第1节-质点-参考系和坐标系课件

教材必修1部分第一章运动的描述教材必修1部分2017年四省(市)高一新生教学指导意见内容与要求教学建议及说明(1)经历质点模型的建构过程,了解质点的含义.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.体会建构物理模型的思维方式,认识物理模型在探索自然规律中的作用.(2)理解位移、速度和加速度.注重在机械运动情境下培养学生的运动观念和模型建构等物理核心素养.教学中应根据所学物理模型的特点,联系日常生活经验,从多个角度创设情境,提出与物理学有关的问题引导学生讨论,让学生体会建构物理模型的必要性及方法等;让学生经历抽象概括诸如速度、加速度等物理概念的过程,了解测量这些物理量的方法,进而学习科学定量地描述生活中物体运动.2017年四省(市)高一新生教学指导意见内容与要求教学建议及第1节质点参考系和坐标系第1节质点参考系和坐标系教师备课参考|核心素养养成目标|物理观念1.认识建立质点模型的意义和方法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科学思维与科学研究1.体会物理模型在探索自然规律中的作用,初步掌握科学抽象理想化模型的方法.让学生将生活实际与物理概念相联系,通过具体事例引出质点这个理想化的模型2.通过参考系的学习,知道从不同角度研究问题的方法.让学生从熟悉的常见现象和已有的生活经验出发,体验不同参考系中运动的相对性教师备课参考|核心素养养成目标|物理观念情感态度与责任1.通过质点概念和参考系的学习,体会物理规律与生活的联系2.渗透抓住主要因素,忽略次要因素的哲学思想情感态度与责任|教学重难点|教学重点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.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教学难点将实际物体抽象为质点的条件|教学重难点|教学重点|重难点突破方略|质点概念建立的突破方略【演示1】

教师将一片羽毛举高后释放,让同学们认真观察羽毛的运动情景.并提出问题:羽毛在下落的过程中有什么特点?学生:不规则的翻滚,同时整体下落.【演示2】

教师将竹蜻蜓双手一搓,竹蜻蜓便飞起来.并提出问题:竹蜻蜓的运动跟羽毛的运动一样吗?它又有什么特点?学生:既有上下弯曲向前的飞行,又有自身的转动.|重难点突破方略|质点概念建立的突破方略【思考讨论】

可见准确地描述物体的运动,是一件十分困难的事.提出问题:描述物体运动的困难和麻烦在哪里?学生:描述的困难就在于物体有自己的大小和形状,因为自然界物体的运动是多种多样的,同一物体上不同部分的运动又不相同.教师:能不能克服这些麻烦呢?我们研究一些具体物理问题时,物体上不同部分的运动都要周全、完整地描述出来吗?下面我们来研究具体问题,看能否找到科学方法.【问题】(1)某桥梁长为1200m,列车的长为450m,它要完全通过桥梁需行驶多远?若列车的速度为30m/s,则需用时多少?学生:完全通过桥梁需行驶1650m,需用时55s.(2)若该列车从北京开到上海,在研究列车运行时间时,一定要考虑列车的长度吗?能不能将列车当做一个点来计算运行时间?学生:可以不考虑列车的长度,可以将列车当做一个点来计算运行时间.因为北京到上海的路程比列车的长度大多了,研究列车运行的时间时,列车的车长对所研究的问题——时间几乎没有影响.【思考讨论】可见准确地描述物体的运动,是一件十分困难的事.【教师总结】

看来,在某些情况下,大小和形状不是关键,是可以忽略的.为了使物体在所处的空间有一个确切的位置,我们引入了质点的概念,使物体的复杂运动转化成点的运动.质点的定义:用来代替物体的有质量的点叫做质点.即忽略形状、大小、体积而具有质量的一个点,质点具有物体的全部质量.【学习目标】1.理解什么是质点,知道质点是一种理想化模型,初步体会物理模型在探索自然规律中的作用.2.能说出把物体看成质点的条件.3.知道参考系,知道物体运动描述具有相对性.4.知道坐标系和坐标系的种类,会用一维坐标系定量计算物体位置的变化.【教师总结】看来,在某些情况下,大小和形状不是关键,是可以感悟解题规律探寻基本知识测评学习效果感悟解题规律探寻基本知识测评学习效果探寻基本知识·树立物理观念知识点一质点【情境导学】据《北京日报》报道,2017年6月1日晚,在德国杜塞尔多夫进行的世界乒乓球单项锦标赛女双第三轮比赛中,中国组合丁宁/刘诗雯以4∶0击败志在争冠的日本组合平野美宇/石川佳纯.我们在研究乒乓球的运动路线时,能否忽略乒乓球的大小和形状,把乒乓球看成一个“点”?我们在研究乒乓球的旋转情况时,能否把乒乓球看成一个“点”?答案:能;不能.探寻基本知识·树立物理观念知识点一质点【情境导学】答案【知识梳理】在某些情况下,可以忽略物体的

