新教材同步高中物理必修第一册第1章1质点参考系学案

第一章 运动的描述
1 质点 参考系
[学习目标] 1.知道质点的概念,知道质点是一种理想化物理模型.2.知道把物体看作质点的条件.3.理解参考系的概念,知道物体运动具有相对性.
一、物体和质点
1.定义:忽略物体的大小和形状,把物体简化为一个具有质量的点.
2.物体看作质点的条件:一个物体能否看成质点是由所要研究的问题决定的.当物体的大小和形状对研究问题影响较小,可把物体看作质点.
航空母舰模型3.理想化模型:在物理学中,突出问题的主要因素,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.质点这一理想化模型就是这种方法的具体应用.
二、参考系
1.运动与静止
(1)自然界的一切物体都处于永恒的运动中,运动是绝对的.
(2)描述某个物体的位置随时间的变化,总是相对于其他物体而言的,这便是运动的相对性.2.参考系: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.
3.参考系的选择是任意(填“任意”或“唯一”)的.
4.选择不同的参考系来观察同一个物体的运动,其结果往往会有所不同(填“会有所不同”或“一定相同”).
1.判断下列说法的正误.
(1)只有体积很小的物体才可以看成质点,体积较大的物体不能看成质点.( × )
(2)质点是一个理想化模型,实际上也是存在的.( × )
(3)描述同一物体的运动时,不论选取怎样的参考系,其结论是相同的.( × )
(4)参考系可任意选取,通常情况下,在讨论地面上物体的运动时(如汽车的运动),都以地面为参考系.( √ )
2.《敦煌曲子词集》中有这样的词句:“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”所选的参考系是________,“是船行”所选的参考系是__
______.
答案 船 山
一、质点
导学探究 如图1,研究一列火车从北京开往上海所用的时间时能否把火车看成质点?
若研究列车通过一条隧道需要用的时间能否把列车看作质点?
图1
答案 能 不能
知识深化
1.对质点的理解
(1)质点是用来代替物体的有质量的点,只占有位置而不占有空间,具有被代替物体的全部质量.
(2)质点是一种“理想化模型”,它是对实际物体的一种科学抽象.
2.物体能看成质点的条件
(1)物体的大小、形状对研究结果没有影响或影响可以忽略时.
(2)平动的物体.
(3)当所研究物体的运动涉及的空间远大于物体的尺寸时.
注意 物体能否被看成质点,与物体本身的形状、大小和质量大小无关.
观察图2所示四幅图,对图中各运动物体的描述正确的是(  )
图2
A.图①中研究投出的篮球运动路径时不能将篮球看成质点
B.图②中观众欣赏体操表演时不能将运动员看成质点
C.图③中研究地球绕太阳公转时不能将地球看成质点
D.图④中研究子弹射穿苹果的时间时可将子弹看成质点
答案 B
解析 在研究篮球的运动路径以及地球绕太阳公转时,篮球和地球的大小、形状可以忽略,可以将它
们看成质点;观众在欣赏体操表演以及研究子弹射穿苹果的时间时,运动员和子弹的大小、形状不能被忽略,不能将它们看成质点,综上所述应选B.
物理学研究方法——建立理想化物理模型
1.“理想化模型”是为了使研究的问题得以简化或方便研究而进行的一种科学抽象,实际上并不存在.
2.在“理想化模型”的抽象过程中,应以研究目的为出发点,突出问题的主要因素,忽略次要因素,从而建立理想化物理模型.
针对训练1 下列关于物体是否可以看成质点的说法,正确的是(  )
A.研究蜜蜂飞行过程中翅膀的振动特点时,蜜蜂可以看成质点
B.研究直升机飞行时其螺旋桨的转动情况时,直升机可以看成质点
C.观察航空母舰上的舰载飞机起飞时,可以把航空母舰看成质点
D.在作战地图上确定航空母舰的准确位置时,可以把航空母舰看成质点
答案 D
解析 研究蜜蜂飞行过程中翅膀的振动特点时,不能忽略其大小和形状,故不能将其看成质点,选项A错误;研究直升机飞行时其螺旋桨的转动情况时,直升机的大小和形状不能忽略,故不能将其看成质点,选项B错误;观察航空母舰上的舰载飞机起飞时,航空母舰的大小和形状不能忽略,故不能将其看成质点,选项C错误;在作战地图上确定航空母舰的准确位置时,航空母舰的大小和形状可以忽略不计,故可以把航空母舰看成质点,选项D 正确.
