江苏省铜山县高中物理质点参考系学案(无答案)新人教版
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高中物理质点参考系和坐标系学案新人教版必修1学案【学习目标】1、认识建立质点模型的意义和方法,能根据具体情况将物体简化为质点。
知道它是一种科学的抽象,知道科学抽象是一种普遍的研究方法、2、理解参考系的选取在物理中的作用,会根据实际情况选定参考系。
3、认识一维直线坐标系,掌握坐标系的简单应用、【学习重点】1、理解质点概念以及初步建立质点概念所采用的抽象思维方法、2、在研究具体问题时,如何选取参考系、3、如何用数学上的坐标轴与实际的物理情景结合起来建立坐标系、【学习难点】在什么情况下可以把物体看作质点,即将一个实际的物体抽象为质点的条件、【方法指导】自主探究、交流讨论、自主归纳【自主探究】任务一:物体和质点【阅读】P9第一部分:物体与质点并完成下列问题。
1、雄鹰拍打着翅膀在空中翱翔,足球在绿茵场上飞滚……在这些司空见惯的现象中,雄鹰、足球都在做机械运动。
详细描述物体的运动有什么困难? 困难出在哪里?2、描述物体运动,我们一家需要了解物体各部分运动的区别吗?可以将问题简化吗?为什么?3、_________________________________________________________称质点。
【思考与交流】1、地球是一个庞然大物,直径约为12800km,与太阳相距1、5Xl08 km、研究地球绕太阳的公转时,能不能把它看成质点?研究地面上各处季节变化时,能不能把它看成质点?2、撑杆跳高是一项非常刺激的体育运动项目,一般来说可以把撑杆跳运动分为如下几个阶段:助跑、撑杆起跳、越过横杆、讨论并思考后回答,在下列几种情况下运动员能否被看作质点,从中体会质点模型的建立过程、 (1)教练员针对训练录像纠正运动员的错误时,能否将运动员看成质点? (2)分析运动员的助跑速度时,能否将其看成质点?3、物体可以看成质点的条件:【例一】下列情况中的物体,哪些可以看成质点()A、研究绕地球飞行时的航天飞机。
B 、研究汽车后轮上一点的运动情况的车轮。
高中物理 1.1《质点参考系和坐标系》导学案(新人教版)必修一、对理想化物理模型和质点的理解1、理想化模型(1)“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、(2)“理想化模型”是以研究目的为出发点,突出问题的主要因素,忽略次要因素而建立的“物理模型”、(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、2、质点引入质点的意义质点是一个理想化的物理模型,尽管不是实际存在的物体,但它是实际物体的一种近似,是为了研究问题的方便而进行的科学抽象,它突出了事物的主要特征,抓住了主要因素,忽略了次要因素,使所研究的复杂问题得到了简化、要点二、对参考系的理解1、定义要描述某一个物体的位置及其随时间的变化,首先要选定某个其他物体作为参考,假定这个“其他物体”不动,观察研究对象相对于这个“其他物体”的位置是否随时间变化,这个被用来作参考的物体,叫做参考系、2、引入参考系的意义(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、参考系的选取原则(1)选取参考系一般应根据研究对象和研究对象所在的系统来决定、例如研究火车上物体的运动情况,一般选取火车作为参考系;研究地面上物体的运动时,常选取地面或相对地面静止的物体作为参考系、选择地面为参考系时,参考系常可以略去不提,如“汽车运动了”,就不必说成“汽车相对地面运动了”、(2)参考系的选取可以是任意的、在实际问题中,参考系的选取以研究问题方便、对运动的描述尽可能简单为基本原则、4、参考系对运动的影响对于同一个物体的运动,如果选取不同的物体作参考系,所得到的结果可能不同、例如有一辆载有乘客的客车,在京福高速公路上由北向南行驶,若以客车为参考系,乘客是静止的;若以路边的树木为参考系,乘客向南运动;若以也向南行驶但比客车运动的快的另外一辆轿车为参考系时,客车及乘客又是向北运动的、要点三、建立坐标系的意义和特点1、建立坐标系的意义物体做机械运动时,其位置会随时间发生变化,为了定量地描述物体的位置及位置的变化,需要在参考系上建立适当的坐标系、2、坐标系的种类及特点(1)直线坐标系:以某一点为原点,规定单位(有时是长度,有时是时间,也可能是其他物理量)、正方向或变化方向的意义、(2)平面坐标系:物体在某一平面内运动时需建立平面坐标系、如图1-1-1所示:在图甲中,a、b、c三点有相同的横坐标,在图乙中,A、B、C三点有相同的纵坐标,由此可以发现:如果仅仅确定某点的横坐标或纵坐标,该点的位置并不能惟一确定,如果同时确定某点的横坐标和纵坐标,则该点的位置惟一确定、(3)多维坐标系(如三维立体空间坐标系):物体的运动不在同一平面内时,可以建立多维坐标系、3、建立坐标系的原则要能方便简洁地确定物体的位置、一、对质点的理解例1 