2023人教版物理必修一 1.1 质点参考系（课件+教学设计+习题）

第第页2023人教版物理必修一1.1质点参考系（课件+教学设计+习题）一、辨析题

（1）很小的物体一定能看成质点．()

（2）做直线运动的物体一定能看成质点．()

（3）自然界中没有绝对静止的物体．()

（4）只能选择静止的物体作为参考系．()

（5）描述直线运动，一般建立直线坐标系．()

（6）质点是实际存在的有质量的点.（）

（7）质点是研究物体运动时的一种理想化模型.（）

答案：（1）×（2）×（3）√（4）×（5）√（6）×

（7）√

二、选择题

1．在下列诗句中，加着重号的字表示的物体可以看成质点的是()

A．大漠孤烟直，长河落日圆

B．两岸猿声啼不住，轻舟已过万重山

C．天接云涛连晓雾，星河欲转千帆舞

D．天苍苍，野茫茫，风吹草低见牛羊

解析：选B.长河落日圆，描写日圆，太阳大小和形状不能忽略，故不能看做质点，故A错误；两岸猿声啼不住，轻舟已过万重山，轻舟的大小可以忽略不计，故可以简化为质点，故B正确；星河欲转千帆舞，描写帆的动作，故不能看做质点，故C错误；风吹草低见牛羊，草的大小不能忽略，故不能看做质点，故D错误．

2．物理学中的“质点”是一种理想化模型，研究下列物体的运动时，研究对象可视为质点的是()

A．研究运动员跳高时的过杆动作

B．研究车轮边缘的速度

C．计算轮船在海洋中的航行速度

D．研究乒乓球的接发球技术

解析：选C.研究运动员跳高时的过杆动作，要看运动员的动作是否符合要求，所以此时不能将运动员看成质点，选项A错误；研究车轮边缘的速度时车轮的大小和形状是不能忽略的，否则就没有车轮的边缘可言了，选项B错误；轮船的大小相对于航线来说是微不足道的，所以计算轮船在海洋中的航行速度时，可以忽略轮船的大小，能将轮船看成质点，选项C正确；研究乒乓球的接发球技术时，要考虑乒乓球的转动情况，不能将乒乓球看成质点，选项D错误．

3.钓鱼岛群岛附近海域是渔民祖祖辈辈传统的谋生渔场．我国派出海监编队到钓鱼岛海域护渔．如图，中国海监46船(甲)和中国海监49船(乙)，在钓鱼岛领海内开展例行维权巡航．甲、乙两船并排行驶，甲船上的船员看见钓鱼岛向东移，乙船内的船员发现甲船没有动．如果以钓鱼岛为参考系，上述事实说明()

A．甲船向西运动，乙船不动

B．乙船向西运动，甲船不动

C．甲船向西运动，乙船向东运动

D．甲、乙两船以相等的速度都向西运动

解析：选D.以钓鱼岛为参考系，甲船向西运动，因乙船内的船员发现甲船没有动，所以甲、乙两船速度相同，均向西运动，故选项D正确．

4．火车上的乘客往往会发现这样的现象：对面的火车缓缓起动了，过了一会儿发现原来是自己乘坐的火车离开了站台，对面的火车并没有动．乘客认为“对面火车启动”和“自己乘坐的火车离开站台”所选取的参考系分别为()

A．站台、对面火车

B．对面火车、自己乘坐的火车

C．站台、站台

D．自己乘坐的火车、站台

解析：选D.此类现象在我们的日常生活中随处可见，是参考系的选取不同造成的，乘客出站时，看到对面火车运动，实际上是以自身为参考系造成的，当等到站台出现，发现自己乘坐的火车开动了，这是乘客以站台为参考系造成的，故A、B、C错误，D正确．

5.(多选)甲、乙、丙三台观光电梯，甲中乘客看到一座高楼在向下运动；乙中乘客看到甲在向下运动；丙中乘客看到甲、乙都在向上运动。这三台电梯相对地面的运动情况可能是哪些并做解释：

