第一节 质点 参考系 空间 时间

第1节质点参考系空间时间一、机械运动阅读教材第2页“机械运动”部分，了解机械运动的概念。

物理运动有多种形式，其中最简单的一种是一个物体相对于另一个物体的改变，叫做机械运动。

二、质点阅读教材第2～3页“质点”部分，了解质点的概念，初步知道物体在什么情况下可以看做质点。

1.在研究一个物体的运动时，如果被研究物体的和在所讨论的问题中可以忽略，就可把整个物体简化为一个有的点，这个用来代替物体的有的点称为质点。

质点是一个的物理模型。

2.一个物体能否看做质点，完全取决于所研究，而不是看物体实际体积的大小。

思维拓展如图1所示为撑竿跳高运动的几个阶段：助跑、撑竿起跳、越横竿。

讨论并回答下列问题，体会质点模型的建立过程。

图1(1)教练针对训练录像纠正运动员的错误动作时，能否将运动员看成质点？(2)分析运动员的助跑速度时，能否将运动员看成质点？(3)测量运动员所跳高度(判定运动员是否打破世界纪录)时，能否将运动员看成质点？三、参考系阅读教材第3～4页“参考系”部分，初步了解参考系的概念。

1.物体的运动和静止是的，要确定一个物体的位置并描述它的运动情况，就要选定某个其他物体做参考，这个被选作叫做参照物，也称为。

2.选择的不同，对同一研究对象运动情况的描述就可能。

在研究地面上物体的运动时，通常取或相对于地面的物体为参考系。

思考判断(1)参考系一定要选静止不动的物体。

()(2)一个物体的运动情况与参考系的选择无关。

()(3)“抬头望明月，月在云中行”，诗句中描述的运动选取的参考系是月。

()四、空间时间时刻阅读教材第4页“空间、时间、时刻”部分，能区分时刻与时间间隔。

1.任何物体的运动都是在和中进行的。

2.时刻：指某一瞬时。

3.时间：指两个时刻之间的。

4.时刻和时间可以在表示时间的时间轴上表示出来，时间轴上的点表示；时间轴上的一段距离表示的是。

如果t1、t2分别对应于时间轴上的两个点，则两个时刻之间的时间Δt＝。

思维拓展如图2甲、乙所示：“上午8时上课、8时45分下课”、“每节课45分钟”、“第2 s初”、“第5 s末”、“第6 s内”……图2(1)以上说法中，哪些表示时刻？哪些表示时间间隔？(2)“第2 s初”、“第5 s末”、“第6 s内”分别对应时间轴上的哪一点或哪一段？在图乙上标明。

