第1讲 对质点和参考系的理解

第一章知识点整理1.1质点参考系和坐标系1.质点：（1）定义：研究中用来代替物体的“有质量的点”。

（2）质点的简化条件：①物体的大小和形状对所研究的问题影响可以忽略不计；②物体做平动时，各点运动情况完全相同时。

2.参考系（1）定义：观察物体的位置及其随时间变化时用来作参考（假定为不动）的“其他物体”。

描述一个物体的运动，必须选择参考系。

（2）特点：①参考系的选择是任意的，以观测和描述物体的运动尽可能简单为原则。

研究地面上物体的运动，常常选择地面为参考系。

②参考系本身可以是运动的，也可以是静止的，一旦选定后，便假设为不动的。

(化身参考系)③选择不同的参考系研究同一物体的运动，结果往往是不同的。

3.坐标系几个要素：原点、单位长度、正方向、数字、物理量的符号和单位。

1.2时间和位移1.时间（1）时刻t：是指某一瞬间，没有长短意义。

例如：第3秒末、第1秒初。

（2）时间间隔△t：是指两时刻间的一段间隔，有长短意义。

例如：前3s、3s内、第3s内、最后1s。

➢在时间轴上，时刻对应时间轴上的点，时间间隔对应时间轴上的线段。

2.位移（1）定义：从初位置指向末位置的有向线段。

表示物体位置的变化。

（2）三要素：方向、直线、长度。

3.矢量和标量（1）矢量：既有大小又有方向的物理量。

如：位移,速度，力。

4.直线运动的位置和位移位置x: 初位置x1 ,末位置x2位移（位置的变化量）：末位置-初位置x: x =x1- x2x绝对值：位移的大小；x正负：位移的方向。

1.3运动快慢的描述——速度1.速度（1）定义：位移与发生这个位移所用时间的比值。

（2）定义式：txv∆∆=单位：m/s km/h cm/s 1m/s=3.6km/h（3）速度是矢量。

（4）速度的大小在数值上等于单位时间内物体位移的大小；速度的方向与物体位移的方向相同，即物体运动的方向。

2.平均速度（1）定义：位移与发生这个位移所用时间的比值，叫做物体在这段时间（或这段位移）内的平均速度。

高一物理复习资料第1讲质点参考系和坐标系一、机械运动1．定义：物体相对于其他物体的位置变化,叫做机械运动，简称运动。

2．运动的绝对性和静止的相对性：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，都处在永恒的运动之中。

运动是绝对的，静止是相对的。

二、物体和质点1．质点：（1）定义：用来代替物体的有质量的点。

①质点是用来代替物体的具有质量的点，因而其突出特点是“具有质量”和“占有位置”，但没有大小，它的质量就是它所代替的物体的质量。

②质点没有体积，因而质点是不可能转动的。

任何转动的物体在研究其自转时都不可简化为质点。

③质点不一定是很小的物体，很大的物体也可简化为质点。

同一个物体有时可以看作质点，有时又不能看作质点，要具体问题具体分析。

（2）物体可以看成质点的条件：物体可看成质点的条件：当物体的大小和形状对所研究的问题的影响可忽略不计时，物体可以看作质点。

这是判断物体能否作为质点的惟一条件。

（3）理想化模型：在物理学中，抓住事物的主要特征，忽略次要因素，简化问题，便于研究，从而将实际问题简化为物理模型。

这种方法是物理学是经常采用的一种科学研究方法． 质点是一个理想化的物理模型，实际上并不存在；不同于几何中的“点”，质点是用来代替物体的有质量的点，具有质量，没有大小、体积、形状；与几何中的“点”有本质的区别．2．实际的物体：除了具有质量外，都有一定的大小和形状。

例１：下列关于质点的说法中，正确的是( )A．质点就是一个体积很小的球B．只有很小的物体才能视为质点C．质点不是实际存在的物体，只是一种理想化模型D．大的物体不可以视为质点[解析]质点不是实际存在的物体，更不是小球，是实际物体的近似，是一种理想化模型．并不是任何情况下大的物体都不可以视为质点，也不是只有很小的物体才能视为质点，这要看物体的大小和形状对研究的问题是否有影响．例２：(2013浙江高一期中)关于质点，下列说法中正确的是( ) A．很小的物体总可以看成质点，较大的物体有时也能看成质点B．分析香蕉球(旋转的足球)的轨迹弯曲的成因时，可以把足球看成质点C．研究运动员跨栏时的动作时，运动员可以看成质点D．质点是为了突出问题的主要方面，忽略次要因素而建立的理想化模型[解析] 物体看做质点的条件是物体的形状和大小对研究的问题没有影响，与物体大小无关，所以A错误，D正确；研究香蕉球的轨迹弯曲成因，足球各部分的运动情况不同，所以足球不能看做质点，B错误；研究跨栏运动员动作时进行技术分析，不能将运动员看做质点，C错误．[答案] D规律总结：物体看称指点的条件：忽略物体的大小和形状而不影响对物体的研究。