A．甲向上、乙向下、丙不动

B．甲向上、乙向上、丙不动

C．甲向上、乙向上、丙向下

D．甲向上、乙向上；丙也向上，但比甲、乙都慢

解析电梯中的乘客观看其他物体的运动情况时，是以自己所乘的电梯为参考系的。甲中乘客看到高楼在向下运动，说明甲相对于地面一定在向上运动。乙中乘客看到甲在向下运动，则乙相对甲在向上运动，说明乙相对地面也在向上运动，且运动得比甲快。丙电梯无论是静止，向下运动，还是以比甲、乙都慢的速率向上运动，丙中乘客看甲、乙两电梯都会感到是在向上运动。综上所述，B、C、D正确，A错误。

三、简答题

1、一辆小轿车在一段平直的公路上行驶，在路边立有一根电线杆。问：（1）研究小轿车在公路上位置的变化时能否将小轿车看成质点？为什么？（2）研究小轿车通过电线杆所用的时间时能否将小轿车看成质点？为什么？

解析：（1）能；在研究小轿车在公路上位置的变化时，小轿车的大小和形状是可以忽略的，可以将小轿车看成质点来表示小轿车位置的变化。（2）不能；小轿车从车头到车尾通过电线杆需要一定的时间，此时如果将小轿车看成质点，则小轿车变成了没有长度的存在，就没有了通过电线杆所需要的时间，故不能将小轿车看成质点。

2．现有A、B两辆汽车在一条东西方向的直路上向东匀速行驶，若以地面为参考系，A车速度为大于B车速度.试分析回答：

(1)若以A车为参考系，B车的运动情况如何？

(2)若以B车为参考系，A车的运动情况如何？

(3)若以A车或B车为参考系，地面的运动情况如何？

解析：

(1)若以A车为参考系，B车在向西运动.

(2)若以B车为参考系，A车在向东运动.

(3)若以A车为参考系，地面向西运动;若以B车为参考系，地面也向西运动；且以A车为参考系时，地面向西运动的速度比以B车为参考系时向西运动的速度大。第一章运动的描述

第1节质点参考系

一、教材分析

质点和参考系是研究直线运动的基础，本章主要引导学生学习描述直线运动的几个基本概念，通过本节课的学习，初步领会物理学的研究方法，体会物理概念、规律的科学性和准确性，从而培养学生规范的意识。尤其是质点，是高中遇到的第一个理想模型，通过对它的学习，学生要知道采用理想化模型是我们研究物理的很重要的方法之一。

二、教学目标与核心素养

物理观念：能建立质点和参考系的物理观念，并用质点和参考系解决实际问题。

科学思维：能将实际问题中的研究对象换成质点模型，知道质点是一种理想化模型。

科学探究：知道质点模型的抽象条件和意义，提出物理问题；知道参考系的相对性。

科学态度与责任：认识到对物理现象的研究需要客观的描述，物体的大小和形状与研究问题可以忽略的条件。

三、教学重难点

重点：（1）质点概念的理解；（2）参考系的意义及作用。

难点：（1）什么情况下把物体看成质点；（2）研究实际问题时如何选取参考系。

四、教学过程

【重温旧知】

物理是一门研究物质结构及其相互作用和运动规律的自然科学。古希腊有一位伟大的哲学家亚里士多德说过这样一句话，“不了解运动就不了解自然”，所以高中物理的学习就从运动开始。对于运动，在初中开始学习物理的时候就已经学过了机械运动，接下来让我们来重新认识一下什么是机械运动。

利用多媒体课件展示两幅图片：在同一地点先后拍摄的两张图片。

让学生进行观察两张图片的区别，思考图中人物发生了怎样的变化并进行叙述。

对学生的分析回答给予评价，并根据学生的回答进一步引出机械运动的概念，让学生进行理解。

【情景引入（质点）】

对于机械运动的研究，首先要关注的是研究的对象，做机械运动的物体很多。比如说世界上的万事万物，大到宇宙，小到分子、原子，都是在运动的。那么在日常生活中物体运动的例子也非常多，比如说常见的交通工具：在道路上行驶的公交车；在铁轨上行驶的火车；在空中飞行的飞机；在海上行驶的轮船等等。这些都是常见的机械运动，那么对于这些物体的运动该如何描述呢？我们选择一个来进行详细的研究，在此处以公交车为例。