和

,把它简化成一个有

的物质点,称为质点.【思考判断】1.一个实际物体有大小,有形状,很难描述它处在哪个位置.(

)2.只要物体很小,就可把物体看做质点.(

)3.任何做匀速直线运动的物体一定可以看做质点.(

)4.运动的物体可以选作参考系.(

)5.“坐地日行八万里,巡天遥看一千河”所对应的参考系是地面.(

)大小形状质量√××√×【知识梳理】大小形状质量√××√×知识点二参考系和坐标系【情境导学】中国北斗卫星导航系统(BDS)是中国自行研制的全球卫星导航系统.是继美国全球定位系统(GPS)、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统(GLONASS)之后第三个成熟的卫星导航系统.北斗卫星导航系统(BDS)和美国GPS、俄罗斯GLONASS、欧盟GALILEO,是联合国卫星导航委员会已认定的供应商.35颗卫星在离地面2万多千米的高空上,以固定的周期环绕地球运行,使得在任意时刻,在地面上的任意一点都可以同时观测到4颗以上的卫星.由于卫星的位置精确可知,在接收机对卫星观测中,我们可得到卫星到接收机的距离,利用三维坐标中的距离公式,利用3颗卫星,就可以组成3个方程式,解出观测点的位置(x,y,z).考虑到卫星的时钟与接收机时钟之间的误差,实际上有4个未知数,x,y,z和时钟差,因而需要引入第4颗卫星,形成4个方程式进行求解,从而得到观测点的经纬度和高程.请同学们想一想,怎样才能确定研究对象的精确位置呢?答案:定好坐标系,标出物体的具体坐标.知识点二参考系和坐标系【情境导学】中国北斗卫星导航系统(B【知识梳理】1.参考系(1)意义:描述物体的

时,用来做

的物体.(2)选取原则:参考系的选取是

的.(3)特性:选择不同的参考系观察同一个物体的运动,观察结果

.2.坐标系(1)为了定量地描述物体的

及位置的变化,需要在参考系上建立适当的

.(2)直线坐标系: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

、正方向和

,建立直线坐标系.运动参考任意不同位置坐标系原点单位长度【知识梳理】运动参考任意不同位置坐标系原点单位长度【思考判断】1.利用坐标系可以确定物体的运动快慢.(

)2.研究物体运动,必须选择地面为参考系.(

)3.为了准确描述物体的位置及位置变化,应在参考系上建立坐标系.(

)××√【思考判断】××√要点一感悟解题规律·培养科学思维质点1.对质点的认识(1)质点是用来代替物体的有质量的点,其突出的特点是“具有质量”,但是没有大小、体积、形状,它与几何中的“点”有本质区别.(2)质点是一种“理想化模型”.2.理想化模型的理解(1)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)以研究目的为出发点,抓住问题的主要因素,忽略次要因素,突出事物的主要特征而建立的“物理模型”.(3)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.要点一感悟解题规律·培养科学思维质点1.对质点的认识【例1】

(2017·昆明检测)在研究下列现象时,涉及的物体可看做质点的是(

)A.研究地球绕太阳运动的轨迹时B.研究撬棒用力大小与支点位置关系时C.研究乒乓球的旋转方向时D.研究旋转的电扇扇叶所受阻力大小的影响因素时A〚核心点拨〛(1)一个物体能否看成质点要看物体的大小和形状对所研究的问题有无影响.(2)同一个物体能否被看做质点是看所研究的问题,而不是看研究对象.解析:研究地球绕太阳运动的轨迹时,由于地球的半径远小于日地之间的距离,所以地球可看做质点;撬棒支点位置影响用力大小,撬棒不可以看做质点;研究乒乓球旋转方向时,不能看做质点;扇叶所受阻力与扇叶形状、大小有关,不能看做质点.选项A正确.【例1】(2017·昆明检测)在研究下列现象时,涉及的物体物理模型质点(1)一个物体能否看做质点,与物体本身的大小和形状无关.关键是看物体的大小和形状在研究物体的运动中有无影响.(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,它突出了物体的主要特征,是重要的科学研究方法.物理模型质点(1)一个物体能否看做质点,与物体本身的(教师备用)例1-1:(2017·绍兴模拟)2016年第31届夏季奥运会在巴西的里约热内卢举行.下列比赛中可把研究对象看成质点的是(

