新教材物理教科版课件11参考系时间质点

第一章描述运动的基本概念1.参考系时间质点必备知识·自主学习一、参考系【情境思考】好莱坞影星尚格·云顿为沃尔沃卡车做广告,为什么能在高速行驶的卡车之间气定神闲,摆出“一字马”姿势?提示:影星随车一起运动,虽然相对于地面是高速运动,但是相对于车是静止的,所以能和车一起共速运动。1.运动与静止的关系:一切物体都在_____着,没有绝对_____的物体。2.参考系:(1)定义:研究物体的运动时,总要选取某一个物体作为_____,这个物体叫作参照物,它以及与它保持_________的物体组成一个系统,叫作参考系。(2)选取:在描述一个物体的运动时,参考系可以_____选择。(3)结果:选择不同的_______来观察同一物体的运动,其结果会有所_____。参考系选取得当,会使问题的研究变得简洁、方便。运动静止参照相对静止任意参考系不同二、时刻和时间间隔1.表示:时刻和时间间隔可以在时间轴上表示,时间轴上的每一个点都表示一个不同的时刻,时间轴上的一条线段表示的是时间间隔。如图,“8时”“8时45分”表示______,“45min”表示_________。2.下列说法表示时刻的是_______;表示时间间隔的是_____________。①第1s末;②第3s初;③第2个两秒的中间时刻;④第2s内;⑤第5s内;⑥第8s内;⑦2s内;⑧前5s内;⑨前9s内。时刻时间间隔①②③④⑤⑥⑦⑧⑨三、物体和质点【情境思考】

撑竿跳高是一项非常刺激的体育运动项目。如图表示撑竿跳高运动的几个阶段:助跑、撑竿起跳、越横杆。讨论并回答下列问题,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,能否将其看成质点?提示:(1)不能,纠正运动员的错误动作时不能忽略运动员的姿势及动作(即运动员的形状及大小)。(2)能,分析运动员的助跑速度时,可以忽略其姿势及动作(即运动员的形状及大小)。1.定义:在满足一定条件时,可以把物体简化、抽象为一个具有_____的点,称为质点。2.将物体看成质点的两种情况:(1)物体的_____和_____对所研究问题的影响可忽略不计。(2)物体上各点的运动情况完全_____,整个物体的运动也可以简化为一个点的运动,把物体的质量赋予这个点。质量大小形状相同【易错辨析】(1)时刻就是时间间隔,两者都是时间,没有本质区别。 ()(2)“现在是北京时间8点整”,这里的“8点整”指的是时刻。 ()(3)在所研究的问题中,物体的形状、大小可以忽略不计时,物体可以看成质点。 ()(4)在任何情况下,物体都可以看成质点。 ()(5)由于运动是绝对的,描述物体的运动时,无需选定参考系。 ()(6)在研究和描述一个物体的运动时,必须选定参考系。 ()×√√××√关键能力·合作学习知识点一物体和质点角度1判断物体能否看成质点的条件(1)在研究物体的运动时,当物体的形状和大小对于所研究的问题可以忽略不计时,物体就可以看成质点。(2)以下两种情况,物体通常可以看作质点。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只研究物体的平动,不研究物体的转动时。【问题探究】1.当研究地球绕太阳公转运动的时间时,请你试着分析此时地球能否被看成质点?试说明理由。提示:当研究地球绕太阳公转运动的时间时,地球的大小和形状可以忽略不计,此时地球可以被看成质点。2.在乒乓球比赛中,如果要研究乒乓球的运动轨迹,此时乒乓球能否被看成质点?如果要研究上旋球或下旋球对接球的影响时,此时乒乓球还能否被看成质点?请你试着说出理由。提示:研究乒乓球的运动轨迹时,乒乓球的大小和形状可以忽略,因此可以被看成质点;但是研究乒乓球的旋转时,就不可看成质点。