1.1 质点 参考系（教学课件）物理人教版必修第一册

人教版必修第一册第一章

运动的描述

1.质点

参考系学习目标——物理学科素养01物理观念理解质点模型内涵及视为质点的条件；掌握参考系概念与选取原则，知晓运动和静止的相对性，形成描述、区分宏观物体运动的基本运动观念，为后续运动学学习奠基。02科学思维构建质点模型，掌握物理学理想化建模核心思维，学会抓主忽次分析物理问题；对比不同参考系下的运动描述，培养辩证与逻辑推理能力，能独立分析物体运动状态，辨析运动的绝对性与相对性，规避绝对化认知误区。03科学探究结合运动实例，观察、对比、分析物体运动特点，探究质点简化场景和参考系对运动描述的影响；基于日常现象提物理问题，经案例分析、对比归纳总结物理规律，提升探究能力。04科学态度与责任感受物理建模思想的严谨性与实用性，体会物理知识源于生活、服务生活的特点，激发物理学习兴趣；养成严谨求实、客观分析的科学态度，学会用科学视角看待生活中的运动现象，树立基于规律、实事求是分析物理问题的科学素养。教学重难点教学难点教学重点1.理解质点的概念与理想化模型特点，掌握物体可视为质点的判断条件；2.明确参考系的物理意义，能够根据研究需求合理选取参考系描述物体运动。1.理解理想化物理模型的建构思想，灵活判断不同运动场景下能否将物体视为质点；2.学会主动更换参考系分析运动，突破默认以地面为参考系的思维定势。课堂引入课堂引入(1)在第一个视频中，我们是否能够准确的描述出机器人武术表演中的空翻动作，你认为困难和麻烦出在哪里呢？

任何物体都有一定的大小和形状，物体各部分的运动情况一般说来并不一样。

机器人的大小和形状可忽略，可看作“点”的运动。课堂引入（2）在第二个视频中，我们测算机器人百米比赛的时间时，机器人的形状大小会有影响吗？知识点1物体和质点1.质点：在某些情况下，可以忽略物体的大小和形状，把它简化为一个具有质量的点，这样的点叫作质点。2.条件：物体的大小和形状可以忽略或物体上任意一点的运动完全能反映整个物体的运动。探究新知3.质点是一种理想化模型：它忽略了物体的大小和形状这种次要因素，突出了物体的质量这种主要因素，它是对实际物体的一种科学抽象，实际中并不存在。(1)是否很大的物体，就不可以看做质点？举例说明。探究新知——思考与讨论(2)是否很长的物体，就不可以看做质点？举例说明。(3)是否很小的物体，就可以看做质点？举例说明。(4)研究物体转动及动作时，该物体能否视为质点？举例说明。(1)物体能否被视为质点，不是取决于物体的大小，而是看物体的形状和大小对研究问题的影响是否可以忽略。(2)同一物体在不同的问题情境中有的可被视为质点，有的则不能被视为质点。探究新知——结论总结对质点的理解:【例1】Science刊登的一篇报道，研究人员发现在蚂蚁体内似乎存在一种“计步器”，将蚂蚁腿加长后，蚂蚁会“过家门而不入”，而“截肢”后的蚂蚁还没有到家就开始寻找巢穴，下列说法正确的是（

）A．蚂蚁很小，一定可以看作质点B．研究蚂蚁走过的轨迹，可以把蚂蚁看作质点C．研究蚂蚁的走路姿态，可以把蚂蚁看作质点D．小蚂蚁可以看作质点，大蚂蚁不能看作质点典例分析B典例分析【答案】B【详解】A.蚂蚁腿的长短对蚂蚁的行为有明显的影响，不能看作质点，故A错误，C错误；B.研究蚂蚁走过的轨迹，可以不考虑蚂蚁的形状，把蚂蚁看作质点，故B正确；D.能否看作质点，与蚂蚁的大小无关，只取决于蚂蚁的大小和形状对研究结果是否有影响，故D错误．故选B知识点2参考系甲、乙两位同学初次搭乘高铁，将一枚硬币竖在窗台上。甲说：“硬币纹丝不动！”乙却反驳：“你看错了，硬币明明在运动。”你觉得他俩谁对谁错？探究新知——思考与讨论1.参考系：(1)要描述一个物体的运动，首先要选定某个其他物体作为参考，这种用来作为参考的物体叫作参考系。

探究新知(2)参考系对观察结果的影响：参考系可以任意选择，但选择不同的参考系来观察同一物体的运动，观察结果会有所不同。探究新知2.参考系的四个特性标准性某物体被选作参考系后，就认为该物体是静止的，其他物体的运动情况就以该物体为参考标准进行分析。任意性参考系的选取是任意的，任何物体都可以选作参考系，但不能选自身为参考系。相对性对于同一个物体，选择不同的参考系，观察结果可能会有所不同。统一性比较不同物体的运动应选择同一个参考系。3.参考系的选取原则：以观测方便和使运动的描述尽可能简单为原则。研究地面上物体的运动时，常选地面或相对于地面静止的物体作为参考系。【例2】1000年前，宋代诗人陈与义乘着小船出游时写下一首诗：飞花两岸照船红，百里榆堤半日风；卧看满天云不动，不知云与我俱东。有关这首诗中的运动，下列说法正确的是（）A．“花”之所以能飞，是选船作为参考系B．“卧看满天云不动”中云不动是以大地为参考系C．“我”相对于大地是静止的D．“我”相对于船在向东运动典例分析A典例分析【答案】A【详解】A．“花”之所以能飞，是选船作为参考系，故A正确；B．“卧看满天云不动”中云不动是以我为参考系，故B错误；C．“我”相对于大地是向东运动的，故C错误；D．“我”相对于船是静止的，故D错误。故选A。课堂小结课堂小结质点