)A.研究苏炳添在百米跑比赛时的起跑技术B.研究乒乓球男子单打冠军马龙的发球动作C.研究女子3米板冠军施廷懋的跳水动作D.研究女子50米步枪三次比赛中杜丽射出的子弹轨迹D解析:研究苏炳添在百米跑比赛时的起跑技术、马龙的发球动作、施廷懋的跳水动作时,运动员的大小和形状不能忽略,不能看成质点,选项A,B,C错误.研究子弹轨迹,子弹的大小和形状能忽略,可以看成质点,选项D正确.(教师备用)D解析:研究苏炳添在百米跑比赛时的起跑技术、马龙针对训练1:(2017·南通检测)(多选)图示为正在航拍的四旋翼无人飞机.下列过程中不能将无人飞机看做质点的是(

)A.调节飞机旋翼的转速B.调整飞机在空中的姿态C.观察飞机在空中的位置D.调整飞机上摄像机镜头的方向ABD解析:调节飞机旋翼的转速时,飞机旋翼的大小和形状不能忽略不计,不能看做质点,选项A错误;调整飞机在空中的姿态,飞机部分运动不同,不可以将飞机看做质点,选项B错误;观察飞机在空中的位置,飞机的大小可忽略,选项C正确;调整飞机上摄像机镜头的方向时,飞机的大小不能忽略,选项D错误.针对训练1:(2017·南通检测)(多选)图示为正在航拍的四要点二参考系1.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.2.参考系的四个性质标准性用来做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任意性参考系的选取具有任意性,但应以观察方便和运动的描述尽可能简单为原则统一性比较不同物体的运动时,应该选择同一参考系差异性同一运动选择不同的参考系,观察结果可能不同要点二参考系1.选取原则:以观测方便和使运动的描述尽可能简【例2】

(2017·河北定州中学高一检测)观察图中的烟和小旗,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.甲车可能静止,乙车可能向左运动D.甲车可能运动,乙车可能向右运动〚核心点拨〛

(1)烟向左飘说明风吹的方向向左.(2)车的小旗的飘动方向和小车的速度大小、方向及风速的大小有关,小车向右运动或小车向左运动小于风速时,小旗向左飘,小车向左运动且大于风速时,小旗向右飘.C【例2】(2017·河北定州中学高一检测)观察图中的烟和小解析:从图上烟的方向可以判断风的方向是向左的,以“风”为参考系,图中甲车的小旗向左飘,说明小车甲相对于风向右运动,即对地面可以静止,可以向右运动,也可以向左运动,其运动快慢小于风速;图中乙车的小旗向右飘,说明小车乙相对于“风”向左运动,即相对地面小车乙一定向左运动,选项C正确,A,B,D错误.规律方法判断物体是否运动的一般思路(1)根据参考系的选取原则选取参考系.(2)看物体与所选参考系之间的位置是否发生变化.若变,则物体是运动的;若不变,则物体是静止的.解析:从图上烟的方向可以判断风的方向是向左的,以“风”为参考(教师备用)例2-1:(2017·盐城高一检测)甲、乙两架飞机在空中以相同速度同向飞行.若看到甲飞机是静止的,则选择的参考系是(

)A.太阳B.乙飞机C.空中的云朵 D.地面上的建筑物B解析:甲飞机静止,说明相对于参考系其位置不变,但相对于太阳、空中的云朵以及地面上的建筑物位置均发生变化,所以以太阳、空中的云朵以及地面上的建筑物为参考系,甲飞机都是运动的,选项A,C,D错误.以乙飞机为参照物,甲与乙飞机之间的相对位置没有发生变化,所以甲是静止的,选项B正确.(教师备用)B解析:甲飞机静止,说明相对于参考系其位置不变,针对训练2:(2017·青海师大附属二中高一期末)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,则摄影师选择的参考系是(

)A.大地 B.滑板运动员C.太阳 D.步行的人B解析:“追拍法”是跟踪运动的物体,将运动的物体看做是静止的,该图片是运动的滑板运动员被摄影师当做静止的,而用镜头跟踪,故参考系是滑板运动员,选项B正确.针对训练2:(2017·青海师大附属二中高一期末)如图是体育要点三坐标系分类直线坐标系平面直角坐标系空间坐标系适用运动物体沿直线运动时物体在某平面内做曲线运动时物体在空间内做曲线运动时建立方法在直线上规定原点、正方向和单位长度,就建立了直线坐标系在平面内画相互垂直的x轴与y轴,即可组成平面直角坐标系.物体的位置由一对坐标值确定在空间画三个相互垂直的x轴、y轴和z轴,即可组成三维坐标系.物体的位置由这个坐标值来确定应用实例M点位置坐标:x=2mN点位置坐标:x=3m,y=4mP点位置坐标:x=3m,y=4m,z=2m要点三坐标系分类直线坐标系平面直角坐标系空间坐标系适用运动物【例3】

