教科版高中物理必修1《质点__参考系__空间__时间》参考课件3（44张PPT）

(共44张PPT)
第一节 质点　参考系　空间　时间
课标定位：
应用：
1.会判断物体在什么情况下可以被看成质点．
2.会利用选定的参考系描述物体的运动．
3.会利用数轴表示时间和时刻．
理解：
1.参考系的意义及其重要性．
2．时间与时刻的区别与联系．
认识：
1.机械运动以及质点的概念，知道质点是一种科学抽象的理想模型．
2．参考系的概念．
第一节
核心要点突破
课堂互动讲练
课前自主学案
课标定位
课前自主学案
一、机械运动：一个物体相对于另一个物体_____的改变．
二、质点
1．定义：不考虑物体的大小和形状对所讨论的问题的影响，用来代替物体的有_______的点．
2．物体可以看成质点的条件：物体的形状和大小对所研究问题的结果影响可以___________．
位置
质量
忽略不计
思考感悟
1．如图1－1－1，花样滑冰运动员正在溜冰场上高速滑行，他们时而雄鹰展翅，时而空中翻腾，优美的动作换来观众们的阵阵喝彩，甲观众说滑冰运动员可以看做质点，乙说他们不能看做质点，你认为甲、乙观众谁说得对？
图1－1－1
提示：物体能否可以看做质点，一定要根据所研究的实际问题而定．滑冰运动员参加比赛，主要通过肢体动作表现运动之美，故其大小和形状不能忽略，此时不能把他们看做质点，而观众在看他们的运动快慢及某时刻他们处在溜冰场上的位置时，他们的大小和形状可以忽略，此时他们可以被视为质点，故甲、乙两人的说法都不准确．
三、参考系
1．定义：为确定一个物体的________并描述它的__________，被选作______的其他物体．
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______．
位置
运动情况
参考
不同
(2)参考系选取的基本原则是使对物体的研究变得_______、_______．
(3)在今后研究问题时，一般选取_____为参考系．
简洁
方便
地面
思考感悟
2．如图1－1－2所示，电影《闪闪的红星》中有一首插曲的歌词是“小小竹排江中游，巍巍青山两岸走”．其中的物理含义是什么？
提示：此问题揭示了物体做什么
样的运动取决于所选择的参考系．
竹排在江中游走，是因为选择了
两岸、青山等作为参考系，青山及两岸在走，是因为选择了竹排及竹排上的人作为参考系．
图1－1－2
四、空间　时间　时刻
1．空间：是指物体赖以存在的地方或变动的范围．
2．时间：是指物体在某处存在或变动过程的____
___．时间是时间轴上的一个______．
3．时刻：时刻对应运动的_______，在时间轴上为_________．
一个点
一瞬间
区间
长
短
核心要点突破
一、理想化模型与质点
1．理想化模型
(1)“理想化模型”是为了使研究的问题得以简化或研究问题方便而进行的一种科学的抽象，实际并不存在．
(2)“理想化模型”是以研究目的为出发点，突出问题的主要因素，忽略次要因素而建立的“物理模型”．
(3)“理想化模型”是在一定程度和范围内对客观存在的复杂事物的一种近似反映，是物理学中经常采用的一种研究方法．
2．关于质点的认识
(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：
特别提醒：
(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，能否将其看做质点要视研究的问题而定，例如研究地球的自转时，不可以视地球为质点，研究地球的公转时，就可以视地球为质点．
即时应用?(即时突破，小试牛刀)
1.下列关于质点的说法正确的是(　　)
A．只有体积很小的物体才能看成质点
B．只有质量很小的物体才能看成质点
C．只要物体各部分的运动情况都相同，在研究其运动规律时，可以把整个物体看做质点
D．在研究物体的运动时，物体的形状和体积属于无关因素或次要因素时，可以把物体看做质点
解析：选CD.物体能否被看做质点，与物体的质量和体积无关，仅由大小和形状能否被忽略决定，故选C、D.
