈雷彗星的大小相对于其公转半径可以忽略不计，因此研究哈雷彗星的公转时，可将其看做质点，A正确；研究花样滑冰运动员的舞蹈动作及研究子弹穿过一张纸的时间时，它们的大小对研究结果均有影响，不可看做质点，B、D错误；用GPS定位系统确定某科考队员在南极冰盖的位置时，该队员的大小可以忽略不计，可看做质点，C正确．【答案】AC[例2]【解析】因为物体的运动具有相对性，所以描述一个物体的运动时，必须选择另外的物体作参考系，故选项C正确．对参考系的选择是任意的，只要能清楚而又简单地描述出物体的运动情况就行，因此选项A是错误的．对同一物体的运动，选择不同的参考系，其运动情况的描述一般不同，所以选项B、D错误．例如，沿直线运动的某公交车，经过某个十字路口，地面上的观察者看它是直线运动，而在十字路口拐弯转向的其他车中的人，则认为该公交车是在做曲线运动．【答案】C触类旁通2．【解析】选取参考系是为了研究物体的运动，而作为参照物是假定不动的物体，物体的运动描述都是相对参考系而言的，如果选取与参考系相对静止的另一物体为参考系，描述同一物体的运动，其结果是相同的，故A、B正确，C错误；研究航行的轮船内每个人的运动，以轮船为参考系较适宜，D正确．【答案】C[例3]【解析】时刻与时间的物理意义有差别，时间表示一段间隔，与一个过程对应，在表示时间的数轴上用线段来表示；时刻表示某瞬间，在表示时间的数轴上用点来表示，A错，B、C正确．一段很小的时间内有无数个时刻，D错．【答案】BC触类旁通3．【解析】1s内、第1s都指的都是时间轴上数值为0到1之间的1秒时间间隔，A正确；最后1s初指的是时刻，而最后1s内指的是最后1秒时间间隔，B错；5s内是指0到5s末这5s时间，C错；物体在第5s内就是指物体在4s末到5s末的这1s的时间，D正确．【答案】AD一、单项选择题1．【解析】物体能否看出质点，不能单凭大小和形状来决定，要把物体的形状和大小与所研究的问题联系起来分析，如果研究的问题与其大小和形状联系不大，这个物体就能视为质点，所以A、B、C选项不对．【答案】D2．【解析】船中乘客观看其它物体的运动情况时，是以自己所乘的船为参考系的，故能出现“看山恰似走来迎”的景象，“山不动，是船行”是以相对山不动的河岸或地面等为参考系，故正确答案为B．【答案】B3．【解