【典例示范】【典例1】2019年12月斯诺克英锦赛中,丁俊晖以10∶6战胜斯蒂芬·马奎尔,第三次夺得英锦赛冠军。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成质点B.丁俊晖在击球时可以把台球看成质点C.解说员在解说进球路线时可以把台球看成质点D.丁俊晖在分析台球转动时可以把台球看成质点【解析】选C。物体能否看成质点,要看物体的大小和形状在所研究的问题中起主要作用还是起次要作用,故A错;丁俊晖在击球时,需要考虑球的旋转情况,因此不能把台球看成质点,故B错;而解说员在解说进球路线时只需说明球的行进轨迹,因此可以把台球看成质点,故C对;而丁俊晖需要考虑球的旋转情况对路线的影响,因此不可以把台球看成质点,故D错。角度2质点是一种理想化模型实际物体看成质点的条件是物体的大小、形状对所研究问题的影响可忽略不计,所以质点是一种理想化模型。【典例示范】【典例2】在研究物体的运动时,力学中引入“质点”的概念,从科学方法上来说属于 ()A.极限分析物理问题的方法B.观察实验的方法C.建立理想模型的方法D.等效替代的方法【解析】选C。质点的引入是忽略次要因素,抓住主要因素,是一种建立理想物理模型的方法。【素养训练】1.(母题追问)(多选)对【典例1】的情景,下列说法正确的是 ()A.通过动画模拟台球运动轨迹时,可以把台球看成质点B.如果把台球看成了质点处理,它就没有质量了C.研究丁俊晖手拿球杆击球动作时,可以把他的手看成质点D.研究丁俊晖手拿球杆击球动作时,不能把他的手看成质点【解析】选A、D。通过动画模拟台球运动轨迹时,台球的大小和形状对研究的问题没影响,可以看成质点,A对;即使把台球看成了质点处理,它仍然是有质量的,B错;研究丁俊晖手拿球杆击球动作时,不能把他的手看成质点,如果看成质点的话,就无法研究具体击球动作了,所以C错,D正确。2.(教材二次开发·教材变式P5【讨论交流】改编)(多选)关于地球和火车能否视为质点,下列说法正确的是 ()A.地球太大,一定不能视为质点B.计算火车过桥所用的时间时,火车可看成质点C.虽然地球很大,且有自转,研究地球公转时仍可看作质点D.研究一列火车通过某一路标所用时间,火车不可看作质点【解析】选C、D。地球能否视为质点看研究的问题,地球体积很大,在研究地球公转时,地球的大小远小于日地距离,大小和形状可以忽略,可以看成质点,故C正确、A错误。研究一列火车通过某一路标所用时间时,火车的大小和形状不能忽略,不能看成质点,故D正确。计算火车过桥所用的时间时,火车的大小和形状不能忽略,不能看成质点,故B错误。故选C、D。【加固训练】下列关于质点的说法中,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.只有体积很小的物体才能看成质点C.凡是轻小的物体,皆可看成质点D.如果物体的形状和大小对所研究的问题属于无关或次要因素时,即可把物体看成质点【解析】选D。当物体的大小和形状对所研究的问题是次要因素时,其大小形状可以忽略,此时可把物体看成质点。在实际中质点并不存在,它是一个理想化的模型,但引入质点后描述物体的运动会更方便,有重要意义,故A错误,D正确。一个物体能否被看成质点,与物体本身的大小及轻重无关,故B、C均错误。条件属性大小、形状可忽略研究平动物体转动不起主要作用题目特殊说明无大小和形状具有全部质量理想化模型属于抽象不存在近似科学方法突出主要忽略次要理想化模型特点质点知识点二参考系参考系的四个性质标准性被选为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可以任意选择。