下列关于质点的说法中,正确的是()A、质点是一个理想化的模型,实际并不存在B、因为质点没有大小,所以与几何中的点没有区别C、凡是轻小的物体,都可看作质点D、如果物体的形状和大小在所研究的问题中属于次要因素,就可以把物体看作质点解析质点是一个理想化的物理模型,实际上不存在、物体能否看成质点要满足D项的条件,A、D正确;质点是有质量的,它是人们为了研究问题的方便而抽象出来的点,与物体大小没有直接关系,B、C项错、答案AD如果物体的大小和形状对所研究的问题不起主要作用,其影响可以忽略不计,就可把它看成质点、二、对参考系的理解例2 某校高一的新同学分别乘两辆汽车去市公园游玩、当两辆汽车在平直公路上运动时,甲车内一同学看见乙车没有运动,而乙车内一同学看见路旁的树木向西移动、如果以地面为参考系,那么,根据上述观察到的现象可说明( )A、甲车不动,乙车向东运动B、乙车不动,甲车向东运动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东运动解析正确分析“乙车内一同学看见路旁的树木向西移动”是解决本题的关键、树木相对地面本是静止的,由此判断乙车(相对地面)一定是向东运动、“甲车内一同学看见乙车没有运动”则说明甲、乙两车相对静止,速度一定是相同的、答案 D三、坐标系的应用例3 一质点在x轴上运动,各个时刻的位置坐标如下表:t/s012345x/m05-4-1-71(1)请在图1-1-2中的x轴上标出质点在各时刻的位置、图1-1-2(2)哪个时刻离开坐标原点最远?有多远?解析(1)以运动路径所在的直线为x 轴,标出各时刻质点的位置坐标如下图所示、(2)由图可知第4 s 末质点离开坐标原点最远,有7 m、答案(1)见解析图(2)4 s 末7 m(1)画坐标系时,必须标上原点、正方向和单位长度、(2)位置坐标的意义:正负表示方向,数值表示距坐标原点的距离、(3)坐标轴的方向不一定非得在水平方向或竖直方向上,同时不能忽略“+”、“-”号、1、下列关于运动的说法中,正确的是()A、物体的位置没有变化就是不运动B、两物体间的距离没有变化,两物体一定都是静止的C、自然界中没有不运动的物体,运动是绝对的,静止是相对的D、为了研究物体的运动,必须先选择参考系,平常说的运动或静止是相对于地球而言的、答案CD解析物体的位置对某一参考系不变、但对另一参考系可能变化了,所以物体可能在运动,故A错误;两物体间的距离没有变化,二者可能静止,也可能以相同的速度运动,故B错误;由于参考系的选择是任意的,对于不同的参考系,同一物体可能静止,也可能运动,故C、D正确、2、歌词“小小竹排江中游,巍巍青山两岸走”所描写的运动的参考系分别是()A、竹排上的人、江岸B、江岸、竹排C、竹排上的人、竹排D、江岸、江岸答案B解析“小小竹排江中游”是以江岸为参考系;“巍巍青山两岸走”是以竹排为参考系、3、下列说法中正确的是()A、被选作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,与参考系的选取有关答案A解析宇宙间的一切物体都处在永恒的运动中,被选作参考系的物体只是被假定不动,所以选项A正确;物体是运动的还是静止的是相对于参考系而言的,在车厢内走动的人,在没有明确参考系之前就说车是运动的是错误的,所以选项B错误;研究物体的运动时,参考系是可以任意选取的,所以选项C错;运动质点通过的路线是质点运动的轨迹,它与观察者以哪一物体作参考系看到的情况无关,所以选项D是错误的、4、下列情形中,不可以把物体看作质点的是()A、研究高速旋转的砂轮的运动B、研究芭蕾舞演员的动作C、研究花样滑冰中的运动员D、研究飞行中直升机上的螺旋桨答案ABCD5、在研究下列问题时,可以把汽车看作质点的是()A、研究汽车在行驶时车轮的转动情况B、研究人在汽车上的位置C、研究汽车在上坡时有无翻车的危险D、计算汽车从北京开往大连的时间答案D解析A、B、C三项的物体均需要考虑汽车的形状6、关于坐标系,下列说法正确的是()A、建立坐标系是为了定量描述物体的位置和位置的变化B、坐标系都是建立在参考系上的C、坐标系的建立与参考系无关D、物体在平面内做曲线运动,需要用平面直角坐标系才能确定其位置答案ABD7、一个小球从距地面4 m高处竖直向下抛出,被地面弹回,在距地面1 m高处被接住、坐标原点定在抛出点正下方2 m处,向下方向为坐标轴的正方向、则小球的抛出点、落地点、接住点的位置坐标分别是()A、2 m,-2 m,-1 mB、-2 m,2 m,1 mC、4 m,0 m,1 mD、-2 m,0 m,-1 m答案B题型1 物体看成质点的条件理解例1 在以下哪些情况下可将物体看成质点()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答案AC 解析研究学生的骑车速度或探测器的飞行轨迹时,其大小和形状的影响可忽略不计,故它们可以看成质点;但当研究学生的骑车姿势时,学生的身躯和四肢就构成了研究的对象,故不能把学生看成质点,B错;当火星探测器在火星表面探测时,探测器的动作直接影响探测的效果,所以探测器不能看成质点,故D错、能否把一个物体看作质点,并不是由物体的形状和大小来决定的,而是由它的形状和大小对所研究问题的影响程度决定的、一般说来,如果在研究的问题中,物体的形状、大小及物体上各部分运动的差异是次要的或不起作用的因素时,物体就可看作质点、题型二机械运动和参考系例2 