2024-2025学年高中物理1.1质点参考系和坐标系教案新人教版必修1

PAGEPAGE71．质点参考系和坐标系学问纲要导引核心素养目标(1)理解质点的概念，知道参考系和坐标系的概念．(2)理解质点是志向化模型，会推断物体能否看作质点，会选择参考系描述物体的运动，能建立坐标系定量描述物体的位置及位置变更．(3)体会物理模型在探究自然规律中的作用．学问点一质点1．定义：用来代替物体的有质量的点叫作质点．2．属性：(1)没有大小和形态．(2)只占有位置而不占空间．(3)具有所代替物体的全部质量．(4)是一种志向化模型．3．将物体看作质点的条件：物体的大小和形态对所探讨问题的影响很小可以忽视时，可以把物体简化为质点.思索1如图所示，在探讨运动员的动作时，能否将运动员视为质点？提示：不能在物理学中，突出问题的主要因素，忽视次要因素，建立志向化的“物理模型”，是探讨问题常用的科学方法．学问点二参考系1．定义：在描述物体的运动时，被用来做参考、假定为不动的其他物体．2．意义：视察被探讨的物体相对于参考系的位置是否随时间变更以及如何变更．3．影响：同一个物体的运动，选取不同的参考系，所得出的结果可能是不同的．4．选取原则：参考系的选取是随意的，但应以便利观测和使运动的描述尽可能简洁为原则.思索2选择的参考系不同，物体的运动状况肯定不同吗？提示：不肯定，选择不同的参考系，物体的运动状况一般不同，但有时候也相同，如图，车中的乘客，选择司机和选择汽车作为参考系，都是静止的．(1)任何物体(运动的或静止的)均可做参考系．(2)物体被选为参考系后，就认为该物体是静止的．(3)在没有特殊说明的状况下，一般选大地为参考系．学问点三坐标系1．引入坐标系的目的：为了定量描述物体的位置和位置变更．2．引入坐标系的意义：定量描述物体在某一时刻的位置和在某一段时间的位置变更．3．坐标系的三要素：原点、正方向、单位长度．4．常见的两种坐标系：(1)直线坐标系：物体在一条直线上运动，只需建立直线坐标系．(2)平面直角坐标系：物体在某一平面内运动.核心一物体能否看成质点的推断1．建立质点模型的两个关键点(1)质点是对实际物体的抽象，是探讨物体运动时对实际物体的近似，真正的质点并不存在．(2)明确题目要探讨的问题，同一物体有时可以看成质点，有时则不能，取决于所探讨问题的性质．(1)质点是一种志向化的模型，是从实际物体中抽象出的．(2)推断一个物体能否被看成质点，不取决于物体自身的大小，而取决于物体自身大小对所探讨的问题的影响是否可以忽视．2．物体能否看成质点的常见示例探讨对象可以看做质点的情景不能看做质点的情景火车探讨从北京到上海的运行时间①探讨火车通过一座大桥的时间；②探讨火车车轮的运动等汽车、自行车①探讨行驶的车的速度；②确定车的位置①探讨车通过路旁一根电线杆的时间；②探讨车轮的转动等地球探讨地球的公转探讨地球的自转(春、夏、秋、冬的变更等)球足球竞赛中，队员抛出的球的运动弧线探讨乒乓球的旋转例1[2024·杭州七校高一期末联考]如图是利用无人飞机进行航拍的情景，下列状况中能把无人机看成质点的是()A．视察飞机飞行姿态B．视察飞机翻滚动作C．变更飞机摄像头拍摄角度D．变更飞机离被拍摄物的高度【解析】无人飞机航拍时，探讨飞行姿态和翻滚的动作时不能忽视飞机的形态，不能看做质点，变更拍摄角度时不能忽视飞机的大小和形态．飞机的形态对变更拍摄高度没有影响，所以D正确．【答案】D训练1下列关于质点的说法正确的是()A．探讨跳水运动员在空中的翻转动作时，运动员可当作质点B．探讨航天器绕地球运动的运行轨道时，航天器可当作质点C．探讨地球自转时，地球可当作质点D．探讨火车车轮的转动时，车轮可当作质点解析：探讨高台跳水运动员空中翻转动作时，运动员的形态和大小在所探讨的问题中不行以忽视，运动员不行以看作质点，A错误；探讨航天器绕地球运动的运行轨道时，航天器的形态和大小在所探讨的问题中可以忽视，航天器可当作质点，B正确；探讨地球自转时，地球的形态和大小在所探讨的问题中不行以忽视，不行当作质点，C错误；探讨火车车轮的转动时，车轮的形态和大小在所探讨的问题中不行以忽视，不行当作质点，D错误．答案：B两点留意：(1)由于运动的相对性，凡是提到物体的运动，都应当明确它是相对于哪个参考系而言的．(2)假如选取地面为参考系，可以不指明，但若选其他物体为参考系时，必需指明．核心二参考系的选取与物体的运动参考系的四性相对性用来做参考系的物体都是假定不动的，被探讨的物体是运动还是静止，都是相对于参考系而言的随意性参考系的选取具有随意性，但应以视察便利和使运动的描述尽可能简洁为原则．探讨地面上物体的运动时，常选地面为参考系统一性在同一个问题中，若要探讨多个物体的运动或同一个物体的不同阶段的运动，必需选择同一参考系差异性同一运动选择不同的参考系，视察结果一般不同例2请依据图片中的状况推断下列说法正确的是()A．