质点+参考系 高一上学期物理人教版（2019）必修1

初中物理到高中物理实现了三个过渡：（1）从标量到矢量：如力的合成分解；运动合成分解（2）从简单到复杂：如二力平衡到力的平衡；匀速直线运动到匀变速直线运动、平抛运动、圆周运动（3）从直观到抽象，从定性到定量一、初中高物理知识对比思维对比（一）

初中物理课程基本上以形象思维为基础，大多数问题是以生动的自然现象和直观的实验为依据。

高中物理课程多数以抽象思维为基础，很多结论不能由实验直观直接得到，而需要在实验基础上，加以抽象、整理与归纳才能得出。

知识应用对比（二）

初中物理课程中大多数问题重在定性分析，定量计算基本是相对比较简单的比例关系的运用等。（电阻定律）

高中物理课程大部分问题即要作定性分析，而且要进行相对复杂的定量计算，对数学要求高，大量使用代数、函数、三角函数、图像、向量（矢量）、极值、极限、微积分的初步思想等。

问题的复杂性对比（三）

初中知识很多可以有直接经验，大多研究单一对象、单一过程、静态问题。

高中知识有些远离生活经验，甚至无法在实验室实现，需要理解实验，经常研究多个关联的研究对象，多个状态、多个过程、动态的问题。质点与参考系PHYSICAL01机械运动机械运动机械运动物理学中把物体的空间位置随时间的变化，叫作机械运动，简称运动。它自然界中最简单，最基本的运动形态，生活中的机械运动随处可见，如行驶的汽车、飞行的小鸟等等。机械运动机械运动的运动形态从表面上看，物体的运动形态千差万别，但都可归纳为基本的运动形态--平动、转动和振动。(1)平动:物体各部分运动特点完全相同,如图甲所示图甲：“国宝们”滑滑梯机械运动机械运动的运动形态从表面上看，物体的运动形态千差万别，但都可归纳为基本的运动形态--平动、转动和振动。(2)转动:物体各部分绕固定点(或轴)做圆周运动,如图乙所示图乙：摩天轮绕固定轴转动机械运动(1）实际运动中往往既有平动又有转动,例如平板车向前运动的过程中，轮子在向前平动的同时自身又不断转动。(2）运动除了机械运动,还有分子的热运动、核外电子的运动、电磁波的传播等。(3）平动的物体可以做直线运动,也可以做曲线运动。机械运动典例分析【典例】下列各种现象中不属于机械运动的是（）A．飞机在天空中飞行B．月球绕地球公转C．树上苹果由绿变红D．河水在河中流C02质点中国梦之队！对于上述比赛的运动员，我们如何准确地描述他们的运动呢？例如：面向跳板(台)向后跳水翻腾3周半抱膝情景再现鸟类前庭平衡器你能说出鸡各部分的运动吗？鸡身体在左右、前后晃动时，但它的的头部是保持不动的。情景再现思考讨论：很难准确地描述一个物体的具体运动的困难和麻烦出在哪里？怎样解决这一问题？可见要准确详尽地描述物体的运动，并不是一件容易的事。因为任何物体都有一定的大小和形状，物体各部分的运动情况一般说来并不一样。难道我们真的无法描述物体的运动？例：描述运动员围绕田径场跑步的运动轨迹。你们是否要考虑运动员本身体型大小？手臂的摆动你们考虑吗？我们已经很自然的忽略某些次要因素（如形状、大小），只关心运动的主要的方面。物理模型-----质点质点的定义：用来代替物体的有质量的点叫作质点，即忽略物体的形状、大小而保留其质量的一个点。例如，一辆公共汽车在道路上行驶,研究从城东驶向城西的时间,我们可以将公共汽车看成质点。实际物体的运动情况很复杂，要一次性仔细说明物体的所有运动情况，很困难，某些情况下，我们常常不考虑物体的各部分运动差异，忽略物体的形状和大小，将物体简化为一个有质量的点。质点（1）质点在现实生活中并不存在，是理想化的物理模型。（2）质点具有物体的全部质量。学习质点是为了描述物体的运动，对物体进行受力分析和运动分析。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，并将其作为研究对象，是经常采用的一种科学研究方法。质点这一理想化模型就是这种方法的具体应用。关注细节同一种物体在不同的情况下，能否被看做质点的情况也不同。质点研究整体的运动物体能否看作质点是有条件的如果是计算火车从上海开到北京的时间，能否把火车看成质点？为什么？计算一辆火车通过大桥的时间呢？为什么？质点物体可看成质点的条件一个物体能否看成质点，关键看其大小和形状对所研究问题的影响是否可以忽略，而跟其自身的大小，形状以及运动的快慢无关。质点（1）一般情况下，研究平动物体的运动时，可将其看成质点。(有时平动的物体不能看成质点，研究火车过山洞时，虽然是平动，但需考虑火车的长度，不能把火车看成质点。）质点（2）在研究的问题中，物体自身的大小远小于其所处的空间，这时通常可以将其看成质点。例如，研究地球公转时，地球的大小相对于太阳和地球之间的距离可以忽略，所以体积庞大的地球这时可看成质点，但研究地球自转时，地球不能看成质点。质点（3）物体能否看成质点不是取决于物体自身的体积大小或者质量大小。不能认为“很小很轻的物体就可以看成质点，很大很重的物体就不能看成质点”。质点典例分析【典例1】为了提高枪械射击时的准确率，制造时会在枪膛上刻上螺旋形的槽。这样，当子弹在枪管中运动时，会按照旋转的方式前进。离开枪管后，子弹的高速旋转会降低空气密度、侧风等外部环境对子弹的影响，从而提高子弹飞行的稳定性。下列关于子弹运动的说法中正确的是（）A．当研究子弹的旋转对子弹飞行的影响时可以把子弹看做质点B．当研究子弹射击百米外的靶子所用的时间时不可以把子弹看做质点C．无论研究什么问题都可以把子弹看做质点D．能否将子弹看做质点，取决于我们所研究的问题D质点典例分析【典例2】关于质点，以下说法中正确的是（）A．体积很小的物体可以看作质点B．物体抽象为质点后，物体自身的大小和质量都可以忽略不计C．在某些情况下，月球可以看作一个质点；在某些情况下，小汽车却不能看作质点D．研究乒乓球旋转时，可以把它看作质点AC质点典例分析2022年9月1日,神舟十四号航天员乘组进行第一次出舱活动,陈冬,刘洋在舱外作业.蔡旭哲在核心舱内配合支持,共同完成问天实验舱扩展泵组安装,问天实验舱全景相机抬升等各项既定任务。下列与神舟十四号飞船相关情景描述正确的是（