1质点参考系空间时间一、质点1．定义：在研究一个物体的运动时，如果被研究物体的形状、大小在所讨论的问题中可以忽略，就可把物体简化为一个有质量的点，这个用来代替物体的有质量的点称为质点．2．把物体看做质点的条件：物体的大小和形状对所研究问题的影响可以忽略不计．3．理想模型：保留主要因素而忽略次要因素的思维方法，称为理想化方法．从实际物体中抽象出来的、被理想化的研究对象称为理想模型．质点是一种理想模型．二、参考系1．参考系：在研究物体的运动时，被选做参考的其他物体称为参考系．2．参考系的选择是任意(填“任意”或“唯一”)的．3．参考系对观察结果的影响：选择不同的参考系观察同一个物体的运动，观察结果可以不同(填“可以不同”或“一定相同”)．4．一般都选取地面或相对于地面静止的物体作为参考系．三、空间时间时刻1．时刻：指某一瞬间．在时间轴上，时刻用点表示．2．时间：指某两个时刻之间的间隔．在时间轴上，时间用一段距离表示，即Δt＝t2－t1. [即学即用]判断下列说法的正误．(1)只有体积很小的物体才可以看做质点，体积较大的物体不能看做质点．()(2)乒乓球很小，可以看成质点；但地球比较大，一定不能看成质点．()(3)质点是一个理想模型，实际上也是存在的．()(4)参考系可任意选取，对同一运动，选择不同的参考系观察的结果一定相同．()(5)李明用15 s跑完100 m,15 s指时间．()(6)上午第一节课8点10分上课，8点10分是时刻．()一、质点[导学探究](1)在2016年里约奥运会田径女子20公里竞走决赛中，中国名将刘虹以1小时28分35秒的成绩夺得冠军．教练在研究刘虹的摆臂和步幅对速度的影响时，能否把她看成一个“点”？若研究刘虹全程的速度变化时，能否把她看成一个“点”？(2)小伟在研究火车由北京开往广州所用时间时，能否把火车看成一个“点”？如果研究火车通过一架铁路桥的时间，能否把火车看成一个“点”？答案(1)不能能(2)能不能[知识深化]1．质点的特点(1)质点具有质量，与几何中的“点”有本质的区别．(2)质点是为了研究问题方便而对实际物体的科学抽象，是一种理想化的物理模型，实际上并不存在．2．把物体看做质点的条件：物体的大小和形状对研究的问题没有影响或影响很小．说明：(1)一个物体能否看成质点，与物体本身的大小和形状无关，仅由研究问题的性质决定．当物体的大小和形状相对于研究的问题可以忽略时，物体可以看成质点，否则不能看成质点．(2)同一个物体有时能看成质点，有时不能看成质点．比如在研究地球绕太阳公转时可以把地球看成质点，但研究地球自转时不能把地球看成质点．例1(多选)下列说法中正确的是()A．体操运动员在做单臂大回环时，该运动员可以看成质点B．研究“嫦娥三号”的奔月路线时，“嫦娥三号”可以看成质点C．研究地球的自转时，可以把地球看成质点D．选万吨货轮为研究对象，确定它在航行过程中某时刻的位置，万吨货轮可以看成质点二、参考系[导学探究]请阅读下面的漫画材料，回答问题：图1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？答案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：要描述一个物体的运动，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)对物体运动的描述尽可能简单．(2)一般地，根据研究对象所在的系统来选取，当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观察图2中的烟和小旗，关于甲、乙两车相对于房子的运动情况，下列说法正确的是()A．甲、乙两车一定向左运动B．甲、乙两车一定向右运动C．甲车可能运动，乙车向右运动D．甲车可能静止，乙车向左运动针对训练(多选)下列关于运动的描述中，叙述正确的是()A．诗句“卧看满天云不动，不知云与我俱东”中“云与我俱东”是以船为参考系的B. “明月松间照，清泉石上流”，是以山石为参考系的C．“太阳东升西落”，是以太阳为参考系的D．升国旗时，观察到国旗冉冉升起，是以旗杆为参考系的三、时刻和时间间隔[导学探究]如图3所示，在时间轴上标出“第3 s初”，“第3 s末”，“第3 s内”，“前3 s内”．然后指出哪些表示时刻，哪些表示时间？图3 答案“第3 s初”，“第3 s末”表示时刻“第3 s内”，“前3 s内”表示时间[知识深化]时刻与时间的比较时”联系两个时刻的间隔为一段时间，时间能表示运动的一个过程，好比一段录像；时刻可以显示运动的一瞬间，好比一张照片例3(多选)如图4所示的时间轴中，下列关于时刻和时间的说法中正确的是()A．t 2表示时刻，称为第2 s末或第3 s初B．t2～t3表示时间，称为第3 s内C．t0～t2表示时间，称为前2 s或第2 s内D．t n－1～t n表示时间，称为第(n－1) s内1．(质点概念的理解)下列关于质点的说法正确的是()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．体积很小的物体可以看成是质点，而体积较大的物体一定不能看成质点C．只要物体运动不是很快，就可以把物体看成质点D．