参考系定义参考系质点把物体简化为一个有质量的点。条件所研究问题对物体大小和形状影响可忽略不计。意义理想化物理模型。为描述物体位置和运动而被选做参考的物体。课堂练习1．2024年夏季奥运会在法国巴黎举行，下列关于运动会中的活动和项目的叙述正确的是（）A．在乒乓球比赛中研究乒乓球的旋转时，可以将乒乓球视为质点B．在跨栏比赛中研究运动员的动作时，可以将运动员视为质点C．以百米赛跑的运动员为参考系，坐在观众席上的观众都是静止的D．开幕式中升国旗时，观察到国旗冉冉升起，观察者是以旗杆为参考系的课堂练习D课堂练习【答案】D【详解】A．在乒乓球比赛中研究乒乓球的旋转时，需分析球转动的角度，乒乓球的大小和形状不能忽略，所以不可以将乒乓球视为质点，故A错误；B．在跨栏比赛中研究运动员的动作时，运动员的大小和形状不能忽略，所以不可以将运动员视为质点，故B错误；C．以百米赛跑的运动员为参考系，坐在观众席上的观众都是运动的，故C错误；D．开幕式中升国旗时，观察到国旗冉冉升起，观察者是以旗杆为参考系的，故D正确。故选D。2．2025年2月14日，随着哈尔滨亚冬会女子冰球中国队对阵日本队的比赛结束，最终我国体育代表团收获32金、27银、26铜共计85枚奖牌位列奖牌榜首位。下列对四幅图的说法正确的是（）A．在研究图1中运动员短道速滑过弯动作时，可以将运动员看成质点B．在研究图2中运动员花样滑冰动作时，可以将运动员看成质点C．在研究图3中运动员自由式空中技巧时，可以将运动员看成质点D．在研究图4中运动员自由式空中大跳台的运动轨迹时，可以将运动员看成质点课堂练习D课堂练习【答案】D【详解】A．在研究图1中运动员短道速滑过弯动作时，运动员的形状大小不可以忽略不计，运动员不能看成质点，A错误；B．在研究图2中运动员花样滑冰动作时，运动员的形状大小不可以忽略不计，运动员不能看成质点，B错误；C．在研究图3中运动员自由式空中技巧时，运动员的形状大小不可以忽略不计，运动员不能看成质点，C错误；D．在研究图4中运动员自由式空中大跳台的运动轨迹时，运动员的形状大小可以忽略不计，可以将运动员看成质点，D正确。故选D。3．马健和同学乘火车旅行，他乘坐的火车在某火车站停靠时，另一列货车正好也停靠在车站，马健正好奇地看着货车时，发现自己乘坐的火车在“后退”。疑惑间他看到了车站的站牌，发现自己乘坐的火车并没有运动，而是货车向前方开动了。马健和同学就这个话题进行了讨论，下列说法中正确的是（）A．马健发现自己乘坐的火车在“后退”是以车站地面为参者系B．发现自己乘坐的火车并没有运动，是以向前开动的货车为参考系C．选取向前开动的货车和站牌为参考系，对物体运动的描述是不同的D．开动的货车不能选作参考系课堂练习C课堂练习【答案】C【详解】A．马健发现自己乘坐的火车在“后退”是以货车为参考系，故A错误；B．发现自己乘坐的火车并没有运动，是以车站的站牌为参考系，故B错误；C．由AB分析可知，选取向前开动的货车和站牌为参考系，对物体运动的描述是不同的，故C正确；D．任何物体都可以选作参考系，故D错误。故选C。4．2021年10月16日我国长征二号火箭将神舟十三号载人飞船精准送入预定轨道，神舟十三号载人飞船与天和号空间站实施自主快速对接成功。如图所示，根据以上信息，下列说法正确的是（）A．“神舟十三号”飞船在与“天和核心舱”对接的过程，可将它们视为质点B．载人空间站建成后，研究空间站绕地球飞行的时间时，可将空间站视为质点C．对接成功后，以地球为参考系，整个空间站是静止的D．对接成功后，以空间站为参考系，“神舟十三号”飞船是运动的课堂练习B课堂练习【答案】B【详解】A．“神舟十三号”飞船在与“天和核心舱”对接的过程，需要精准控制，调整其姿态，因此其形状大小不可忽略，不能将其看成质点，故A错误；B．载人空间站建成后，研究空间站绕地球飞行的时间时，因其形状大小相对于其轨道周长而言可以忽略，因此，可将其看成质点，故B正确；C．对接成功后，以地球为参考系，整个空间站是运动的，故C错误；D．对接成功后，“神舟十三号”飞船与空间站成为一体，因此以空间站为参考系，“神舟十三号”飞船是静止的，故D错误。故选B。5．如图所示，一人跳伞后飞机上的飞行员（甲）和地面上的人（乙）观察跳伞者的运动后，引发了对跳伞人员运动状况的争论，下列说法正确的是（

）A．甲、乙两人的说法中必有一个是错误的

B．他们的争论是由于参考系的选择不同而引起的C．研究物体运动时不一定要选择参考系

D．参考系的选择只能是相对