物理教科版必修1学案第一章第1节质点参考系空间时间Word版含答案

第1节质点参考系空间时间1.了解质点的概念，知道物体可看做质点的条件．2.了解参考系的概念，知道运动具有相对性．3．知道时刻与时间的区别和联系，会在具体的情境下识别时刻和时间．一、机械运动一个物体相对于另一个物体位置的改变．二、质点1．定义：用来代替物体的有质量的点．2．物体可以看成质点的条件：物体的形状和大小在所讨论的问题中可以忽略不计．三、参考系1．定义：为确定一个物体的位置并描述它的运动情况，就要选定某个其他物体做参考，被选作参考的物体．2．参考系的选取(1)参考系可以任意选择，但选择不同的参考系来描述同一物体的运动时，结果往往不同．(2)参考系选取的基本原则是使对物体的研究变得简洁、方便．(3)在今后研究问题时，一般选取地面或相对地面静止的物体作为参考系．宋代诗人陈与义乘船东行，在去襄邑的途中写下了《襄邑道中》一诗，根据图中诗句回答以下问题：(1)诗中“飞花”的参考系是________；(2)诗中“云不动”的参考系是________；(3)诗中“云与我俱东”的参考系是________．提示：(1)两岸(2)船(3)两岸四、空间、时间、时刻任何物体的运动都是在空间和时间中进行的，空间是物体赖以存在的地方或变动的范围．在物理学中，常用时间轴上的一个点表示时刻，用时间轴上的一段距离表示时间．质点与理想化模型[学生用书P1]1．对质点的理解(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”和“占有位置”，但是质点没有大小、体积、形状，它与几何中的“点”有本质区别．(2)质点是实际物体的一种高度抽象，实际中并不存在，是一种“理想化模型”．(3)可将物体看成质点的几种情况：2．对物理模型的理解(1)物理模型是在物理研究中，突出问题的主要方面，忽略次要因素而建立的，是经常采用的一种科学研究方法，质点就是典型的物理模型之一．(2)物理模型作为一种理想模型，是为了研究问题方便而对实际问题的科学抽象，实际中并不存在．(1)并不是只有很小的物体才能被看成质点，也不是很大的物体就一定不能被看成质点，关键是看物体的大小和形状在研究物体的运动时是否为次要因素．(2)对于同一物体，能否将其看成质点要视研究的问题而定．2016年8月5日夏季奥运会在巴西里约热内卢举办，在以下几个奥运会比赛项目中，研究对象可视为质点的是()A．在撑杆跳高比赛中研究运动员手中的支撑杆在支撑地面过程中的转动情况时B．确定马拉松运动员在比赛中的位置时C．跆拳道比赛中研究运动员动作时D．乒乓球比赛中研究乒乓球的旋转时[解析]一个物体能否看做质点关键是看其大小和形状对于所研究的问题的影响能否忽略，故B选项正确．[答案]Beq\a\vs4\al()(1)一个物体能否看做质点，要看物体的形状和大小对研究问题的影响是否可以忽略．(2)研究的目的不同，同一个物体的主、次要因素也会发生变化．1.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．体积很小的物体更容易看做质点C．凡轻小的物体，皆可看做质点D．当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，即可把物体看做质点解析：选D.建立理想化模型是物理学中重要的研究方法，对于复杂问题的研究有重大意义，A错误；一个物体能否看做质点不应看其大小，关键是看其大小和形状对于所研究的问题的影响能否忽略，体积很小的物体有时可以看成质点，有时不能看成质点，B错误；一个物体能否看做质点不以轻重而论，C错误；物体能否看成质点取决于其大小和形状对所研究的问题是否属于无关或次要因素，若是就可以看成质点，D正确．对参考系的理解[学生用书P2]1．选择参考系的意义要描述一个物体的运动，必须首先选好参考系，对于同一个运动，如果选不同的物体作为参考系，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均以15m/s的速度行驶．若甲车以路边的树木或地面作为参考系，则甲车是以15m/s的速度向东行驶；若以乙车作为参考系，则甲车是静止的．2．参考系选取的三原则(1)任意：参考系的选取是任意的，任何物体都可以被选作参考系．(2)方便：参考系的选取应该遵循方便性原则和简单性原则，也就是说，无论将哪一个物体选作参考系，应该使问题的研究更方便、更简单，杜绝使问题复杂化的情况．