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1.1质点 参考系
一学科核心素养
物理观念:能建立质点的物理观念,能科学地描述运动的相对性,形成运动观念
科学思维:知道质点是一种理想化的物理模型,具有建构模型的意识
科学探究:掌握把物体看作质点的条件,能将特定实际情景中的物体抽象成质点
科学态度与责任:理解科学发现、发展的过程和规律:感悟自然界的统一、和谐美;: 感悟科学家追求和宣传科学 真理所表现出的坚定信念和献身精神。
二学习重难点
重点1.质点的概念及初步建立质点概念所采用的抽象简化科学思维方法。2.参考系的概念及运动的相对性
难点:在实际情境中将物体简化为质点,能判断出运动物体所选择的参考系
三课前预习
1.参考系的四个性质
(1)标准性:被选为参考系的物体都是___________的,被研究的物体是运动还是静止,都是相对于___________而言的。
(2)任意性:参考系可以___________选择。参考系的选取一般以观察方便和使运动的描述尽可能简单为原则。通常在研究地面上物体的运动时,如果不特殊说明,则默认以___________为参考系。
(3)统一性:比较多个物体的运动或研究同一物体在不同阶段的运动时应选择___________参考系。
(4)差异性:对于同一个物体,选择不同的参考系,观察结果一般___________。
2.质点
(1)定义:忽略物体的________和________,把物体简化为一个具有________的点。
(2)物体看作质点的条件:一个物体能否看成质点是由________决定的。当物体的________和________对研究问题影响较小,可把物体看作质点。
(3)理想化模型:在物理学中,突出问题的________因素,忽略________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。________这一理想化模型就是这种方法的具体应用。
3.运动与静止
(1)自然界的一切物体都处于永恒的________中,运动是_______的。
(2)描述某个物体的位置随时间的变化,总是相对于其他物体而言的,这便是运动的________性。
4.在某些情况下,可以忽略物体的________和________,把它简化成一个具有________的点,这样的点叫作质点。
5.机械运动:一个物体相对于另一个物体的_________叫做机械运动,简称运动.为了研究物体的运动需要选定________(即假定为不动的物体),对同一个物体的运动,所选择的参照物不同,对它的运动的描述就会_______,通常以地球为参照物来研究物体的运动。
6.2018年8月28日,雅加达亚运会女子撑杆跳高比赛,我国选手李玲卫冕该项目冠军。撑杆跳运动分为如下三个阶段助跑撑杆起跳越横杆。请回答在下列几种情况下运动员能否被看成质点。
(1)教练员针对训练录像纠正运动员的错误时,能否将运动员看成质点?________
(2)分析运动员的助跑速度时,能否将其看成质点?________
(3)测量运动员所跳高度(判断其是否打破纪录)时,能否将其看成质点?________
7.《敦煌曲子词集》中有这样的词句:“满眼风波多闪烁,看山恰似走来迎,仔细看山山不动,是船行。”其中“看山恰似走来迎”所选的参考系是___________,“是船行”所选的参考系是___________。
8.诗仙李白曾在《望天门山》一诗中写道:两岸青山相对出,孤帆一片日边来。你认为在诗中青山的参照物是_______,孤帆的参照物是_______。
9.物体和质点
(1)定义:忽略物体的___________和___________,把物体简化为一个具有___________的点。
(2)物体看作质点的条件:一个物体能否看成质点是由___________决定的。当物体的___________和___________对研究问题影响较小,可把物体看作质点。
(3)理想化模型:在物理学中,突出问题的___________因素,忽略___________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。
10.一个物体是否运动,怎样运动,取决于它所选的参考系.选取不同的参考系,其运动情况可能不同,如火车站旁的建筑群,若以地面为参考参考系,则建筑群是______的;若以行驶的火车为参考系,则建筑群是_____________的,这就是我们坐在火车里会感到建筑群_________的原因.