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,则默认以地面为参考系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同一个参考系差异性对于同一个物体,选择不同的参考系,观察结果一般不同【问题探究】在我国古典小说《镜花缘》中有这样一句话:“去岁一阵大风,把我院一口井忽然吹到篱笆外去。”为什么“井”会被“吹到篱笆外去”?提示:运动和静止是相对的,一个物体的运动状态的确定,关键取决于所选取的参考系。所选取的参考系不同,得到的结论也不一定相同。人看到“井”会被“吹到篱笆外去”,说明说这句话的人是以篱笆为参考系的。【典例示范】【典例】请根据图片中的情况判断下列说法正确的是 ()

A.风可能是向左吹的B.由图中情况可以判断风速大于小红的速度C.小红的头发相对小红是向右运动的D.小红向左运动,风是向右吹的,但无法判断小红的速度与风速的大小关系【解题探究】(1)通过烟的飘向判断风向哪个方向吹?提示:向右(2)通过自行车的方向判断小红是向哪个方向运动的?提示:向左【解析】选D。通过烟囱冒出烟的飘向,可以得出风是向右吹的,A错误;小红是向左运动的,但是无法判断小红的速度与风速的大小关系,B错误、D正确;小红的头发相对小红静止,C错误。【规律方法】选择参考系的四点技巧(1)物体一旦被选为参考系,就认为它是静止的。(2)由于运动的相对性,凡是提到物体的运动,都应该明确它是相对于哪个参考系而言的。(3)不做特别说明的情况下,一般选取地面为参考系。(4)如果选取地面为参考系,可以不指明,但若选其他物体为参考系时,必须指明。【素养训练】1.(2020·扬州高一检测)如图所示,舰载机降落至航行中的辽宁舰甲板后,飞行员感觉自己处于静止状态。他选择的参考系是 ()A.海浪B.太阳C.辽宁舰甲板 D.远处的海岛【解析】选C。舰载机降落至航行中的辽宁舰甲板后,飞行员感觉自己处于静止状态是以辽宁舰甲板为参考系,故C正确。2.(多选)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.如果甲车突然刹车停下,乙车仍向东行驶,以乙车为参考系,甲车往西行驶【解析】选A、B、D。两车的速度相同时,其相对位置不变,以其中任意一辆车为参考系,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;若甲、乙两车同向行驶,当一人在甲车中走动时,他与乙车的相对位置是变化的,则以他为参考系,乙车是运动的,故C错误;甲车刹车停下,乙车向东行驶,甲车与乙车间的相对位置发生改变,甲车相对乙车向西运动,故D正确。【加固训练】某校高一的新同学分别乘两辆汽车去市公园游玩。两辆汽车在平直公路上运动,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,上述观察说明 ()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】选D。甲车内同学看到乙车不动,说明甲车和乙车运动情况相同,乙车内同学看到树木向西移动,说明乙车在向东运动,故甲、乙两车以相同的速度都向东运动,D正确。四性选取原则标准性任意性统一性差异性任意方便实用一旦选定即为静止选取任意，一般选地面参考系不同，结果不同必须在同一参考系中比较参考系知识点三时刻和时间间隔时刻时间间隔区别(1)时刻对应于物体所处的位置;(2)在时间轴上用一个点表示;(3)只有先后、早迟的区别,没有长短之分(1)时间间隔指两时刻之间的间隔,对应于物体的一段路程或位移;(2)在时间轴上用线段表示;(3)有长短之分联系(1)用t1和t2分别表示先后两个时刻,Δt表示两个时刻间的时间间隔,则Δt=t2-t1;(2)时间轴上的两个点无限靠近时,它们之间的时间间隔就会趋于0,时间间隔就趋于时刻了【问题探究】