风可能是向左吹的B．由图中状况可以推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，但无法推断小红的速度与风速的大小关系【解题指导】(1)通过烟的飘向eq\o(→,\s\up15(推断))风向右吹；(2)通过自行车的方向eq\o(→,\s\up15(推断))小红是向左运动的．【解析】通过烟囱冒出烟的偏向，可以得出风是向右吹的，A错误；小红是向左运动的，但是无法推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．【答案】D

训练2下列有关运动的描述中，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”为参考系的C．“两岸猿声啼不住，轻舟已过万重山”描写“轻舟”是以“万重山”为参考系的D．升国旗时，视察到国旗冉冉升起，视察者是以“国旗”为参考系的解析：A错：诗句“飞流直下三千尺”是以“山体”为参考系的．B错：钱塘观潮时，观众只觉得潮水扑面而来，是以“堤岸”为参考系的．C对：“两岸猿声啼不住，轻舟已过万重山”描写“轻舟”是以“万重山”为参考系的．D错：升国旗时，视察到国旗冉冉升起，视察者是以“旗杆”为参考系的．答案：C推断物体运动或静止的方法(1)确定探讨对象；(2)依据题意确定参考系并假定参考系是不动的；(3)分析被探讨的物体相对于参考系有没有发生位置的变更，若位置发生变更，说明物体是运动的；若位置不变，说明物体是静止的．核心三坐标系的建立1．建立坐标系的物理意义借助适当的坐标系可以定量地描述物体的位置及位置变更．2．建立坐标系的原则(1)坐标原点要相对于参考系静止．(2)坐标轴方向的选取要使对物体运动规律的描述尽量简洁．3．画坐标系时的两点留意(1)画坐标系时，必需标上原点、正方向和单位长度．(2)坐标值的肯定值表示离原点的距离，正负表示相对原点的方位．例3一个小球从距地面4m高处落下，被地面弹回，在距地面1m高处被接住．坐标原点定在释放点正下方2m处，竖直向下为坐标轴正方向．则小球的释放点、落地点、接住点的位置坐标分别是()A．2m，－2m，－1mB．－2m2m1mC．4m0.1mD．－4m0，－1m【解析】依据题意建立如图所示的坐标系，A点为释放点，坐标为－2m，B点为坐标原点，D点为落地点，坐标为2m，C点为接住点，坐标为1m，所以选项B正确．【答案】B常用坐标系(1)直线坐标系(2)平面直角坐标系训练3如图所示，某人从学校门口A处起先漫步，先向南走50米到达B处，再向东走100米到达C处，最终向北走150米到达D处，若以校门口A点为坐标原点，则A、B、C、D各点的位置如何表示？解析：本题考查坐标系的建立方法．以A点为坐标原点，向东为x轴的正方向，向北为y轴的正方向建立平面直角坐标系，如左图所示，则各点的位置坐标为A(00)，B(0，－50m)，C(100m，－50m)，D(100m100m)．答案：见解析1．在探讨物体的运动时，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．视察试验的方法C．建立志向物理模型的方法D．等效替代的方法解析：质点的引入是忽视次要因素，抓住主要因素，是一种建立志向物理模型的方法．答案：C2．在考查下图所示运动员的竞赛成果时，可视为质点的是()解析：A对：马拉松竞赛时，由于路程长，运动员的大小和形态可以忽视，可以看成质点．B错：跳水竞赛时，要关注运动员的动作，所以运动员的大小和形态不能忽视，不能看成质点．C错：击剑竞赛时要留意运动员的肢体动作及击中点的位置，不能看成质点．D错：体操竞赛中主要依据运动员的肢体动作评分，不能忽视运动员的大小和形态，不能看成质点．答案：A3．2013年12月15日4时35分，嫦娥三号着陆器与巡察器(“玉兔号”月球车)胜利分别，登陆月球后“玉兔号”月球车将在月球上开展3个月巡察勘察．若以着陆器所在地为坐标原点，以月球车运动方向为x轴的正方向，建立一个一维坐标系．月球车从距离原点5m处动身，沿直线运动，经过一段时间后到达距离动身点15m处．月球车最初位置坐标和最终位置坐标分别是()A．015mB．5m15mC．020mD．5m20m解析：依据题意建立的坐标系，动身点距离原点5m，坐标为5m，末位置距离原点20m，坐标为20m，所以D正确．答案：D4．第十一届中国国际航空航天博览会在广东珠海实行，博览会还迎来了英国皇家空军“红箭”绝技飞行表演队的中国航展首秀．如图所示，9架表演机保持队形不变飞过观礼台．下列关于“红箭”绝