）A．研究宇航员在舱外的姿态时，宇航员可以视为质点B．研究神舟十四号飞船绕地球运行的周期时，飞船可以视为质点C．神舟十四号与天和核心舱完成自主对接过程，飞船可以视为质点D．航天员在中秋节展示中秋大礼包时，飞船可以视为质点B8．北京已成功申办2022年冬奥会。如图所示为部分冬奥会项目。下列关于这些冬奥会项目的研究中，可以将运动员看作质点的是（）A.研究速度滑冰运动员滑冰的快慢B.研究自由滑雪运动员的空中姿态C.研究单板滑雪运动员的空中转体D.研究花样滑冰运动员的花样动作A典例分析03参考系参考系运动与静止的关系自然界的一切物体都处于永恒的运动中，运动是绝对的。绝对静止的物体是不存在的，静止是相对的。参考系参考系在描述某个物体的运动时，被选定作为参考、假定为不动的其他物体，在初中的学习中我们叫作参照物，高中我们称之为参考系。参考系参考系观察研究物体相对于参考系的位置是否变化，如果一个物体相对于参考系位置没发生变化，就说这个物体是静止的；如果一个物体相对于参考系位置发生变化，就说这个物体是运动的。参考系①参考系是描述运动所必需的，没有参考系就无法描述运动。物体是运动的还是静止的取决于所选择的参考系；例如，人在平稳密闭的电梯里不能选择合适的参考系，无法判断自己是运动的还是静止的，而在观光电梯中可以看到外面，容易判断自已是否运动。参考系②对于同一物体而言，由于选定的参考系不同，所得出的关于运动的结论可能会不同。例如乘坐观光电梯的乘客，相对地面是运动的，相对电梯是静止的。参考系③参考系的选取是任意的,除了研究对象以外的一切物体都可以作为参考系。在实际问题中,以对研究对象的观测,描述及运算方便为原则选择参考系。例如,一小船在河中逆水划行，经过某桥下时，将一草帽落于水中，半个小时后划船人才发现，并立即掉头追赶，结果在桥下游8km处追上草帽，求水流的速度；设掉头时间不计，划船速度及水流速度恒定。参考系典例分析【典例1】甲、乙、丙三人各自乘一架直升机。甲看到楼房匀速上升；乙看到甲机匀速上升；丙看到乙机匀速下降；甲看到丙机匀速上升。那么甲、乙、丙相对于地面的运动情况不可能是（