二、关于参考系的进一步理解
1．对运动的影响
对于同一个物体的运动，如果选取不同的物体作参考系，所得到的结果可能不同．
例如有一辆载有乘客的客车，在京福高速公路上由北向南行驶，若以客车为参考系，乘客是静止的；若以路边的树木为参考系，乘客向南运动；若以向南行驶但比客车运动的快的另外一辆轿车为参考系时，客车及乘客又是向北运动的．
2．选取的原则
参考系的选取应以研究问题方便，对运动的描述尽可能简单为原则．
例如研究地面上物体的运动，一般取地面或相对地面不动的物体作为参考系；若分析太阳系中各行星的运动，一般以太阳作为参考系比较方便；若研究火车、轮船、汽车内乘客的运动情况，一般以运动的火车、轮船、汽车等为参考系比较方便．
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．
(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时，必须选取同一个参考系．
(3)无论物体原来运动情况如何，一旦把它选为参考系，就认为它是静止的．
即时应用?(即时突破，小试牛刀)
2．在电视连续剧《西游记》中，常常有孙悟空“腾云驾雾”的镜头，这通常是采用“背景拍摄法”：让“孙悟空”站在平台上，做着飞行的动作，在他的背后展现出蓝天和急速飘动的白云，同时加上烟雾效果；摄影师把人物动作和飘动的白云及下面的烟雾等一起摄入镜头．放映时，观众就感觉到“孙悟空”在“腾云驾雾”了．这时，观众所选的参考系是(　　)
图1－1－3
A．“孙悟空”　　　　　　　　
B．平台
C．飘动的白云
D．烟雾
解析：选C.孙悟空在相对运动，故参考系是云，应选C.
三、时间和时刻的区别和联系
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 时间轴上的一段线段表示一段时间 时间轴上的点表示一个时刻
时间 时刻
区别 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
特别提醒：
(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．
即时应用?(即时突破，小试牛刀)
3.以下的计时数据中指时间间隔的是(　　)
A．2011年3月11日14时46分，日本东北部海域发生里氏9.0级地震并引发海啸
B．第16届亚运会于2010年11月12日晚8时在广州开幕
C．刘翔创造了13.09秒的110米栏的较好成绩
D．我国航天员翟志刚在“神七”飞船外完成了历时 20分钟的太空行走
解析：选CD.A、B两项中的数据分别说明的是两件大事发生的瞬时，所以指的是时刻；C、D两项中的数据是说完成两个事件所用的时间，因此为时间间隔，故选C、D.
课堂互动讲练
对质点概念的理解
在研究物体的运动时，下列物体中可以当做质点处理的是(　　)
A．研究一端固定可绕该端转动的木杆的运动时，此木杆可作为质点来处理
B．在大海中航行的船，要确定它在大海中的位置时，可以把它当做质点来处理
例1
C．研究杂技演员在走钢丝的表演时，杂技演员可以当做质点来处理
D．研究地球绕太阳公转时，地球可以当做质点来处理
【思路点拨】　一个物体被看做质点时，它的大小和形状对所研究的问题无影响或影响可以忽略．
【精讲精析】　对A项中的木杆，在发生转动时，各个点的运动情况都不一样，运动情况的不一样是由木杆的大小、形状引起的，所以不能将该木杆当做质点；对B项中的船，由于所研究的问题是该船在大海中的位置，所以该船的大小、形状对问题影响很小，因此该船可以被当做质点；对C项中的杂技演员，他在表演的过程中，正是依靠改变身体的形状，从而达到维持平衡的目的，所以不能被看做质点；对D项中的地球，在研究地球绕太阳公转时，地球的大小相对于公转半径来说很小，可以忽略，所以可以当做质点来处理．故正确答案为B、D.