甲、乙两辆汽车均以相同的速度行驶,下列有关参考系的说法正确的是()A、如果两辆汽车均向东行驶,若以甲车为参考系,乙车是静止的B、如果观察的结果是两辆车均静止,参考系可以是第三辆车C、如果以在甲车中一走动的人为参考系,乙车仍是静止的D、如甲车突然刹车停下,乙车仍向东行驶,以乙车为参考系,甲车往西行驶答案ABD 解析两车的速度相同时,其相对位置不变,以其中任一辆车为参考系,另一辆车一定静止,故A正确;若有第三辆车丙与甲、乙两车同向同速行驶,以丙车为参考系时,甲、乙两车均静止,故B正确;若一人在甲车中走动时,他与乙车的相对位置是变化的,则乙车是运动的,故C错;甲车刹车停下,乙车向东行驶,甲车与乙车间的距离增大,甲车相对乙车向西运动,故D正确、拓展探究上例中,若甲、乙两车都向南行驶,甲车的速度为10 m/s,乙车的速度为5 m/s,那么(1)若以甲车为参考系,乙车向什么方向运动?(2)若以乙车为参考系,甲车向什么方向运动?解析由于甲车的车速快,所以甲、乙两车的距离增大,所以乙车相对于甲车向北运动,甲车相对于乙车向南运动、1、参考系的选取是任意的,但一般在选取参考系时要能方便简洁的描述物体的运动、2、在无特别说明的情况下,一般取地面或相对地面静止的物体为参考系、3、同一个运动,选取不同的参考系,对运动的描述可能不同、题型3 直角坐标系的应用例3 为了确定平面上物体的位置,我们建立了平面直角坐标系,如图1-1-1所示、以O点为坐标原点,沿东西方向为x轴,向东为正;沿南北方向为y轴,向北为正、图中A点的坐标如何表示?其含义是什么?答案A点的横坐标x=2 m,A点的纵坐标y=3 m,坐标值的含义为A点在坐标原点东2 m、偏北3 m处、解析在平面直角坐标系中,要想准确描述某物体的位置,必须找准其横坐标与纵坐标、拓展探究若某同学在操场上从A点开始先向南走了15 m 到B点,接着又向东走了20 m到C点,请你建立合适的坐标系描述该同学的位置及位置的变化、答案见解析解析建立如下图所示的坐标系、设A点为坐标原点,则B点坐标为(0,15),C点坐标为(20,15)、ΔxAB=xB-xA=0ΔyAB=yB-yA=15 mΔxBC=xC-xB=20 m-0=20 mΔyBC=yC-yB=15 m-15 m=0 mΔxAC=xC-xA=20 m-0=20 mΔyAC=yC-yA=15 m-0=15 m1、某人坐在甲船中看到乙船在运动,那么相对河岸不可能的运动情况是()A、甲船不动,乙船运动B、甲船运动,乙船不动C、甲、乙两船都在运动D、甲、乙两船以相同速度同向运动答案D解析乙船相对于甲船在运动,故两者不可能以相同的速度同向运动,D选项错误;两船都在运动时,若运动的速度不相同,则两者依然有相对运动,故A、B、C三种说法都可能存在、本题的正确答案是D2、下列各物体中,能被视为质点的有()A、停泊在港湾中随风摇摆的小船B、满载战机远征伊拉克的“小鹰号”航空母舰C、马拉松比赛的运动员D、表演精彩动作的芭蕾舞者答案BC3、在有云的夜晚,抬头望月,发现“月亮在白莲花般的云朵里穿行”,这时取的参考系是()A、月亮B、云C、地面D、观察者答案 B4、地面观察者看雨滴竖直下落时,坐在匀速前进的列车车厢中的乘客看雨滴是()A、向前运动B、向后运动C、倾斜落向前下方D、倾斜落向后下方答案D解析匀速前进的列车车厢中的乘客以列车为参考系,看雨滴应是落向后下方、5、xx年的奥运圣火经珠穆朗玛峰传至北京,观察图1-1-2中的旗帜和甲、乙两火炬手所传递的圣火火焰,关于甲、乙两火炬手相对于静止旗杆的运动情况,下列说法正确的是(旗杆和甲、乙火炬手在同一地区)()A、甲、乙两火炬手一定向左运动B、甲、乙两火炬手一定向右运动C、甲火炬手可能运动,乙火炬手向右运动D、甲火炬手可能静止,乙火炬手向左运动答案 D6、如图1-1-3所示,甲、乙、丙3人各乘不同的热气球,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( )图1-1-3A、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甲答案ABC解析甲看到楼房匀速上升,则甲相对楼房是向下运动的,以地面为参考系,甲是向下运动的;乙看到甲匀速上升,说明乙相对甲向下运动,以地面为参考系,乙是向下运动的,而且速度比甲大;甲看到丙匀速上升,丙看到乙匀速下降,则丙的情况稍微复杂些,以地面为参考系可能是向下运动,但速度比甲和乙都要小,也可能是静止的,也可能是向上运动的、7、指出以下所描述的各运动的参考系是什么、(1)太阳从东方升起、西方落下,参考系为________、(2)月亮在云中穿行,参考系为________、(3)车外的树木向后倒退,参考系为________、(4)骑摩托车的人从观后镜中看到身后的一辆汽车驶来,参考系为________、答案(1)地面(2)云(3)车(4)骑车人自己或摩托车8、天安门广场上的国旗杆临长安街而立,长安街为东西走向,一辆轿车沿长安街自西向东行驶,开始时距离国旗杆1 