利用多媒体课件展示一段公交车在道路上行驶的视频。提问，并请同学们思考、讨论后回答：要准确描述公交车上各点位置随时间的变化不是件容易事，困难和麻烦出在哪里呢？

指出：主要由于它的整体在向前运动的同时，它的轮胎还在转圈，公交车上的司机在驾驶公交车，也就是公交车有一定的大小和形状，各部分的运动情况不一样。

那么如何才能较准确地描述它的运动呢

对比情景：

分别展示公交车停靠在港湾和由大通行驶到西宁的情景，并让学生尝试画图表示这两种情景。并请两学生在黑板上画出，让学生们观察并作比较。

让学生思考：对于同样的公交车为什么在停车港湾用长方形来表示？而在行驶的时候用一个点来表示？

指出：公交车停靠在港湾的时候，公交车有一定的大小和形状，占据了停车港湾较大一部分的空间，在港湾中是不可忽略的一部分；而在公交车从大通行驶到西宁的过程中，两地距离长达几十公里，而公交车的长度只有几米，相对于两地的距离很小，公交车的大小和形状是可以忽略的。

再回过头去描述公交车的运动。要从公交车的各个部位去精确描述公交车的运动在实际上是不可行的，那么在描述公交车的位置的变化的时候，可以将公交车视为一个“点”，这个“点”的位置变化就是公交车的位置变化。那么如果要描述公交车上轮胎的运动情况，可以将公交车视为一个“点”吗？当然是不可以的。

小结：这样，在某些情况下，我们可以把物体简化为一个“点”。

引出质点：物理学中，把用来代替物体的，只有质量，没有大小和形状的点叫质点。

质点的作用：方便描述物体的运动。

信息反馈：在物理学中，突出问题的主要方面，忽略次要因素，经过科学抽象而建立理想化的“物理模型”，并将其作为研究对象，是经常采用的一种科学方法，质点就是这种物理模型，是一种理想化模型。

【提问】

（1）研究地球自转时，能否忽略其大小和形状对运动的影响？

（2）研究地球绕太阳公转时，能否忽略其大小和形状对运动的影响？

通过以上问题请同学们进一步讨论：

为什么同样的一个物体，有时能看成质点，有时却不能看成质点？

指出：物体能否看成质点的关键在于“研究的问题是否与物体本身的大小和形状有关”或者说是“情境”。

【问题解决】

（1）某同学从家中走1km到学校能不能看做质点？该同学做课间操能不能看做质点？

（2）篮球在空中的运动能否看成质点？

（3）从远处发射一颗子弹，子弹穿透一张纸的运动能否看成质点？

同学们思考以上问题，加强对“情境”的理解，并思考：物体看作质点的条件是什么？物体能否看成质点是否与物体的大小有关？

再次强调物体能否看成质点的关键在于“情境”，指出物体能否看成质点的判定条件：不看大小看“情境”。

【思考与讨论】

质点和几何中的点有什么异同？

让同学们进行思考，小组讨论。

根据学生的回答，进行分析评价，引导学生归纳总结出质点的特点：（1）它没有大小和形状。（2）它具有物体的全部的质量。（3）它是一种理想化的模型。

【课堂练习】

通过习题来加深学生对于质点的理解。

【情景探究（参考系）】

利用多媒体课件展示情景，通过对情景的观察描述，引出运动与静止的关系：运动是绝对的，静止是相对的；但是对于运动的描述是相对的。

通过“小小竹排江中游，巍巍青山两岸走”的例子，来引出参考系：在描述物体的运动时，选来作为参考（假定为不动）的物体叫作参考系。

利用不同的情景来向学生说明：参考系的选取是任意的，一般视研究的问题而定，原则是尽可能使运动的描述简单、直观，在没有特别指明参考系时，通常是以地面为参考系；同一个运动，如果选不同的参考系，结果可能不相同。