【典型例题】1.类型一、关于质点的理解例1、做下列运动的物体，能当作质点处理的是（）A．绕太阳公转的地球B．从北京往上海运动的火车C．旋转中的风力发电机叶片D．在冰面上旋转的花样滑冰运动员【★答案★】A、B【解析】研究地球绕太阳公转时，太阳的体积相对于和地球之间的距离来说是很小的，所以可看作质点，故A正确；火车的长度相对于北京到上海的距离是很小的，可以忽略，此时的火车可以看做质点，所以B正确；研究旋转中的风力发电机叶片，不能看成质点，否则就没有转动了，故选项C错误；在冰面上旋转的花样滑冰运动员，要看其动作，也不能看成质点，故D错误．【总结升华】根据质点的定义，能否将问题看做质点，关键是物体自身因素对我们研究问题的影响，物体的大小不是判断物体可否视为质点的重要依据．举一反三【变式】如在研究下述问题中，能够把研究对象当作质点的是（）A．研究某学生骑车由学校回家的速度B．对这名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E．研究地球绕太阳公转一周所需时间的多少F．研究地球绕太阳公转一周地球上不同区域季节的变化、昼夜长短的变化G．一枚硬币用力上抛，猜测它落地时正面朝上还是反面朝上H．正在进行花样溜冰的运动员【★答案★】ACE类型二、关于参考系的理解例2、如图是体育摄影中“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，摄影师用自己的方式表达了运动的美．请问摄影师选择的参考系是（）A．大地B．太阳C．滑板运动员D．步行的人【★答案★】C【解析】摄影师眼中清晰的滑板运动员是静止的，显然是选择滑板运动员为参考系。

【总结升华】参考系是认为固定不动的物体，以它为参考判断其它物体的运动与否。

举一反三【变式】敦煌曲子词中有这样的诗句：“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“仔细看山山不动”所选的参考系分别是（）A．船和地面B．地面和船C．船和山D．河岸和流水【★答案★】A【变式】两辆汽车在平直公路上匀速并排行驶，甲车内一个人看见窗外树木向东移动，乙车内一个人发现甲车没有动，如果以大地为参考系，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同时向西运动【★答案★】D类型三、关于坐标系的理解例3、如图甲所示，某人从学校门口A处开始散步，先向南走了50 m到达B处，再向东走100m到达C处，最后又向北走了150m到达D处，则A、B、C、D各点位置如何表示?【解析】本题考查坐标系的建立方法．可以以A点为坐标原点，向东为x轴的正方向，向北为y轴的正方向，如图乙所示，则各点坐标为A(0，0)，B(0，－50m)，C(100m，－50m)，D(100m，100m)．【总结升华】本题★答案★不是唯一的．我们选择的坐标原点不同，x，y轴的正方向不同，各点的位置也不同．正确建立坐标系是正确描述物体位置的前提．举一反三【变式】如图是为了定量描述物体的位置变化作出的坐标轴（x轴），在画该坐标轴时规定原点在一平直公路上某路标所在处。