物体的大小和形状对研究问题的影响可以忽略时，可以将物体看成质点2．(质点实例的判断)如图5所示，研究下列现象，涉及到的物体可看做质点的是()A．研究地球绕太阳公转的时间B．研究撬棒用力大小与支点位置关系C．研究旋转的乒乓球旋转方向D．研究旋转的电扇扇叶所受阻力大小的影响因素3．(参考系的判断)纪念抗战胜利70周年阅兵式上，20架直升机组成的“70”字样编队飞过天安门上空(如图6所示)．飞行员认为自己处于静止状态，则他选取的参考系可能是()A．天安门城楼B．邻近的直升机C．飞机上的旋翼D．天安门广场上飘扬的红旗4．(时刻和时间)(多选)下列计时数据指时间的是()A．《新闻联播》每晚19点播出B．太原开往北京的K962次列车于17时26分从太原东站发车C．第六届东亚运动会女子100米自由泳决赛中，中国选手唐奕以54秒66的成绩夺得冠军D．“嫦娥三号”历经13天在月球表面虹湾区实现软着陆5．(时间和时刻的比较)在图7所示的时间轴上标出的是下列哪些时间或时刻()A．第4 s初B．第3 s末C．第3 s D．前3 s课时作业选择题(1～10为单选题，11～14为多选题)1．2016年5月3日，在斯诺克世锦赛决赛中丁俊晖获亚军．下列关于台球的说法中正确的有()A．因为台球比较小，所以一定可以把它看做质点B．丁俊晖在击球时可以把台球看做质点C．解说员在解说进球路线时可以把台球看做质点D．丁俊晖在分析进球路线时可以把台球看做质点2.中国是掌握空中加油技术的少数国家之一．如图1所示是我国自行研制的第三代战斗机“歼－10”在空中加油的情景，以下列的哪个物体为参照物，可以认为加油机是运动的() A．“歼－10”战斗机B．地面上的房屋C．加油机中的飞行员D．“歼－10”战斗机里的飞行员3．下列关于质点的理解与判断的说法中正确的是()A．体积小的物体都能看成质点B．质量巨大的物体都不能看成质点C．研究“神十一”的轨迹时，“神十一”可以视为质点D．研究“神十一”和“天宫二号”自动交会对接过程时，“神十一”和“天宫二号”可视为质点4．下列语句中加点部分描绘的运动情景，可以选取山为参考系的是()A．两岸猿声啼不住，轻舟已过万重山．．．．．．．B．小小竹排江中游，巍巍青山两岸走．．．．．．．C．满眼风波多闪灼，看山恰似走来迎．．．．．．．D．两岸青山相对出．．．．．．．，孤帆一片日边来5．下列说法中正确的是()A．被选做参考系的物体是假定不动的B．一乘客在车厢内走动的时候，他就说车是运动的C．研究地面上物体的运动，必须选取地面为参考系D．质点运动的轨迹是直线还是曲线，与参考系的选取无关6．我们描述某个物体的运动时，总是相对一定的参考系而言的，下列说法正确的是() A．“小小船儿江中游”是以地球看作参考系的，“巍巍青山两岸走”是以小船为参考系B．我们说“地球围绕太阳转”，是以地球为参考系的C．我们说“同步卫星在高空静止不动”，是以太阳为参考系的D．坐在火车上的乘客看到铁路旁的树木、电线杆迎面向他飞奔而来，乘客是以地面为参考系的7．如图2所示，是体育摄影中“追拍法”的成功之作，摄影师眼中清晰的滑板运动员是静止的，而模糊的背景是运动的，摄影师用自己的方法表达了运动的美．请问摄影师选择的参考系是()A．大地B．太阳C．摄影师D．步行的人8．如图3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()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D．参考系只能是相对于地面静止的物体9．如图4所示，刻舟求剑的故事家喻户晓，“舟已行矣，而剑不行”这句话所选用的参考系是()A．舟B．舟上的人C．地面D．流动的水10.如图5所示，两位同学正在列车车厢中，下列说法中错误的是()A．他们看到对方不动，是选取了自己作为参考系B．他们看到窗外的树木飞快的往后退，是选取了自己作为参考系C．无论选取什么作为参考系，他们都是静止的D．他们通过观察窗外，可以知道列车正在行驶，是选取了地面为参考系11．以下的计时数据中指时间的是()A．天津开往德州的625次列车于13点35分从天津发车B．小明用40 s跑完400 mC．我们早上8∶00开始上第一节课D．列车到站时间晚点5分钟12．在以下哪些情况下可以将物体看成质点()A．研究某学生骑车回校的速度B．对某学生骑车姿势进行生理学分析C．研究火星探测器从地球到火星的飞行轨迹D．研究火星探测器降落火星后如何探测火星的表面13．关于时间和时刻，下列说法中正确的是()A．第4 s末就是第5 s初，指的是时刻B．第5 s初指的是时间C．物体在5 s内指的是物体在第4 s末到第5 s初这1 s的时间D．物体在第5 s内指的是物体在4 s末到5 s末这1 s的时间14．如图6所示，甲、乙、丙3人乘不同的热气球，甲看到楼房匀速上升，乙看到甲匀速上升，甲看到丙匀速上升，丙看到乙匀速下降，那么，从地面上看甲、乙、丙的运动可能是() A．甲、乙匀速下降，且v乙>v甲，丙停在空中B．甲、乙匀速下降，且v乙>v甲，丙匀速上升C．甲、乙匀速下降，且v乙>v甲，丙匀速下降且v丙>v甲D．甲、乙匀速下降，且v乙>v甲，丙匀速下降且v丙<v甲11。