一辆汽车从天安门出发沿直线运动,经过一段时间到达东距天安门3.3km的建国门,又经过一段时间到达西距天安门3.5km的复兴门.结合上述情境讨论:(1)我们如何描述汽车的位置?试着建立一个坐标系并表示汽车的位置及汽车从建国门到复兴门位置的变化.(2)如果汽车是在北京城内运动,应如何建立坐标系描述汽车的位置?如果要描述北京上空飞行的飞机的位置,应建立怎样的坐标系?〚思维导图〛【例3】一辆汽车从天安门出发沿直线运动,经过一段时间到达东解析:(1)取正东方向为x轴的正方向,以天安门为原点,建立直线坐标系来描述汽车的位置,如图所示.建国门x1=3.3km,复兴门x2=-3.5km,负号表示在天安门的西侧,从建国门到复兴门汽车位置的变化为x2-x1=-3.5km-3.3km=-6.8km.(2)在北京城内运动的汽车不在同一直线上运动,而是在一平面内运动,所以应建立平面直角坐标系描述汽车的位置;飞机不是在同一平面内运动,所以要描述飞机的位置需建立空间坐标系.答案:见解析解析:(1)取正东方向为x轴的正方向,以天安门为原点,建立直误区警示位置坐标的“相对性”和位置变化的“绝对性”(1)物体的位置坐标与坐标系原点的选取、坐标轴正方向的规定有关.同一位置,建立某种坐标系时所选的原点不同,或选定的正方向不同,物体的位置坐标不同.(2)物体的位置变化与坐标系原点的选取、坐标轴正方向的规定无关.误区警示位置坐标的“相对性”和位置变化的“绝对性”(教师备用)例3-1:有一个成语“螳螂捕蝉,黄雀在后”.若将螳螂、蝉、黄雀看做质点,其位置分别在图中的A,B,C点,如图所示,x轴正方向与BA间的夹角为37°,以B为原点,以水平向右的方向为x轴正方向,竖直向上的方向为y轴正方向,BC=20cm,BA=20cm,x轴和y轴的标度相同,试确定A,B,C各点的位置坐标.(sin37°=0.6,cos37°=0.8)解析:B点在原点,坐标为(0,0),C点在x轴上,坐标为(-20cm,0),xA=|AB|·cos37°=16cm,yA=|AB|·sin37°=12cm,A点坐标为(16cm,12cm).答案:A(16cm,12cm)

B(0,0)

C(-20cm,0)(教师备用)解析:B点在原点,坐标为(0,0),C点在x轴上针对训练3:(2017·淮安检测)一个小球从地面5m高处落下,被地面弹回,在距地面2m高处被接住,坐标原点选在抛出点下方2m处,取向下为坐标轴正方向,则小球抛出点、接住点的坐标分别为(

)A.4m,1m B.-4m,-1mC.-2m,1m D.2m,-1m解析:坐标原点选在抛出点下方2m处,取向下为坐标轴正方向,可知A坐标为-2m,O坐标为3m,B点坐标为1m选项C正确.C针对训练3:(2017·淮安检测)一个小球从地面5m高处落测评学习效果·演练当堂技法1.(2017·天津和平区模拟)物理学中引入“质点”概念,从科学方法说,是属于(

)A.观察、实验的方法B.逻辑推理的方法C.类比的方法D.建立理想模型的方法D解析:“质点”是为了研究问题简单而引入的理想化的物理模型,所以从科学方法上来说属于理想物理模型,选项D正确,A,B,C错误.测评学习效果·演练当堂技法1.(2017·天津和平区模拟)物2.(2017·启东月考)关于质点和参考系,下列说法中正确的是(

)A.研究舰载机在航母上降落的过程中,不可以将其看成质点B.“一江春水向东流”是以水为参考系来描述江水的运动C.研究人造卫星绕地球运动一周的时间时,卫星不可以被看做质点D.我们常说“太阳东升西落”,是以太阳为参考系来描述地球的运动A解析:研究舰载机在航母上降落的过程中,舰载机的大小不能忽略,不可以将其看成质点,选项A正确.“一江春水向东流”,是说水相对于地面向东运动,故参考系是地面,选项B错误.在研究人造地球卫星绕地球一周的时间时,卫星的形状和大小可以忽略不计,故可以看做质点,选项C错误.我们常说“太阳东升西落”,是以地球为参考系描述太阳的运动,选项D错误.2.(2017·启东月考)关于质点和参考系,下列说法中正确的3.(2017·广州月考)南朝梁代僧人傅大士,是中国维摩禅祖师,他有一首很著名的偈诗:“空手把锄头,步行骑水牛;人在桥上走,桥流水不流.”其中“桥流水不流”中的“桥流”所选取的参考系是(