000 m,1 min后,距离国旗杆400 m,2 min后距离国旗杆600 m、若坐标原点定在国旗杆的位置,以自西向东方向为正方向建立坐标轴,则开始时,轿车的位置坐标为________,1 min后位置坐标为______、在研究轿车运动的过程中,将车视为了________、答案-1 000 m 400 m或-400 m 质点解析轿车在长安街行驶时,它距离国旗杆的距离先减小后增大,说明轿车先朝向国旗杆运动,经过国旗杆后,朝远离国旗杆的方向运动、由于轿车是自西向东行驶的,所以轿车最开始时在国旗杆的西侧,最后在国旗杆的东侧,但在计时开始的1 min后,距离国旗杆400 m处则可能在国旗杆的西侧,也可能在国旗杆的东侧、9、第一次世界大战期间,一飞行员驾机飞行时,发现座舱外有一黑色的小物体,他伸手抓过来一看,竟是一颗子弹头!飞行员为何没被子弹击伤?如果飞行员站在地面上,他还敢抓飞行中的子弹吗?答案以飞机为参考系,子弹是静止的,所以不会伤到飞行员、但子弹相对地面以很大的速度运动,站在地面上的飞行员是不敢抓子弹的、10、如图1-1-4所示,某人从学校的门口A处开始散步,先向南走了50 m到达B处,再向东走了100 m到达C处,最后又向北走了150 m到达D处,则A、B、C、D各点位置如何表示?答案本题答案不唯一,当选取A 点为坐标原点,向东为x轴正向,向北为y轴正向,则各点坐标分别为:A(0,0)B(0,-50 m)、C(100 m,-50 m)、D(100 m,100 m)、。
高中物理第一章1 质点参考系和坐标系导学案新人教版必修1高一1、质点参考系和坐标系学案学习目标:理解质点参考系和坐标系定义, 知道质点是理想化模型学习重点:质点参考系坐标系学习难点:质点模型的建立、参考系一、前置作业(一)知识回顾:机械运动:(二)课前预习:1、质点:(1)物理学中,在某些情况下,我们可以不考虑物体的和,而只考虑物体的,这时可以把物体看作一个。
一个物体能不能看作质点,要看问题的而定。
2、参考系:(1)静止是绝对的吗?(2)描述一辆列车的运动,甲说它向北行驶,乙说它向南后退,这可能吗?(3)描述物体的运动时,被,另外的物体称为参考系。
3、坐标系:为了地描述物体的位置及其位置的变化,需要在上建立适当的坐标系。
二、课堂探究:(一)、质点:1、为什么要引入质点?2、什么是质点?3、物体视为质点的条件是什么?问:(1)能否把物体看作质点,与物体的大小、形状有关吗?(2)原子核很小,可以把原子核看作质点吗?(3)研究一辆汽车在平直公路上的运动,能否把汽车看作质点?要研究这辆汽车车轮的转动情况,能否把汽车看作质点?※结论:(二)、参考系:1、参考系可以选取。
研究地面物体的运动,一般以为参考系,可略去不提。
研究月亮或人造卫星的运动,应选取为参考系;研究同步卫星的运动,应选取为参考系;研究行星的运动,应选取为参考系。
2、选择不同的参考系来观察同一个运动,观察的结果可能会有。
例:见教材10页(1)讨论坐在行驶的火车中的乘客:以车厢作为参考系;以地面作为参考系(2)从匀速飞行的飞机上向地面空投物资以飞机作为参考系沿下落;以地面作为参考系沿下落(三)、坐标系:在坐标系中描述一个物体位置时,你认为应注意什么问题?例、从高出地面3m的位置竖直向上抛出一个小球,它上升5m后回落,最后到达地面,分别以地面和抛出点为原点建立坐标系,方向均以向上为正,填写以下表格坐标原点的设置出发点的坐标最高点的坐标落地点的坐标以地面为原点以抛出点为原点三、小结:1、质点是一种模型,是一种科学抽象。
江苏省2020学年高中物理 1.1质点、参考系和坐标系导学案 新人教版必修1
课题:1.1质点、参考系和坐标系 班级 姓名: 【学习目标】 备 注 一、知识与技能 1.认识建立质点模型的意义和方法,能根据具体情况将物体简化为质点; 2.理解参考系的选取在物理中的作用,会根据实际情况选定参考系; 3.认识一维直线坐标系,掌握坐标系的简单应用. 二、过程与方法 通过探究、总结,掌握科学研究方法 三、 情感态度与价值观 学会在日常生活中,善于总结和发现问题 【重点、难点分析】 学习重点: 1.理解质点概念以及初步建立质点概念所采用的抽象思维方法. 2.在研究具体问题时,如何选取参考系. 3.如何用数学上的坐标轴与实际的物理情景结合起来建立坐标系. 学习难点: 在什么情况下可以把物体看作质点,即将一个实际的物体抽象为质点的条件. 【自主学习】 一、阅读P9第一部分:物体与质点并完成下列问题。 A级1、雄鹰拍打着翅膀在空中翱翔,足球在绿茵场上飞滚……在这些司空见惯的现象中,雄鹰、足球都在做机械运动。详细描述物体的运动有什么困难? 困难出在哪里? B级2、描述物体运动,我们需要了解物体各部分运动的区别吗?可以将问题简化吗?为什么? A级3、什么是质点?总结物体可以看成质点的条件是什么? 二、阅读P10第二部分:参考系并完成下列问题。 C级1.什么是参考系?