【答案】　BD
【方法总结】
(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．
变式训练1　下列有关质点的说法中，正确的是
(　　)
A．研究哈雷彗星的公转时，哈雷彗星可看做质点
B．花样滑冰运动员正在表演冰上舞蹈动作，此时该运动员可看做质点
C．用GPS定位系统确定正在南极冰盖考察的某科考队员的位置时，该队员可看做质点
D．因为子弹的质量、体积都很小，所以在研究子弹穿过一张薄纸所需的时间时，可以把子弹看做质点
解析：选AC.哈雷彗星的大小与公转轨道的长度相比可忽略，故能看做质点，A对；若把花样滑冰运动员看做质点，无法研究其动作，故B错；在确定科考队员的位置时，该队员可看做质点，故C对；研究子弹穿过一张纸的时间时，纸的厚度可忽略，而子弹的长度不能忽略，故D错．
对参考系的理解及应用
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
例2
【思路点拨】　首先找出描述两个运动时选的参考系，弄清运动方向及速度大小关系，再以地面为参考系，分析两车的运动．
【精讲精析】　甲车内同学看到乙车不动，说明甲、乙两车的运动状态相同，故A、B、C均错；乙车内的同学看到树木向西移动，说明乙车相对地面向东运动，选项D对．
【答案】　D
【方法总结】　以不同的物体作为参考系，同一物体的运动情况往往不同，所以要确切地描述一个物体的运动情况时必须先选取参考系．可见“眼见为实”中的“实”也有相对性．
变式训练2　我们描述某个物体的运动时，总是相对一定的参考系，下列说法正确的是(　　)
A．我们说“太阳东升西落”，是以地球为参考系的
B．我们说“地球围绕太阳转”，是以地球为参考系的
C．我们说“同步卫星在高空静止不动”是以太阳为参考系的
D．坐在火车上的乘客看到铁路旁的树林、电线杆迎面向他飞奔而来，乘客是以火车为参考系的
解析：选AD.“太阳东升西落”是相对于我们居住的地球而言，是以地球为参考系的，所以A正确；“地球围绕太阳转”是以太阳为参考系的，所以B不正确；“同步卫星在高空静止不动”是相对于地球而言的，是以地球为参考系的，所以C不正确；火车上的乘客看到铁路旁的树木、电线杆迎面向他飞奔而来，是以火车或他自己为参考系的，所以D正确．
对时刻、时间概念的理解
关于时间和时刻的下列说法中，正确的是
(　　)
A．2010年11月12日20∶00，广州亚运会开幕，其中20∶00指时间
B．天津开往徐州的625次硬座普快列车于13时35分从天津南站出发，其中13时35分指时刻
C．中央电视台每天的新闻联播用时30分钟，这30分钟是指时刻
D．“神舟七号”绕地球飞行45周，耗时2天20小时27分钟是指时间
例3
【自主解答】　2010年11月12日20∶00是广州亚运会开幕的起始时刻，是时刻而不是时间间隔，A错.13时35分是列车从天津南站开出时的时刻，B对．每天的新闻联播用时30分钟，是指从新闻联播开始到新闻联播结束的时间间隔，C错．“神舟七号”绕地球飞行耗时2天20小时27分钟是时间，D对．
【答案】　BD
【方法总结】　
(1)若描述的是一个运动或变化过程，则对应的是时间，若描述的是一个状态或瞬间，则对应的是时刻．
(2)当涉及几秒末、几秒初等描述时，表示的是时刻，当涉及几秒内、在几秒的时间里等描述时，表示的是时间．
变式训练3　下列关于时间和时刻的说法中，正确的是(　　)
A．学校作息时间表上的数字表示学习、生活等的时间
B．1 min等于60 s，所以1 min分成60个时刻
C．时刻对应位置，时间对应位移
D．时间的法定计量单位是秒、分、时、日
解析：选CD.学校作息时间表上的数字表示学习、生活等开始或结束的时刻，A错．时刻在时间轴上表示为一点，与物体某一位置对应，时间在时间轴上表示为一段线段，与物体的位移对应，C对．时间有长有短，但时间再短也不是时刻，B错，D对．