【提问】

利用多媒体课件展示一幅火车和高铁同框运行的画面，让学生分别描述高铁和火车的运动。

引导学生分别以大地、火车、高铁为参考系描述物体的运动。让学生理解同样在运动的物体，彼此之间也可以通过选取不同的参考系来得到不同的描述结果。

【课堂练习】

通过课堂练习加强学生对参考系的理解，起到学练结合的作用。

【课堂小结】

和学生一起回顾本节课所学内容，加深印象。

五、板书设计

第一章运动的描述机械运动：物体的空间位置随时间的变化。§1.1质点参考系一、质点1、定义：用来代替物体的，只有质量，没有大小和形状的点。2、作用：方便描述物体的运动。3、特点：（1）没有大小和形状；（2）具有物体全部的质量；（3）是一种理想化模型。4、判定条件：不看大小看“情境”。二、参考系1、运动是绝对的，静止是相对的。2、定义：在描述物体的运动时，选来作为参考（假定为不动）的物体。3、选取原则：可任意选取，一般选择大地为参考系。(共34张PPT)

第一章运动的描述

不了解运动，就不了解自然。

——亚里士多德

机械运动

物体的空间位置随时间的变化，叫作机械运动。

力学

1.1质点参考系

运动的物体

思考：公交车的运动是怎样的呢？如何描述？

轮胎在转圈

车牌在向前运动

司机在驾驶公交车

公交车停靠在港湾

请同学们尝试画图表示这一情况。

公交车从大通驶到西宁

请同学们尝试画图表示这一过程。

对于同样的公交车为什么在停车港湾用长方形来表示？而在行驶的时候用一个点来表示？

思考:

如何描述公交车的运动？

公交车沿道路向前运动

物体

“点”

物体

“点”

质点

质量

没有大小和形状

一、质点

1、定义：在某些情况下，确实可以忽略物体的大小和形状，把它简化为一个具有质量的点，这样的点叫作质点（masspoint），简易理解为：只有质量，没有形状和大小的点叫作质点。

2、作用：方便描述物体的运动。

存在

一、质点

理想化模型

不存在

突出主要因素：质量

忽略次要因素：大小和形状

一、质点

研究地球自转时，能否忽略其大小和形状对运动的影响？

不能

一、质点

研究地球绕太阳公转时，能否忽略其大小和形状对运动的影响？

能

一、质点

关键在于“研究的问题是否与物体本身的大小和形状有关”,或者说是“情境”。

一、质点

1、某同学从家中走1km到学校能不能看做质点？该同学做课间操能不能看做质点？

2、篮球在空中的运动能否看成质点？

【说一说】

3、从远处发射一颗子弹，子弹穿透一张纸的运动能否看成质点？

不看大小看“情境”

一、质点

质点和几何中的点有什么异同？

【思考与讨论】

1、相同点：都是没有形状和大小的点。

2、不同点：质点是实际物体的抽象，它具有一定的物理内涵，不仅具有物体的全部质量，而且是一相对的物理概念；几何中的点没有质量，仅表示位置，而且应该绝对的小。

质点小结

1、定义：用来代替物体的只有质量，没有形状和大小的点。（作用：方便描述物体的运动）

4、判定：不看大小看“情境”。

3、特点：

（1）它没有大小和形状。

（2）它具有物体的全部的质量。

（3）它是一种理想化的模型。

2、作用：方便描述物体的运动。

【典型例题】

例1：研究以下运动时，物体不可以当作质点的是（）

A.自转的地球

B.研究体操运动员在平衡木上的动作时

C.直升机飞行时螺旋桨的转动

D.从高处自由下落的石

ABC

【思考与讨论】

运动员踢足球的不同部位，会使球产生不同的运动足球运动中常说的“香蕉球”是球在空中旋转、整体运动径迹为类似香蕉型弧线的一种运动。

在研究如何才能踢出香蕉球时，能把足球看作质点吗？研究什么样的问题可以把足球看作质点？

二、参考系

【探究情境】

观察图中所展现的生活情景，回答下列问题。

二、参考系

（1）在汽车行驶过程中，小华和司机的相对位置（选填“变化”或“没变”），所以说小华相对于司机是（选填“运动”或“静止”）的。

（2）在汽车行驶过程中，小华和小明的相对位置（选填“变化”或“没变”），所以说小华相对于小明是（选填“运动”或“静止”）的。

没变

静止

变化

运动

二、参考系

(1)自然界中的一切物体都处于永恒的______中，绝对静止的物体是不存在的，即运动是______的。

(2)描述某个物体的运动时，总是相对于其他物体而言的，这便是运动的________。

运动与静止的关系

运动

绝对

相对性

二、参考系

运动是绝对的