B级2、看教材中的图1.1—4,选择不同参考系来观察同一物体运动,结果如何?
三、阅读P11第三部分:坐标系并填空 A级1、要准确地描述物体的______及______需要建立坐标系.如果物体在一维空间运动,即沿一条直线运动,只需建立_______坐标系,就能准确表达物体的位置。 【合作探究】 B级1.地球是一个庞然大物,直径约为12800km,与太阳相距8105.1 km.研究地球绕太阳的公转时,能不能把它看成质点?研究地面上各处季节变化时,能不能把它看成质点?
质点参考系[核心素养·明目标]核心素养学习目标物理观念(1)了解质点的含义。
(2)了解参考系的概念及其对描述物体运动的意义。
科学思维(1)知道将物体抽象为质点的条件,能将特定实际情境中的物体抽象成质点。
(2)结合实例,了解不同参考系中对同一运动的描述可能不同。
科学探究(1)经历质点模型的建构过程,初步体会建构物理模型的思维方式。
(2)通过对参考系的理解,体会运动的相对性和绝对性。
科学态度与责任知道物理学研究的很多问题就在身边,对自然界有好奇心,具有探索的兴趣;认识物理模型在探索自然规律中的作用,明确物体的运动是否可以看作质点的方法,树立具体问题具体分析的科学态度。
知识点一物体和质点1.质点的定义:忽略物体的大小和形状,把物体简化为一个具有质量的点,这样的点称为质点。
2.把物体看作质点的条件:物体的大小和形状对研究问题的影响可以忽略。
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,是经常采用的一种科学研究方法.质点是对实际物体的科学抽象,实际中并不存在,是一种理想化的模型。
1:思考辨析(正确的打“√”,错误的打“×”)①②③(1)图①中研究投出的篮球运动路径时不能将篮球看成质点。
(×)(2)图②中观众欣赏体操表演时不能将运动员看成质点。
(√)(3)图③中研究正在吊起货物的起重机时可以将起重机看成质点。
(×)知识点二参考系1.定义: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,观察物体的位置相对于这个“其他物体”是否随时间变化,以及怎样变化。
这种用来作为参考的物体叫作参考系。
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个物体的运动,观察结果可能不同。
“坐地日行八万里,巡天遥看一千河”所描述的运动各是以什么为参考系的?提示:人“坐地”而静止是以地面为参考系;“日行八万里”意思是坐在地上不动也会随地球绕地心转动八万里(地球赤道长约四万千米),是以地心为参考系;“巡天遥看一千河”是指人在随地球绕太阳公转过程中,巡视宇宙中的万千星河,是以太阳为参考系。
第一节质点参考系和坐标系核心词一、机械运动(简称运动)物体与物体间或是物体的一部分和另一部分相对位置随时间发生改变的过程,是最基本、最简单、最普遍的运动形式二、物体和质点1.质点:用来代替物体的有质量的点2.将物体看做质点的条件:(1)物体的大小、形状对所研究的问题的影响可以忽略不计时.(2)平动的物体可以视为质点三、参考系在描述一个物体的运动时,选来作为标准的另外的物体四、坐标系要准确地描述物体的位置及位置的变化,需要建立坐标系,物体在一维空间里的运动,即沿一条直线运动,只需要建立直线坐标系就能确定物体的位置决策指导质点一一理想化物理模型1.物理模型建立物理模型是突出问题的主要因素,忽略次要因素,并将其作为研究对象,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,从而使研究的问题得以简化,是物理学中经常采用的一种研究方法2.质点的认识(1)质点是力学研究中建立的一种高度抽象的理想体,具有质量,占有空间位置,无体积(2)可否将物体看做质点的几种情况:①一个物体能否看成质点是由问题的性质决定的②平动的物体可以看做质点,物体的长度比其运动的距离小得多时,可简化为质点③物体有转动,但物体的转动不是我们所要研究的主要问题时,物体本身的形状和大小已成了次要因素,可以看做质点,如研究地球绕太阳的公转规律时,地球的大小就变成次要因素,可以不考虑,此时地球就可以当做质点,转动的物体在研究其转动的规律时不能看成质点,如研究地球自转时,地球的大小和形状就是影响研究问题的重要因素,因此就不能再把地球看做质点了④物体本身的大小对所研究问题的影响不能忽略时,不能把物体看做质点,如研究火车过桥的时间时就不能把火车看做质点.注意:并不是很大的物体就不能当做质点,也不是很小的物体就一定能看做质点,关键看物体的形状和大小在研究物体的运动中是否为次要因素,或判断物体做怎样的运动,能否选一个点来代替整个物体二、参考系的进一步认识1.同一个运动,如果选不同的物体做参考系,观察到的运动情况可能不相同.例如,甲、乙两辆汽车由西向东沿同一直线,以相同的速度15m/s行驶着.