《质点参考系》教学设计方案（第一课时）一、教学目标1. 理解质点的观点，明确其在物理学中的意义和作用。

2. 掌握参考系的观点，理解其在描述物理运动中的作用。

3. 能够在实际问题中识别和选择合适的质点或参考系。

二、教学重难点1. 教学重点：质点和参考系的观点及选择应用。

2. 教学难点：理解质点和参考系在描述物理运动中的作用及如何在实际问题中正确选择。

三、教学准备1. 准备教学PPT，包含图片、动画、视频等多媒体素材。

2. 准备相关实验器械，如小球、绳子等，用于演示质点和参考系的观点。

3. 准备一些实际问题，供学生练习质点和参考系的选用。

4. 准备一些练习题，用于检测学生对质点和参考系的理解水平。

四、教学过程：本节教学可以分为以下几个环节：预习检查与目标导入、新课教学、教室小结、稳固练习。

1. 预习检查与目标导入起首，进行课前预习检查，确保学生对相关观点有了一定的了解。

然后，通过简单的问答形式，回顾上节课的内容，并引入本节课的主题——质点、参考系。

接着，通过展示一些切近生活的图片或视频，让学生了解质点和参考系的观点及其在平时生活中的应用，从而激发学生对本节课的兴趣和好奇心。

2. 新课教学质点的教学可以通过以下步骤进行：(1)起首，通过一些具体的例子，让学生了解什么是实际物体，什么是理想模型。

实际物体具有许多特性，如大小、形状、质量分布等，这些特性使得我们在钻研某些问题时感到困难。

而理想模型，如质点，则是对实际物体进行抽象化处理得到的简化模型，它具有一些关键的特性（如质量、大小可以忽略不计），使得我们能够更方便地钻研问题。

(2)接着，介绍如何将实际物体简化为质点。

可以通过讨论火车通过桥梁和隧道的问题，让学生了解如何将复杂的物体简化为一个质点。

同时，也可以介绍一些常见的判断依据，如物体的形状和大小对钻研的问题是否有影响等。

参考系的教学可以通过以下步骤进行：(1)起首，介绍参考系的观点和意义。

参考系是用来确定物体运动状态的一种参考体系。

第一章运动的描述第一讲 1.1 质点，参考系，坐标系知识目标：1，理解质点的概念及物体简化为质点的条件。

2，知道参考系的概念及与运动的关系。

3，能正确分析和建立坐标系。

想一想：万米赛跑运动员可以看做一个点吗？研究篮球运动员的技术动作时，可以把运动员看做一个点吗？一、质点在研究某些物体的运动过程中，可以不考虑物体的大小和形状，突出物体具有质量这一要素，把物体简化为一个有质量的点，称为质点。

于是，对实际物体运动的描述就转化为质点运动的描述。

质点的定义：用来代替物体的有质量的点叫质点。

（2）将物体看成质点的条件：物体的_______、_______对所研究的问题的影响可以忽略不计时，可以把物体视为质点。

（3）质点的物理意义①质点是一种理想化的物体模型，不是实际存在的物体。

②质点是实际物体的一种近似反映，是为了研究问题的方便而进行的科学抽象。

③建立质点概念时抓住了主要因素，忽略次要因素，突出事物的主要特征，使所研究的复杂问题得到简化。

④一个物体能否看成质点由问题的性质所决定。

⑤尽管质点不是实际存在的点，但研究的质点得到的结论可应用于实际问题。

例1，( )下面那些可以看做质点？A研究火车过桥的时间 B研究火车从重庆到北京的时间C 研究火车车轮上某点的运动情况D 研究地球公转E 研究地球自转例2，下面关于质点的说法正确的是（）A 质点一定是很小的物体B 质点是实际存在的有质量的点C 质点是研究物体运动时的一种理想模型D 质点就是物体的重心二、参考系运动的绝对性要描述一个物体的运动，首先要选定某个其他物体做参考，观察物体相对于这个“其他物体”的位置是否随时间变化，以及怎样变化。

这样用来做参考的物体称为参考系。

1，定义：在描述一个物体运动时，选来作为标准的假定不动的另一个物体叫参考系。

2，对参考系的理解：①标准性：用来选作参考系的物体都是假定不动的，被研究的物体是运动还是静止，都是相对于参考系而言的。

②任意性：参考系的选择具有任意性，但以观察方便和使运动的描述尽可能简单为原则。

1质点、参考系教学目标1. 理解质点的定义，知道质点是一个理想化的物理模型。

2. 初步体会物理模型在探索自然规律中的作用。

3. 理解参考系的概念，知道在不同的参考系中对同一个运动的描述可能是不同的。

教学重难点教学重点物体看成质点的条件、质点模型的建立、参考系教学难点物体看成质点的条件教学用具多媒体设备教学过程新课引入教师依次展示ppt中的图片并提出问题：图片中的人或物都在做什么？学生回答问题。

教师总结出：游泳的人在向前游动、红旗在飘动、滑冰运动员在滑动、飞机在飞行、过山车在轨道上向前行驶。

这些物体有一个共同的特点，它们都在运动。

新课讲授一、机械运动教师：自然界中最简单、最基本的运动形态是机械运动。

那么什么是机械运动？(展示下一张幻灯片)教师：机械运动的三种基本形式是：平动、转动和振动。

我们分别来了解一下。

教师提出问题：图片中的运动分别包含了上一张幻灯片中的哪些基本形式？备注：教师展示红旗的图片时可以简单说一下旗面上的点在振动，整体体现波动。

学生讨论并回答对应的运动形式。

教师：即使简单的机械运动，在考虑物体的形状大小等因素时，也变得不那么容易。

那么，有什么办法可以使对运动的描述变得相对来说简单些呢？教师展示ppt中的图片并提出问题：对于嫦娥五号登月，如果我们想知道它的运动轨迹，可以不考虑它的形状和大小吗？学生讨论并回答。

教师归纳：只是描述航天器的运动轨迹可以不考虑它们的形状和大小，如果想知道嫦娥五号采样的动作，就不能忽略它们的形状和大小。

二、质点教师提出问题：根据研究问题的性质，对比分析是否可以忽略物体的形状和大小，把它们看作“点”？教师依次展示图片，由学生讨论并回答。

教师总结：三幅图中第一种情况均不能忽略形状和大小，第二种情况均能忽略形状和大小。

教师提出问题：通过对刚才问题的分析，我们发现物体有的时候可以看成一个点，有时候不能，这是为什么呢？学生尝试总结。

教师总结：为了研究问题的方便，当我们的研究对象自身的形状和大小对我们所关注的问题影响不大，可以忽略时，我们就可以把研究对象看成一个只有质量、没有大小的点，这个点称为质点。