二、参考系
导学探究 如图3,有人说我,快如闪电,疾如风!有人说我,纹丝不动,坐如钟!“我”是静是动?
图3
答案 静止是相对的,运动是绝对的.物体是静止还是运动取决于所选的参考系.选取的参考系不同,对同一个物体运动的描述也往往不同.
知识深化
1.选取参考系的意义:静止是相对的,运动是绝对的.要描述一个物体的运动时,首先必
须选定参考系,之后才能确定物体的位置、研究物体的运动.对于同一个物体,选择不同的参考系,观察结果往往不同.
2.参考系的选取原则
(1)参考系的选取可以是任意的,但在实际问题中,参考系的选取应以使研究问题尽可能方便、对运动的描述尽可能简单为基本原则.例如研究火车上物体的运动时,一般选取火车作为参考系;研究地面上物体的运动时,一般选取地面或相对于地面静止的物体作为参考系.(2)在比较不同物体的运动时,应选择同一参考系.
(2019·荆门市龙泉中学高一上期中)如图4所示,由于风的缘故,河岸上的旗帜向右飘,在河面上的两条船上的旗帜分别向右和向左飘,两条船的运动状态是(  )
图4
A.A船肯定向左运动  B.A船肯定是静止的
C.B船肯定向右运动  D.B船可能是静止的
答案 C
解析 因为河岸上的旗帜向右飘,可判断出风是从左向右刮的.A船上旗帜向右,有三种可能:一是A
船不动,风把旗帜刮向右侧;二是A船向左运动,风向相对于旗帜向右,把旗帜刮向右侧;三是A船向右运动但运动的速度小于风速,此时风仍能把旗帜刮向右侧,故A、B错误.B船旗帜向左飘,说明B船一定向右运动,而且运动的速度大于风速,故C正确,D错误.
针对训练2 (2019·汉阳一中月考)在电视连续剧《西游记》中,常常有孙悟空腾云驾雾的镜头,这通常是采用“背景拍摄法”,让孙悟空站在平台上,做着飞行的动作,在他的背后展现出蓝天和急速飘动的白云;摄影师把人物动作和飘动的白云等一起摄入镜头,放映时,观众就感觉到孙悟空在腾云驾雾.这时,观众所选的参考系是(  )
A.孙悟空  B.平台
C.急速飘动的白云D.蓝天
答案 C
解析 孙悟空站在平台上,在他的背后有急速飘动的白云,就感觉到孙悟空在腾云驾雾.根据题目所给的条件,可知观众所选的参考系是急速飘动的白云,认为白云静止不动,孙悟空在飞速前进.故选C.
1.(质点)(2019·山西大学附中月考)下列说法中正确的是(  )
A.由于“山东号”航母“高大威武”,故任何情况下都不能看成质点
B.战斗机飞行员可以把正在甲板上手势指挥的调度员看成是一个质点
C.在战斗机飞行训练中,研究战斗机的空中翻滚动作时,战斗机可以看成质点
D.研究“山东号”航母在大海中的运动轨迹时,航母可以看成质点
答案 D
2.(质点)(多选)为了提高械射击时的准确率,制造时会在膛上刻上螺旋形的槽.这样,当子弹在管中运动时,会按照旋转的方式前进.离开管后,子弹的高速旋转会降低空气密度、侧风等外部环境对子弹的影响,从而提高子弹飞行的稳定性.下列关于子弹运动的说法正确的是(  )
A.当研究子弹的旋转对子弹飞行的影响时可以把子弹看作质点
B.当研究子弹射击百米外的靶子所用的时间时可以把子弹看作质点
C.无论研究什么问题都可以把子弹看作质点
D.能否将子弹看作质点,取决于我们所研究的问题
答案 BD
解析 在研究子弹的旋转对子弹飞行的影响时不能忽略子弹的大小和形状,因此不可以把子弹看作质点,选项A错误;研究子弹射击百米外的靶子所用的时间时,其大小和形状可以忽略,可以把子弹看作质点,选项B正确;能否将子弹看成质点,取决于所研究的问题,只要其大小与形状对所研究问题的影响可以忽略,就可以看成质点,选项C错误,D正确.3.(参考系)如图5所示,飞行员跳伞后飞机上的其他飞行员(甲)和地面上的人(乙)观察跳伞飞行员的运动后,引发了对跳伞飞行员运动状况的争论,下列说法正确的是(  )
图5
A.甲、乙两人的说法中必有一个是错误的
B.他们的争论是由于选择的参考系不同而引起的
C.研究物体的运动时不一定要选择参考系

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