若两车都以路边的树木作为参考系,则两车都是以15m/s的速度向东行驶;若以其中任意一辆车为参考系,则另一辆是静止的2.参考系的选取应该以研究问题方便、对运动描述尽可能简单为原则,研究地面上物体的运动,一般取地面或其他相对于地面不动的物体做参考系,这种情况下的参考系不再特别地进行说明.分析太阳系内各行星的运动时,以太阳为参考系比较方便.研究火车、轮船内旅客的运动情况,应该以运动的火车、轮船等为参考系在上例中,甲乙两车向东的速度为15m/s,即选地面做参考系注意:(1)在选择参考系研究物体的运动情况时,不论是静止还是运动的物体,一被选为参考系,就假定其是静止的.(2)高考考查该知识点时常结合实际,根据具体问题判断所选参考系和物体的运动情况三、坐标系的建立1.位置就是质点在某时刻所在的空间点2.物体做机械运动时,其位置发生变化,为了定量地描述物体的位置及位置的变化,需要在参考系上建立适当的坐标系3.如果物体沿直线运动,即一维运动时,可以以这条直线为x轴,在直线上规定原点、正方向和单位长度,建立直线坐标系;当物体在平面上运动,即二维运动时,需采用两个坐标确定它的位置;当物体做空间运动,即三维运动时,需要用三个坐标确定它的位置,4.建立直线坐标系应注意以下几点:(1)坐标系应在选定的参考系中建立(2)坐标的三要素:坐标原点、坐标轴的方向、标度(3)用坐标表示质点的位置(4)用坐标的变化描述质点的位置改变类型题对机械运动的认识了解机械运动与其他运动的区别,关键要看物体在空间中所处的位置是否发生变化1.下列现象是机械运动的是( ).A.上海的磁悬浮列车正在高速行驶B.中国的综合国力飞速发展C.煤炭正在熊熊燃烧D.奥运冠军在110m栏的决赛过程中质点的概念和视为质点的条件对质点这一理想化物理模型的认识,要由问题的性质决定2.下列说法正确的是( )A.运转中的地球不能看做质点,而原子核可以看做质点B.研究火车通过路旁一根电线杆的时间时,火车可看做质点C.研究奥运会乒乓球男单冠军张继科打出的乒乓球时,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速度时,可将汽车看做质点3.在下述问题中,能够把研究对象当做质点的是( )A.地球绕太阳公转一周所需时间是多少B.研究地球绕太阳公转一周过程中,地球上不同区域季节的变化、昼夜长短的变化C.一枚硬币用力上抛,猜测它落地时正面朝上还是反面朝上D.正在进行花样滑冰的运动员4.下列各种情况中,可将被研究对象看成质点的是( )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参考系与相对运动问题考查该知识点时常结合实际,根据具体问题判断所选参考系和物体的运动情况.参考系的选取应该以研究问题此看相方便、对运动描述尽可能简单为原则。
1.1质点参考系学案一学科核心素养物理观念:能建立质点的物理观念,能科学地描述运动的相对性,形成运动观念科学思维:知道质点是一种理想化的物理模型,具有建构模型的意识科学探究:掌握把物体看作质点的条件,能将特定实际情景中的物体抽象成质点科学态度与责任:理解科学发现、发展的过程和规律;感悟自然界的统一、和谐美;感悟科学家追求和宣传科学真理所表现出的坚定信念和献身精神。
二学习重难点重点:1.质点的概念及初步建立质点概念所采用的抽象简化科学思维方法。
2.参考系的概念及运动的相对性难点:在实际情境中将物体简化为质点,能判断出运动物体所选择的参考系三课前预习1.质点(1)定义:忽略物体的________和________,把物体简化为一个具有________的点。
(2)物体看作质点的条件:一个物体能否看成质点是由________决定的。
当物体的________和________对研究问题影响较小,可把物体看作质点。
(3)理想化模型:在物理学中,突出问题的________因素,忽略________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。
________这一理想化模型就是这种方法的具体应用。
2.参考系的四个性质(1)标准性:被选为参考系的物体都是___________的,被研究的物体是运动还是静止,都是相对于___________而言的。
(2)任意性:参考系可以___________选择。
参考系的选取一般以观察方便和使运动的描述尽可能简单为原则。
通常在研究地面上物体的运动时,如果不特殊说明,则默认以___________为参考系。
(3)统一性:比较多个物体的运动或研究同一物体在不同阶段的运动时应选择___________参考系。
(4)差异性:对于同一个物体,选择不同的参考系,观察结果一般___________。
3.物体和质点(1)定义:忽略物体的___________和___________,把物体简化为一个具有___________的点。
1.1 质点参考系一、学习目标二、知识梳理1.机械运动:描述的是物体的①随②的变化规律。