课题:第一章运动的描述第一节质点参考系空间时间时间:编号:教学目标:一、知识与技能1.理解质点的概念,知道在什么情况下可以把物体看成质点.2.认识到运动和静止是相对的,理解参考系概念,会正确选择参考系.3.了解空间和时间是描述物体运动的基本要素.会表示时间、时刻.二、过程与方法1. 体会物理模型在探索自然规律中的作用, 了解物理学的这一重要研究方法. 学生在学习建立质点概念的过程中,体会建立物理模型的必要性,并从中感悟物理学的一些研究方法和思想.2.学生在对参考系的辨析过程中理解运动的绝对性和运动描述的相对性.3.学生在对时间、时刻的辨析过程中,学会用科学的语言描述时间和时刻.三、情感态度与价值观1.认识到运动是宇宙中的普遍现象,体会运动和静止的相对性的哲学思想.2.体验抓住主要因素、忽略次要因素的辩证唯物主义方法.3.领略自然界的奇妙,热爱自然,勇于探索.教学重点:机械运动,参考系,质点,物理模型,时间,时刻教学难点:了解建立质点模型所采用的抽象思维方式.教具:视频 1:汽车驶过;视频 2:太阳系课件;视频3:“地心说”课件;大钟表、火车时刻表图片.教学过程:一、机械运动和参考系课件展示:一辆汽车急速驶过问题:你看到了哪些物体?哪些物体是运动的?哪些物体是静止的?请你对运动的物体进行描述.学生讨论……小结,提出机械运动和参考系概念.(一机械运动:一个物体相对于另一个物体位置的改变请你举一个机械运动的实例.请你举一个不是机械运动的实例.机械运动的分类1.按运动形式分:平动和转动平动特点:(1物体上所有点的运动情况是一样的. (研究清楚其上一点的运动情况就可以知道整个物体的运动情况,所以常常可以把这样运动的物体当成一个点来处理.(2做平动的物体运动轨迹不一定是直线.转动特点:做转动的物体上的各点都绕轴做圆周运动.任何复杂运动都可以看成是平动和转动这两种运动合成的.2.按运动轨迹分:直线运动和曲线运动3.按速度分:匀速运动和变速运动(二参考系为了确定一个物体的位置和描述它的运动,要选择另外的物体作为标准,这个被选做参考标准的物体叫做参照物,也称为参考系.请你举例说明一个运动,并指出参考系是什么.同一个物体的运动,选取的参考系不同,对运动的描述也不同.例 :(1研究太阳系的运动以太阳为参考系——日心说播放视频以地球为参考系——地心说播放视频(2研究升降机内人的运动以地面为参考系——人是运动的以升降机为参考系——人是静止的.(3在火车上将水倒入杯子火车上的乘客看——向下的直线运动,地面看——曲线运动物体的运动是确定的,对物体运动的描述可以是不同的.问题:哪些物体可以作为参考系,哪些物体不可以作为参考系呢?习惯以地面为参考系,有时为了方便,也会选运动的物体做参考系.例:人以 2m/s的速度从长 200米的火车的头走到火车的尾,需要多长时间?(火车静止未动t =s /v =200/2=100s人再从车尾以相同的速度走回车头需要多长时间呢?类比思考:逆水而行的船行至某一桥头之下时, 一人不小心被刮掉了帽子. 一分钟后发现, 掉头去追,若船速不变,多长时间后才能追上帽子?二、质点问题:我坐火车去天津,时刻表里这样写着—— 15:35北京南站发车, 16:10到达天津站.