)A.水 B.桥 C.人 D.河岸解析:“桥流水不流”可以理解为桥在运动,水在静止.以水为参考系,桥相对于水的位置发生了变化,则桥是运动的,选项A正确;以桥为参考系,则桥是静止的,而水相对于桥的位置发生了变化,则水是运动的,选项B错误;以人为参考系,因为人在桥上走,人相对于桥的位置发生了变化,桥是运动的,而水相对于人的位置也发生了变化,所以水也是运动的,选项C错误;以河岸为参考系,河岸相对于桥的位置没有发生变化,桥是静止的,水相对于河岸的位置发生了变化,所以水是运动的,选项D错误.A3.(2017·广州月考)南朝梁代僧人傅大士,是中国维摩禅祖4.(2017·大庆月考)近日,大庆市高中教育资源整合,三所高中撤并,石油高中将搬迁至新址.如果新址操场上国旗平台离地面的高度是0.5m,将坐标系的原点定在平台上,取旗杆所在直线向上方向为坐标轴的正方向,旗杆上固定国旗的A,B两点离地面的距离分别为10.9m和9.4m,那么A,B两点的坐标分别是(

)A.10.9m,9.4m B.11.4m,9.9mC.10.4m,8.9m D.10.9m,-9.4m解析:A,B两点离平台的距离分别为10.9m-0.5m=10.4m和9.4m-0.5m=8.9m,以平台为坐标轴原点,向上方向为正方向,则A,B两点坐标值为10.4m和8.9m,选项C正确.C4.(2017·大庆月考)近日,大庆市高中教育资源整合,三所点击进入课后巩固提升点击进入课后巩固提升谢谢观赏！谢谢观赏！教材必修1部分第一章运动的描述教材必修1部分2017年四省(市)高一新生教学指导意见内容与要求教学建议及说明(1)经历质点模型的建构过程,了解质点的含义.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.体会建构物理模型的思维方式,认识物理模型在探索自然规律中的作用.(2)理解位移、速度和加速度.注重在机械运动情境下培养学生的运动观念和模型建构等物理核心素养.教学中应根据所学物理模型的特点,联系日常生活经验,从多个角度创设情境,提出与物理学有关的问题引导学生讨论,让学生体会建构物理模型的必要性及方法等;让学生经历抽象概括诸如速度、加速度等物理概念的过程,了解测量这些物理量的方法,进而学习科学定量地描述生活中物体运动.2017年四省(市)高一新生教学指导意见内容与要求教学建议及第1节质点参考系和坐标系第1节质点参考系和坐标系教师备课参考|核心素养养成目标|物理观念1.认识建立质点模型的意义和方法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科学思维与科学研究1.体会物理模型在探索自然规律中的作用,初步掌握科学抽象理想化模型的方法.让学生将生活实际与物理概念相联系,通过具体事例引出质点这个理想化的模型2.通过参考系的学习,知道从不同角度研究问题的方法.让学生从熟悉的常见现象和已有的生活经验出发,体验不同参考系中运动的相对性教师备课参考|核心素养养成目标|物理观念情感态度与责任1.通过质点概念和参考系的学习,体会物理规律与生活的联系2.渗透抓住主要因素,忽略次要因素的哲学思想情感态度与责任|教学重难点|教学重点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.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教学难点将实际物体抽象为质点的条件|教学重难点|教学重点|重难点突破方略|质点概念建立的突破方略【演示1】

教师将一片羽毛举高后释放,让同学们认真观察羽毛的运动情景.并提出问题:羽毛在下落的过程中有什么特点?学生:不规则的翻滚,同时整体下落.【演示2】

教师将竹蜻蜓双手一搓,竹蜻蜓便飞起来.并提出问题:竹蜻蜓的运动跟羽毛的运动一样吗?它又有什么特点?学生:既有上下弯曲向前的飞行,又有自身的转动.|重难点突破方略|质点概念建立的突破方略【思考讨论】