2019年3月10日0时28分,我国长征系列运载火箭在西昌卫星发射中心完成了第300次发射,成功利用“长征三号乙”运载火箭将“中星6C”通信卫星送入太空,卫星进入预定轨道。该卫星定点于东经130度,服务寿命15年。请问以上实例中,哪些是时间间隔?哪些是时刻? (物理观念)提示:2019年3月10日0时28分指的是时刻;15年指的是时间间隔。【典例示范】

【典例】2018年12月12日16时45分,“嫦娥四号”探测器经过约110小时的奔月飞行后到达月球附近,于2019年1月3日上午10点26分,降落在了月球表面进行科研探索。其中“12月12日16时45分”“110小时”和“1月3日上午10点26分”,分别指的是 ()A.时间间隔时间间隔时刻B.时刻时刻时间间隔C.时间间隔时刻时间间隔D.时刻时间间隔时刻【解析】选D。时刻表示一个时间点,时间间隔表示一段时间,“12月12日16时45分”和“1月3日上午10点26分”表示时刻,“110小时”表示时间间隔。【规律方法】(1)时刻的表示方法。在时间轴上用一个点来表示,如第1s末,第1s初等,如图所示:(2)时间间隔的表示方法。在时间轴上用一段线段来表示,如第2s内,前2s内等,如图所示:【素养训练】1.(母题追问)对应【典例】的情景,若“嫦娥四号”探测器经过约110小时的奔月飞行到达月球后,经过30秒向地球发出信号指令,30秒末启动探测装置,则这30秒是时刻还是时间间隔?最后一秒是时刻还是时间间隔?30秒末是时刻还是时间间隔?答案:时间间隔时间间隔时刻2.(2020·泰州高一检测)2019年9月23日凌晨5时10分,我国成功执行“一箭双星”发射任务,将两颗北斗全球导航卫星发射升空。这两颗卫星属于中圆轨道卫星,绕地球运动一圈的时间是8h。以上记录时间的数据分别是 ()A.时刻和时间间隔 B.时间间隔和时刻C.都是时刻 D.都是时间间隔【解析】选A。2019年9月23日凌晨5时10分是指一瞬间,即指时刻,绕地球运动一圈的时间8h是指一个过程,即时间间隔,故A项正确。【加固训练】(多选)下列说法正确的是 ()A.物体在5秒时指的是物体在5秒末时,指的是时刻B.物体在5秒内指的是在4秒末到5秒末这1秒的时间间隔C.物体在第5秒内指的是在4秒末到5秒末这1秒的时间间隔D.第4秒末就是第5秒初,指的是时刻【解析】选A、C、D。物体在5秒时指的是物体在5秒末时,指的是时刻,故A正确;物体在5秒内指的是在零时刻到5秒末这5秒的时间间隔,故B错误;物体在第5秒内指的是在4秒末到5秒末这1秒的时间间隔,故C正确;第4秒末就是第5秒初,指的是时刻,故D正确。【拓展例题】考查内容:参考系

【典例】刻舟求剑的故事说的是有一个楚国人乘船过江,他身上的佩剑不小心掉落江中。他立即在船舱板上做记号,对他的船友说:“这是我的剑掉落的地方。”到了河岸,船停了,他就在画记号的地方下水找剑。这则寓言不但有讽刺意义,而且还包含一定的物理含义,从物理学选择参考系的角度回答下列问题:(1)楚人找剑选择的参考系是什么?(2)请你为楚人提供一种找到这把剑的方法。【解析】(1)楚人记下的是剑相对船的下落位置,故是以船为参考系。(2)要想找到这把剑应以固定的物体为参考系才能准确得到其位置,故可有以下方法:①记下剑掉落位置离岸上某标志的方向和距离,选择的参考系是河岸;②在船不改变方向和速度的情况下,记下剑掉落时刻船速和航行时间,据这些求出靠岸的船和剑落水点的距离,选择的参考系是船。答案:(1)船(2)见解析时刻时间间隔指某一瞬时时间轴上对应是点是两个时刻的间隔时间轴上对应一线段时刻间隔是一系列连续时刻的积累联系联系情境·模型·素养【生产情境】如图所示,四轮马达纳米车是用纳米技术制造的一种新型药物输送系统,它可以在血管中穿行而不会受到人体免疫系统的攻击。探究:(1)研究纳