2.质点:我们在研究物体的运动时,在某些特定情况下,可以忽略物体的③和④,把它简化为一个⑤,称为质点,质点是一个⑥的物理模型。
物体可看成质点的条件:⑦。
3.参考系:在描述物体的运动时,要选定某个其他物体作为参考,观察物体的位置相对于这个“其他物体〞是否随⑧变化,以及怎样变化。
这种用来作为⑨的物体叫作参考系。
三、夯实稳固1.以下过程中能将无人飞机看作质点的是()。
B.调整飞机在空中的姿态D.调整飞机上摄像机镜头的方向【答案】C【解析】调节飞机旋翼的转速时,飞机的大小和形状不能忽略不计,飞机不能看作质点,A 项错误;调整飞机在空中的姿态时,飞机各局部的运动不同,不能将飞机看作质点,B项错误;观察飞机在空中的位置时,飞机的大小和形状可以忽略,飞机可以看成质点,C项正确;调整飞机上摄像机镜头的方向时,飞机的大小和形状不能忽略,飞机不能看成质点,D项错误。
【点评】此题是对运动观念的考查。
解答质点相关问题应注意四点:(1)抓住关键词,“物体在一定条件下可以看成质点〞,而不是“物体是质点〞。
(2)同一个物体,在某个物理情景中可以看成质点,而在其他的物理情景中不一定可以看成质点。
(3)物体能否看成质点与物体的大小无关,并不是大的物体就一定不能看成质点,而小的物体就一定能看成质点。
(4)“质点〞不同于几何中的“点〞,质点有质量而几何中的点没有质量。
2.以下关于质点的说法,正确的选项是()。
A.运转中的地球不能看作质点,而原子核可以看作质点B.研究火车通过路旁一根电线杆时,火车可以看作质点D.研究奥运会跳水运发动跳水动作时,不能将运发动看作质点【答案】D【解析】对于地球来说,如果研究地球公转,因为地球直径(约为 1.3×107m)比地球到太阳的距离(约为 1.5×1011m)要小得多,可以忽略地球的大小,所以这时可以把地球当作质点。
高中物理第一章第1节《质点参考系和坐标系》学案2新人教版必修一、机械运动1、定义:物体的的变化称为机械运动,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,无论是巨大的天体,还是微小的原子、分子,都处在永恒的之中。
运动是的,静止是的。
二、物体和质点1、定义:用来代替物体的。
2、物体可以看成质点的条件:如果在研究的问题中,物体的、及物体上各部分运动的差异是次要或不起作用的因素,就可以把物体看做一个质点。
3、突出主要因素,忽略次要因素,将实际问题简化为物理模型,是研究物理学问题的基本思维方法之一,这种思维方法叫理想化方法。
质点就是利用这种思维方法建立的一个理想化物理模型。
【例一】下列情况中的物体,哪些可以看成质点A、研究绕地球飞行时的航天飞机。
B 、研究汽车后轮上一点的运动情况的车轮。
C、研究从北京开往上海的一列火车。
D 、研究在水平推力作用下沿水平地面运动的木箱三、参考系1、定义:宇宙中的一切物体都处在永恒的运动之中,在描述一个物体的运动时,必须选择另外的一个物体作为标准,这个被选来作为的物体叫做参考系。
一个物体一旦被选做参考系就必须认为它是的。
2、选择不同的参考系来观察同一个运动,得到的结果会有。
【例二】人坐在运动的火车中,以窗外树木为参考系,人是_______的。
以车厢为参考系,人是__________的。
3、参考系的选择:描述一个物体的运动时,参考系可以任意选取,选取参考系时要考虑研究问题的方便,使之对运动的描述尽可能的简单。
在不说明参考系的情况下,通常应认为是以地面为参考系的。
【例三】对于参考系,下列说法正确的是A、参考系必须选择地面。
B、研究物体的运动,参考系选择任意物体其运动情况是一样的。
C、选择不同的参考系,物体的运动情况可能不同。
D、研究物体的运动,必须选定参考系。
四、坐标系当物体沿直线运动时,往往以这条直线为x轴,在直线上规定、、和,建立直线坐标系。
如图所示,若物体运动到B点,此时它的位置坐标xB= ,若它运动到A点,则此时它的位置坐标xA = 。
第1节质点参考系学习目标1、理解质点的定义,知道质点是一个理想化的物理模型,初步体会物理模型在探究自然规律中的作用。
2、理解参考系的选取在物理中的作用,会根据实际情况选定参考系重难点1.理解质点概念以及初步建立质点概念所采用的抽象思维方法.2.在研究具体问题时,如何选取参考系.一、机械运动1.定义:一个物体相对于其他物体的__________________叫做机械运动,简称运动。
2.“不了解运动,就不了解自然”————Aristotle(公元前384—公元前322)________杰出的哲学家、科学家,形式逻辑的创始人。
在物理学方面,Aristotle认为_________________________________________________________________________________________________二、物体和质点1.定义:用来代替物体的有_____________的点。