可见准确地描述物体的运动,是一件十分困难的事.提出问题:描述物体运动的困难和麻烦在哪里?学生:描述的困难就在于物体有自己的大小和形状,因为自然界物体的运动是多种多样的,同一物体上不同部分的运动又不相同.教师:能不能克服这些麻烦呢?我们研究一些具体物理问题时,物体上不同部分的运动都要周全、完整地描述出来吗?下面我们来研究具体问题,看能否找到科学方法.【问题】(1)某桥梁长为1200m,列车的长为450m,它要完全通过桥梁需行驶多远?若列车的速度为30m/s,则需用时多少?学生:完全通过桥梁需行驶1650m,需用时55s.(2)若该列车从北京开到上海,在研究列车运行时间时,一定要考虑列车的长度吗?能不能将列车当做一个点来计算运行时间?学生:可以不考虑列车的长度,可以将列车当做一个点来计算运行时间.因为北京到上海的路程比列车的长度大多了,研究列车运行的时间时,列车的车长对所研究的问题——时间几乎没有影响.【思考讨论】可见准确地描述物体的运动,是一件十分困难的事.【教师总结】

看来,在某些情况下,大小和形状不是关键,是可以忽略的.为了使物体在所处的空间有一个确切的位置,我们引入了质点的概念,使物体的复杂运动转化成点的运动.质点的定义:用来代替物体的有质量的点叫做质点.即忽略形状、大小、体积而具有质量的一个点,质点具有物体的全部质量.【学习目标】1.理解什么是质点,知道质点是一种理想化模型,初步体会物理模型在探索自然规律中的作用.2.能说出把物体看成质点的条件.3.知道参考系,知道物体运动描述具有相对性.4.知道坐标系和坐标系的种类,会用一维坐标系定量计算物体位置的变化.【教师总结】看来,在某些情况下,大小和形状不是关键,是可以感悟解题规律探寻基本知识测评学习效果感悟解题规律探寻基本知识测评学习效果探寻基本知识·树立物理观念知识点一质点【情境导学】据《北京日报》报道,2017年6月1日晚,在德国杜塞尔多夫进行的世界乒乓球单项锦标赛女双第三轮比赛中,中国组合丁宁/刘诗雯以4∶0击败志在争冠的日本组合平野美宇/石川佳纯.我们在研究乒乓球的运动路线时,能否忽略乒乓球的大小和形状,把乒乓球看成一个“点”?我们在研究乒乓球的旋转情况时,能否把乒乓球看成一个“点”?答案:能;不能.探寻基本知识·树立物理观念知识点一质点【情境导学】答案【知识梳理】在某些情况下,可以忽略物体的

和

,把它简化成一个有

的物质点,称为质点.【思考判断】1.一个实际物体有大小,有形状,很难描述它处在哪个位置.(

)2.只要物体很小,就可把物体看做质点.(

)3.任何做匀速直线运动的物体一定可以看做质点.(

)4.运动的物体可以选作参考系.(

)5.“坐地日行八万里,巡天遥看一千河”所对应的参考系是地面.(

)大小形状质量√××√×【知识梳理】大小形状质量√××√×知识点二参考系和坐标系【情境导学】中国北斗卫星导航系统(BDS)是中国自行研制的全球卫星导航系统.是继美国全球定位系统(GPS)、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统(GLONASS)之后第三个成熟的卫星导航系统.北斗卫星导航系统(BDS)和美国GPS、俄罗斯GLONASS、欧盟GALILEO,是联合国卫星导航委员会已认定的供应商.35颗卫星在离地面2万多千米的高空上,以固定的周期环绕地球运行,使得在任意时刻,在地面上的任意一点都可以同时观测到4颗以上的卫星.由于卫星的位置精确可知,在接收机对卫星观测中,我们可得到卫星到接收机的距离,利用三维坐标中的距离公式,利用3颗卫星,就可以组成3个方程式,解出观测点的位置(x,y,z).考虑到卫星的时钟与接收机时钟之间的误差,实际上有4个未知数,x,y,z和时钟差,因而需要引入第4颗卫星,形成4个方程式进行求解,从而得到观测点的经纬度和高程.请同学们想一想,怎样才能确定研究对象的精确位置呢?答案:定好坐标系,标出物体的具体坐标.知识点二参考系和坐标系【情境导学】中国北斗卫星导航系统(B【知识梳理】1.参考系(1)意义:描述物体的