(3)实用：一般选取地面为参考系．3．注意问题(1)由于运动描述的相对性，凡是提到物体的运动，都应该明确它是相对哪个参考系而言的．(2)在同一个问题当中，若要研究多个物体的运动或同一个物体在不同阶段的运动，必须选取同一个参考系．(1)在研究物体的运动情况时，如果一个物体一旦被选为参考系，就认为它是静止的．(2)在解题过程中，如果选地面作为参考系可以不指明，但选其他物体作为参考系时必须指明．命题视角1参考系的理解(多选)关于参考系的描述，下列说法中正确的是()A．运动的物体一定不可以选为参考系B．一个物体的运动情况与参考系的选取无关C．比较两个物体的运动情况时，必须选择相同的参考系D．生活中往往选取地面为参考系[解析]运动的物体也可以选为参考系，A错误；一个物体的运动情况与参考系的选取有关，B错误．[答案]CD命题视角2参考系的巧选某人在河中划船逆流航行，经过A地时草帽落入水中，半小时后他才发觉，此时船已行至B点，于是他立即调转船头追赶，在A点下游5.4km处的C点追上，该船相对水流的速率v1不变，求水流速率v2.[思路点拨]以水为参考系，化水动为水静，这样船在水中往返如同人在直线上往返一样，大大简化了解题过程．[解析]该题如果取地面为参考系，运动过程复杂，易造成思维混乱而出错．这时我们不妨逆向思维，把流动的水看做是静止的，并取水为参考系，则船相对于水和水中的草帽将以速率v1先背离运动半小时后，立即返回到追上草帽时也只需半小时，所以从草帽落水到追上草帽共历时1小时，即水流速率为v2＝eq\f(s,t)＝eq\f(5.4×103,3600)ms＝1.5ms.[答案]1.5mseq\a\vs4\al()描述物体的运动，必须选择参考系，其一般方法：(1)确定研究对象．(2)根据题意选取合适的参考系．(3)分析被研究物体相对于参考系的位置变化情况．2.下列关于运动的描述中，参考系的选取符合描述的是()A．诗句“飞流直下三千尺”，是以“飞流”作为参考系的B．“钱塘江观潮时，观众只觉得潮水扑面而来”，是以潮水作为参考系的C．“两岸猿声啼不住，轻舟已过万重山”，是以万重山作为参考系的D．升国旗时，观察到国旗冉冉升起，是以国旗作为参考系的解析：选C.选项A中的研究对象是“水”，故是以地面为参考系的，该选项错误；选项B中的研究对象是“潮水”，是以观察者为参考系的，该选项错误；选项C中的研究对象是“轻舟”，是以万重山为参考系的，该选项正确；选项D中的研究对象是“国旗”，是以地面或旗杆为参考系的，该选项错误.时间和时刻的区别和联系[学生用书P3]时间时刻区别物理意义时间是事物运动、发展、变化所经历的过程长短的量度时刻是事物运动、发展、变化过程所经历的各个状态先后顺序的标志时间轴上的表示方法时间轴上的一段距离表示时间时间轴上的点表示时刻表述方法“3秒内”“前3秒内”“后3秒内”“第1秒内”“第1秒到第3秒”均指时间“3秒末”“第3秒末”“第4秒初”“八点半”等均指时刻联系两个时刻的间隔即为一段时间，时间是一系列连续时刻的积累过程，时间能展示运动的一个过程，好比是一段录像；时刻可以显示运动的一瞬间，好比是一张照片(1)关于时间的测量，生活中一般用各种钟表来计时，在实验室里和运动场上常用停表计时．(2)关键字词的使用，如“初”“末”“时”一般表示时刻；如“内”“用”“经过”“历时”一般表示时间．如图给出的时间轴，请你说出第3s、前3s、第3s初、第3s末、第ns的意义．[思路点拨]解答此题可按以下思路分析：(1)在时间轴上，时间和时刻分别用线段和点表示．(2)正确理解题目给出的是时间还是时刻．[解析]第3s、前3s、第3s初、第3s末、第ns表示如下：如图所示，第3s是时间，是指从第2s末到第3s末共1s的时间；前3s是0到第3s末共3s的时间；第3s初与第2s末重合，是同一时刻；第3s末是时刻；第ns是时间，共1s的时间．[答案]见解析eq\a\vs4\al()如何区分时间与时刻首先，应明确时刻对应的是某个事件或运动的状态、位置，而时间对应的是事件或运动的过程或是位置变化．其次，应掌握一些表示时刻与时间的关键词：如时间数值后跟“初”“末”“时”应是时刻．如时间数值后跟“内”“中”一般为时间．3.以下说法中的“时间”指时刻的是()A．在第15届亚洲杯中国对阵科威特的比赛中，凭借张琳芃和邓卓翔分别在第58分钟和第67分钟的进球，国足以2∶0击败对手B．2017国际田联世界