谁能帮我分析一下——这个 15:35指的是火车头到达的时刻还是火车尾到达的时刻呢? 学生讨论.1.定义:如果物体的大小和形状在所研究的问题中可以忽略不计,则把它简化为一个有质量的点,称为质点.请你举例说明生活中我们在什么情况下是把一个物体当成质点看待的.(1两朋友打电话时,有一方说:“我现在在家呢.”(2我们说某运动员跳高成绩是 2.15m ,你第一感觉是什么?(3一列火车离开站台,你是想到它的头部离开了还是尾部离开了?通过一些实例,使学生理解在研究实际问题时,往往是抓住主要因素,忽略次要因素,这是一种研究物理问题的方法.比如,在地球绕太阳的公转中,地球中任意一点相对于太阳的位移、速度和加速度都略有差别,但地球半径远小于地球与太阳间的距离,上述差别可以忽略不计,仍可视公转为质点运动.但在研究物体的转动例如地球的自转中,地球上各点的位移、速度和加速度的方向及大小差别悬殊,完全不能忽略,此时地球就不能视为质点.使学生在实际问题中体会出“忽略” 是同类物理量比较的结果, 不是人为地去掉某个因素. 2.什么情况下可以把物体看成质点?根据学生所举的实例分析得出:1平动的物体(各点运动情况一样用质心代替;2物体的尺寸远远小于所要研究的距离,各点速度、位移和加速度的差别可以忽略时;3.同一个物体,在研究不同问题时,有时可以看成质点,有时不可以看成质点.不存在一个物体永远可以看成质点,也不存在一个物体永远不能看成质点.例 :地球公转——质点自转——不能看成质点研究物体下滑过程中速度变化时——质点研究物体何时翻转时——不能看成质点请你举例说明能够看成质点的物体;请你举例说明不能看成质点的物体.我们所说的质点概念的准确内容是:没有形状、大小,而具有物体全部质量的点.但严格意义上的有质量的点实际上是不存在的,它是一种科学抽象,是对实际物体的近似,是一个理想化的模型.科学抽象是指抓住主要因素,忽略次要因素,要对具体问题具体分析,这种研究方法在我们今后的研究中还会经常用到.三、空间、时间、时刻早上 7 点我从家出发,用了 35分钟从家走到了学校,走进办公室抬头一看,刚好是 7点 35分.问题:以上叙述中有三次提到时间,你能否辨别一下这三个时间的说法有什么不同? 问题:谁能举例说明时间和时刻的区别?展示大挂钟,请学生指出时刻和时间.问题:如何用坐标轴表示出时间、时刻?请你说明集合时间 3 点 10分的含义.请你说出下周前三天的含义.请你说出最后一秒的含义.时刻:指的是某一瞬时.在时间轴上用一个点来表示.时间:是指物体在某处存在或变动过程的长短.即两时刻间的间隔,在时间轴上用一段长度来表示.问题 :你学过的物理量中哪些是和时刻对应的?哪些是和时间对应的?(1讨论辨别生活中“时间”的不同含义.(2画出时间轴,辨别点与线的含义.问题 :哪些工具可以测量时间?秒表,滴漏,打点计时器,频闪照相仪.在前边的叙述中提到“我从家到了学校”,这是我的活动范围.其中涉及了一个概念——空间.四、指导阅读资料:1、空间与时间的关系2、美研制出世界最精确的时钟美国国家标准和技术研究院称,他们已研制出一种新的时钟,每秒钟能够可靠地振荡 1000万亿次,因此有望成为世界上精确度最高的时钟。