时,用来做

的物体.(2)选取原则:参考系的选取是

的.(3)特性:选择不同的参考系观察同一个物体的运动,观察结果

.2.坐标系(1)为了定量地描述物体的

及位置的变化,需要在参考系上建立适当的

.(2)直线坐标系: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

、正方向和

,建立直线坐标系.运动参考任意不同位置坐标系原点单位长度【知识梳理】运动参考任意不同位置坐标系原点单位长度【思考判断】1.利用坐标系可以确定物体的运动快慢.(

)2.研究物体运动,必须选择地面为参考系.(

)3.为了准确描述物体的位置及位置变化,应在参考系上建立坐标系.(

)××√【思考判断】××√要点一感悟解题规律·培养科学思维质点1.对质点的认识(1)质点是用来代替物体的有质量的点,其突出的特点是“具有质量”,但是没有大小、体积、形状,它与几何中的“点”有本质区别.(2)质点是一种“理想化模型”.2.理想化模型的理解(1)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)以研究目的为出发点,抓住问题的主要因素,忽略次要因素,突出事物的主要特征而建立的“物理模型”.(3)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.要点一感悟解题规律·培养科学思维质点1.对质点的认识【例1】

(2017·昆明检测)在研究下列现象时,涉及的物体可看做质点的是(

)A.研究地球绕太阳运动的轨迹时B.研究撬棒用力大小与支点位置关系时C.研究乒乓球的旋转方向时D.研究旋转的电扇扇叶所受阻力大小的影响因素时A〚核心点拨〛(1)一个物体能否看成质点要看物体的大小和形状对所研究的问题有无影响.(2)同一个物体能否被看做质点是看所研究的问题,而不是看研究对象.解析:研究地球绕太阳运动的轨迹时,由于地球的半径远小于日地之间的距离,所以地球可看做质点;撬棒支点位置影响用力大小,撬棒不可以看做质点;研究乒乓球旋转方向时,不能看做质点;扇叶所受阻力与扇叶形状、大小有关,不能看做质点.选项A正确.【例1】(2017·昆明检测)在研究下列现象时,涉及的物体物理模型质点(1)一个物体能否看做质点,与物体本身的大小和形状无关.关键是看物体的大小和形状在研究物体的运动中有无影响.(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,它突出了物体的主要特征,是重要的科学研究方法.物理模型质点(1)一个物体能否看做质点,与物体本身的(教师备用)例1-1:(2017·绍兴模拟)2016年第31届夏季奥运会在巴西的里约热内卢举行.下列比赛中可把研究对象看成质点的是(

)A.研究苏炳添在百米跑比赛时的起跑技术B.研究乒乓球男子单打冠军马龙的发球动作C.研究女子3米板冠军施廷懋的跳水动作D.研究女子50米步枪三次比赛中杜丽射出的子弹轨迹D解析:研究苏炳添在百米跑比赛时的起跑技术、马龙的发球动作、施廷懋的跳水动作时,运动员的大小和形状不能忽略,不能看成质点,选项A,B,C错误.研究子弹轨迹,子弹的大小和形状能忽略,可以看成质点,选项D正确.(教师备用)D解析:研究苏炳添在百米跑比赛时的起跑技术、马龙针对训练1:(2017·南通检测)(多选)图示为正在航拍的四旋翼无人飞机.下列过程中不能将无人飞机看做质点的是(

)A.调节飞机旋翼的转速B.调整飞机在空中的姿态C.观察飞机在空中的位置D.调整飞机上摄像机镜头的方向ABD解析:调节飞机旋翼的转速时,飞机旋翼的大小和形状不能忽略不计,不能看做质点,选项A错误;调整飞机在空中的姿态,飞机部分运动不同,不可以将飞机看做质点,选项B错误;观察飞机在空中的位置,飞机的大小可忽略,选项C正确;调整飞机上摄像机镜头的方向时,飞机的大小不能忽略,选项D错误.针对训练1:(2017·南通检测)(多选)图示为正在航拍的四要点二参考系1.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.2.参考系的四个性质标准性用来做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任意性参考系的选取具有任意性,但应以观察方便和运动的描述尽可能简单为原则统一性比较不同物体的运动时,应该选择同一参考系差异性同一运动选择不同的参考系,观察结果可能不同要点二参考系1.选取原则:以观测方便和使运动的描述尽可能简【例2】

(2017·河北定州中学高一检测)观察图中的烟和小旗,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.甲车可能静止,乙车可能向左运动D.甲车可能运动,乙车可能向右运动〚核心点拨〛