质点和参考系知识点作为物理学的一项重要内容，质点和参考系的知识点在高中物理学中就开始了解，并在大学物理学中深入研究。

在现实生活中，我们的位置和状态都随着时间的推移而改变，因此，对于物体的运动、位置和间距等方面的理解是非常重要的。

一、质点的概念和特征质点是物理学中的对象，它通常被指物质被简化为一个精确的点。

与其他大型物质相比，质点具有以下特点：1.大小可忽略不计2.质量为一个特定的值3.不考虑其在空间中的占据的具体位置。

因此，质点被用来描述物体的运动和加速度，以及它们的受力情况。

对于许多实际问题，物体被简化为一个质点是非常有用的。

二、参考系的概念和种类参考系表示一个位置的系列和时间，从中物理事件的测量可以出现。

参考系的原理是在一个确定的系统外对物体进行测量。

在不同的参考系下，相同的运动可以呈现出不同的模式，这是视角和距离所造成的差异。

参考系种类有以下几种：1.惯性参考系: 惯性参考系是一种恒定运动的参考系，其中没有任何物体或力的作用。

例如，一个惯性参考系可以是一个匀速移动的火车上。

在惯性参考系中，物体沿直线运动是没有加速度的。

2.非惯性参考系: 非惯性参考系是具有加速度的参考系，通常用来描述物体相对于真实力场的运动，如地球周围的引力场。

在非惯性参考系下，物体沿着直线运动是有加速度的。

3.相对运动参考系: 相对运动参考系是根据另一个运动参考系中的物体运动进行描述的。

这可以看做是一种相对运动观察，而不是实际情况。

三、相对运动和绝对运动的区别相对运动和绝对运动是物理学中的基本概念，它们在描绘物体在空间中运动的过程中，发挥着至关重要的作用。

然而，它们之间的区别并不是那么显然，下面是一个简单的例子。

设有两个人A、B，分别站在彼此对面的车上，对他们来说，双方都是相对于对方运动的。

然而，当一个人站在车上，另一个则站在地面上时，他们的角度和视角都发生了变化。

这个例子说明了相对运动和绝对运动的区别。

相对运动是基于两个物体之间的运动观察，而绝对运动则描述一个物体的运动，无论是否有其他物体存在。

一、质点和参考系---易错点、易混淆点突破一、质点1．定义：用来代替物体的有质量的点叫做质点．2．物体简化为质点的条件：研究一个物体的运动时，如果物体的形状和大小对所研究问题的影响可以忽略不计时，就可以看做质点，反之，则不行。

2．对质点的理解(1)对质点的三点说明①质点是一种理想化模型，实际并不存在．②物体能否被看作质点是由所研究问题的性质决定的，并非依据物体自身大小和形状来判断．体积大的物体有时也可看成质点，体积小的物体有时不能看成质点．③质点不同于几何“点”，是忽略了物体的大小和形状的有质量的点，而几何中的“点”仅仅表示空间中的某一位置．质点并不是质量很小的点，它不同于几何图形中的“点”．3．物体可被看作质点主要有三种情况：(1)平动的物体通常可以看作质点。

(2)有转动但转动可以忽略不计时，可把物体看作质点。

(3)同一物体，有时可以看作质点，有时不能。

当物体本身的大小对所研究问题的影响可以忽略不计时，可以把物体看作质点；反之，则不行。

4.理想化的物理模型的理解(1)理想化模型是分析、解决物理问题常用的方法，它是对实际问题的科学抽象，可以使一些复杂的物理问题简单化物理学中理想化的模型有很多，例如自由落体运动、轻绳、轻杆、轻弹簧、胡克定律、光滑平面(伽利略斜面实验等)、匀速圆周运动、点电荷、匀强电场、匀强磁场、电场线、磁感线、理想变压器、纯电阻电路，理想气体、绝热、弹簧振子、单摆、点光源、原子核式结构模型、氢原子能级等等，这些都是人们根据科学研究的特定目的，抓住主要因素，忽略次要因素，用物质形式或思维形式再现原型客体的某种基本特征，而在一定条件下进行的合理假设。

5.建立质点模型的两个关键点(1)明确要研究的问题是什么．(2)判断物体的大小和形状对所研究问题的影响能否忽略．二．参考系1.定义：在描述物体的运动时，用来做参考的物体。

2.参考系的选取原则：选参考系的原则是观测运动方便和描述运动尽可能简单。