2. 质点是一个________________的物理模型,尽管不是实际存在的物体,但它是实际物体的一种近似,是为了研究问题的方便而进行的科学抽象,它突出了_______________,忽略了_______________,使所研究的复杂问题得到了简化,是经常采用的科学研究方法。
【讨论】(1)能否把物体看作质点,与物体的大小、形状有关吗,是不是只有很小的物体都能看作质点?(2)研究一辆汽车在平直公路上的运动,能否把汽车看作质点?要研究这辆汽车车轮的转动情况,能否把汽车看作质点?自转的地球能否被看作质点?(3)物理中的“质点”和几何中的点有什么相同和不同之处?3.物体可看作质点的条件:____________________________________________________________________________________________________________________【例1】在下列各种运动的物体中,能被看做质点的是()A . 研究从北京开往广州的火车的运行 B. 研究火车通过南京长江大桥的运动C. 研究人造地球卫星绕地球的运行情况D. 欣赏芭蕾舞演员的精彩表演三、参考系1. 定义:在描述一个物体的___________时,选来作为___________的物体,叫做参考系。
1
质点 参考系
学习目标:
1、在具体事例中认识在哪些情况下可以把物体看作质点。
2、知道参考系概念,会在具体问题中选择参考系。
学习重、难点:
物体看作质点条件;参考系的选择;
学 习 内 容 教师
复备
(学
生笔
记)
[自主导学] 一、质点 1、质点:用来替代物体的没有、,而具有的点。 2、质点是一个理想化的物理模型,实际上并不存在。 3、一个物体能否看成质点,并不取决于这个物体的大小,而是看在所研究的问题中物体的形状、大小和物体上各部分运动情况的差异是否为可以忽略的次要因素,要具体问题具体分析。 二、参考系 1、在描述一个物体运动时,选来作为参考标准的(即假定为静止不动的)物体,叫做参考系。 2、对参考系应明确以下几点: ①对同一运动物体,选取不同的物体作参考系时,对物体的观察结果可能是不同的。 ②参考系的选择具有任意性,但在研究实际问题时,选取参考系的基本原则是能对研究对象运动情况的描述得到尽量的简化,能够使解题显得简捷。 ③因为我们主要讨论地面上的物体的运动,所以通常取地面作为参考系。 [典型例题]
2
1、[2008年江苏学测1]在物理学研究中,有时可以把物体看成质点,则下列说法中正
确的是( )
A.研究乒乓球的旋转,可以把乒乓球看成质点
B.研究车轮的转动,可以把车轮看成质点
C.研究跳水运动员在空中的翻转,可以把运动员看成质点
D.研究地球绕太阳的公转,可以把地球看成质点
2、[2016年江苏学测4]质点是一种理想模型。下列活动可将月球视为质点的是( )
A.测量月球的自转周期
B.研究月球绕地球的运行轨道
C.观察月相的变化规律
D.选择“嫦娥三号”的落月地点
3、[2009年江苏学测1]宋代诗人陈与义乘着小船在风和日丽的春日出游时曾经写了一
首诗,如图所示,诗中“云与我俱东”所选取的参考系是( )
A.船
B.云
C.诗人
D.榆堤
4、[2012年江苏学测5]如图所示,一架执行救援任务的直升飞机悬停在钻井
平台的上空,救生员抱着伤病员,缆绳正在将他们拉上飞机。若以救生员为参考系,则
处于静止状态的是( )
A.伤病员
B.直升飞机
C.钻井平台
D.直升飞机驾驶员
3
5、[2015年江苏学测1]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
[课堂检测]
1、[2011年江苏学测3]高速铁路的快速发展正改变着我们的生活,高速列车使我们的
出行更加舒适、便捷。下列情况中,可将高速列车视为质点的是( )
A.测量列车的长度
B.计算列车在两城市间运行的平均速度
C.分析列车形状对所受阻力的影响
D.研究列车车轮的转动
2、[2011年江苏学测2]下列诗句描绘的情景中,含有以流水为参考系的是( )
A.人在桥上走,桥流水不流
B.飞流直下三千尺,疑是银河落九天
C.白日依山尽,黄河入海流
D.孤帆远影碧空尽,唯见长江天际流
3、[2013年江苏学测20]小明在蹦极活动 “自由落体之旅” 中感到“大地扑面而来”,
他所选择的参考系是( )
A.自己
B.塔台
C.地面
D.天空
4、[2014年江苏学测21]嫦娥三号在月球表面着陆过程中,先减速调整,速度从1700m/s
逐渐减为0,悬停在距月球面100m高处;然后利用探测器对着陆区进行观测,选择着陆
点;再缓慢下降到着陆点上方4m处,最终以自由落体方式完美着陆在月球表面。接着,
4
140kg的“玉兔”款款而出,开始了与月球的亲密接触……
21、上述材料提及嫦娥三号“速度从1700m/s逐渐减为0”,这里所选的参考系是
( )
A.太阳 B.月球表面 C.地球表面 D.嫦娥三号