(1)烟向左飘说明风吹的方向向左.(2)车的小旗的飘动方向和小车的速度大小、方向及风速的大小有关,小车向右运动或小车向左运动小于风速时,小旗向左飘,小车向左运动且大于风速时,小旗向右飘.C【例2】(2017·河北定州中学高一检测)观察图中的烟和小解析:从图上烟的方向可以判断风的方向是向左的,以“风”为参考系,图中甲车的小旗向左飘,说明小车甲相对于风向右运动,即对地面可以静止,可以向右运动,也可以向左运动,其运动快慢小于风速;图中乙车的小旗向右飘,说明小车乙相对于“风”向左运动,即相对地面小车乙一定向左运动,选项C正确,A,B,D错误.规律方法判断物体是否运动的一般思路(1)根据参考系的选取原则选取参考系.(2)看物体与所选参考系之间的位置是否发生变化.若变,则物体是运动的;若不变,则物体是静止的.解析:从图上烟的方向可以判断风的方向是向左的,以“风”为参考(教师备用)例2-1:(2017·盐城高一检测)甲、乙两架飞机在空中以相同速度同向飞行.若看到甲飞机是静止的,则选择的参考系是(

)A.太阳B.乙飞机C.空中的云朵 D.地面上的建筑物B解析:甲飞机静止,说明相对于参考系其位置不变,但相对于太阳、空中的云朵以及地面上的建筑物位置均发生变化,所以以太阳、空中的云朵以及地面上的建筑物为参考系,甲飞机都是运动的,选项A,C,D错误.以乙飞机为参照物,甲与乙飞机之间的相对位置没有发生变化,所以甲是静止的,选项B正确.(教师备用)B解析:甲飞机静止,说明相对于参考系其位置不变,针对训练2:(2017·青海师大附属二中高一期末)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,则摄影师选择的参考系是(

)A.大地 B.滑板运动员C.太阳 D.步行的人B解析:“追拍法”是跟踪运动的物体,将运动的物体看做是静止的,该图片是运动的滑板运动员被摄影师当做静止的,而用镜头跟踪,故参考系是滑板运动员,选项B正确.针对训练2:(2017·青海师大附属二中高一期末)如图是体育要点三坐标系分类直线坐标系平面直角坐标系空间坐标系适用运动物体沿直线运动时物体在某平面内做曲线运动时物体在空间内做曲线运动时建立方法在直线上规定原点、正方向和单位长度,就建立了直线坐标系在平面内画相互垂直的x轴与y轴,即可组成平面直角坐标系.物体的位置由一对坐标值确定在空间画三个相互垂直的x轴、y轴和z轴,即可组成三维坐标系.物体的位置由这个坐标值来确定应用实例M点位置坐标:x=2mN点位置坐标:x=3m,y=4mP点位置坐标:x=3m,y=4m,z=2m要点三坐标系分类直线坐标系平面直角坐标系空间坐标系适用运动物【例3】

一辆汽车从天安门出发沿直线运动,经过一段时间到达东距天安门3.3km的建国门,又经过一段时间到达西距天安门3.5km的复兴门.结合上述情境讨论:(1)我们如何描述汽车的位置?试着建立一个坐标系并表示汽车的位置及汽车从建国门到复兴门位置的变化.(2)如果汽车是在北京城内运动,应如何建立坐标系描述汽车的位置?如果要描述北京上空飞行的飞机的位置,应建立怎样的坐标系?〚思维导图〛【例3】一辆汽车从天安门出发沿直线运动,经过一段时间到达东解析:(1)取正东方向为x轴的正方向,以天安门为原点,建立直线坐标系来描述汽车的位置,如图所示.建国门x1=3.3km,复兴门x2=-3.5km,负号表示在天安门的西侧,从建国门到复兴门汽车位置的变化为x2-x1=-3.5km-3.3km=-6.8km.(2)在北京城内运动的汽车不在同一直线上运动,而是在一平面内运动,所以应建立平面直角坐标系描述汽车的位置;飞机不是在同一平面内运动,所以要描述飞机的位置需建立空间坐标系.答案:见解析解析:(1)取正东方向为x轴的正方向,以天安门为原点,建立直误区警示位置坐标的“相对性”和位置变化的“绝对性”(1)物体的位置坐标与坐标系原点的选取、坐标轴正方向的规定有关.同一位置,建立某种坐标系时所选的原点不同,或选定的正方向不同,物体的位置坐标不同.(2)物体的位置变化与坐标系原点的选取、坐标轴正方向的规定无关.误区警示位置坐标的“相对性”和位置变化的“绝对性”(教师备用)例3-1:有一个成语“螳螂捕蝉,黄雀在后”.若将螳螂、蝉、黄雀看做质点,其位置分别在图中的A,B,C点,如图所示,x轴正方向与BA间的夹角为37°,以B为原点,以水平向右的方向为x轴正方向,竖直向上的方向为y轴正方向,BC=20cm,BA=20cm,x轴和y轴的标度相同,试确定A,B,C各点的位置坐标.(sin37°=0.6,cos37°=0.8)解析:B点在原点,坐标为(0,0),C点在x轴上,坐标为(-20cm,0),xA=|AB|·c