四自我检测
1.1929年 5月 20日,红四军来到长汀县濯田镇水口村汀江渡口。在群众的帮助下,红四军乘坐插着红色军旗的木船,顺利渡过汀江。行军三天后,抵达龙岩。为此留有“红旗跃过汀江,直下龙岩上杭”的豪迈诗篇。关于此次行军说法正确的是( )
A.“红旗跃过汀江”是以木船为参考系的
B.研究红旗的飘扬时可以将红旗看成质点
C.研究战士从长汀到龙岩的运动轨迹时可以将战士视为质点
D.研究战士从长汀到龙岩的平均速度大小时,不能将战士视为质点
2.下列情景中的研究对象可视为质点的是( )
A.体操比赛中研究运动员的动作时
B.确定马拉松运动员在比赛中的位置时
C.乒乓球比赛中研究乒乓球的旋转时
D.撑杆跳高运动员的支撑杆在支撑地面过程中的转动情况时
3.4月16日,神舟十三号“返回舱”成功着陆地面。下列与神舟十三号飞船相关情景描述正确的是( )
A.甲图中,研究宇航员在舱外的姿态时,宇航员可以视为质点
B.乙图中,研究神舟十三号飞船绕地球运行的周期时,飞船可以视为质点
C.丙图中,神舟十三号与天和核心舱完成自主对接过程,飞船可以视为质点
D.丁图中,以地球地面为参考系,空间站中被抛出的冰墩墩做匀速直线运动
4.对于下列体育运动,运动员可以看作质点的是( )
A.张雨霏蝶泳 B.马龙乒乓球扣杀
C.全红婵满分跳水 D.董国建马拉松成绩
5.下列几种冬奥会比赛项自中的研究对象可视为质点的是( )
A.自由式滑雪中展示空中技巧的谷爱凌 B.运动的冰壶
C.正在跳舞的花样滑冰运动员 D.研究单板滑雪运动员落地的动作
6.关于参考系,下列说法中正确的是( )
A.参考系必须是静止不动的物体
B.参考系必须是正在做匀速直线运动的物体
C.参考系必须是固定在地面上的物体
D.研究物体的运动,可选择不同的参考系,但选择不同的参考系对于研究同一物体的运动而言,有时会出现不同的结果
7.关于机械运动和参考系,以下说法正确的是( )
A.描述一个物体的运动时,必须选择参考系
B.由于运动是绝对的,所以描述运动时无需选定参考系
C.一定要选择相对地面固定不动的物体作为参考系
D.研究物体的运动时,必须选地球为参考系
8.下列体育运动中,可将运动员视为质点的是( )
A.研究花样游泳的动作
B.研究鞍马比赛的姿势
C.研究马拉松比赛的成绩
D.研究羽毛球运动员接球的动作
9.开始时,两列火车平行地停在某一站台上;过了一会儿,甲车内的乘客发现窗外树木在向西运动,乙车内的乘客发现甲车仍没有动。如以地面为参考系,上述事实说明( )
A.甲车向东行驶,乙车不动 B.乙车向东行驶,甲车不动
C.甲车向西行驶,乙车向东运动 D.甲、乙两车以相同的速度向东行驶
10.自然界一切物体都处于永恒的运动中,要描述一个物体的运动,首先要选定参考系,下列关于参考系的选取不正确的是( )
A.“一江春水向东流”说的是水相对于岸(或地面)的运动
B.“月亮在云中穿行”说的是月亮相对于云的运动
C.“太阳东升西落”说的是太阳相对于地球的运动
D.“桥流水不流”说的是水相对于桥的运动
三课前预习
1. 假定静止不动 参考系 任意 地面 同一 不同
【详解】(1)[1][2]被选为参考系的物体都是假定静止不动的,被研究的物体是运动还是静止,都是相对于参考系而言的;
(2)[3][4]参考系可以任意选择。参考系的选取一般以观察方便和使运动的描述尽可能简单为原则。通常在研究地面上物体的运动时,如果不特殊说明,则默认以地面为参考系;
(3)[5]比较多个物体的运动或研究同一物体在不同阶段的运动时应选择同一参考系;
(4)[6]对于同一个物体,选择不同的参考系,观察结果一般不同。
2. 大小 形状 质量 所要研究的问题 大小 形状 主要 次要 质点
3. 运动 绝对 相对
4. 大小 形状 质量
6. 不能 能 能
7. 船 山
8. 行船 江岸
9. 形状 大小 质量 问题的性质 形状 大小 主要 次要
10. 静止 往后倒退 往后倒退
四自我检测
1.C
【详解】A.红旗插在木船上,以木船为参考系,红旗静止,红旗跃过汀江,是以江岸为参考系,A错误;
B.研究红旗的飘扬时,红旗的形状不能忽略,不能看成质点,B错误;
C.研究战士从长汀到龙岩的运动轨迹时,战士的大小和形状忽略不计,可以将战士视为质点,C正确
D.研究战士从长汀到龙岩的平均速度大小时,战士的大小和形状忽略不计,可以将战士视为质点,D错误。
故选C。
2.B
【详解】A.体操比赛中研究运动员的动作时,由于运动员的姿势对所研究的问题影响较大,不能把运动员视为质点,A错误;
B.确定马拉松运动员在比赛中的位置时,由于运动员本身的动作、姿势对研究的问题影响不大,可以忽略,可以将运动员视为质点,B正确;
C.乒乓球比赛中研究乒乓球的旋转时,由于乒乓球的大小、形状对所研究的问题影响很大,不能忽略,不可以把乒乓球视为质点,C错误;
D.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,因为支撑杆的形状和大小对所研究的问题影响较大,不能把支撑杆视为质点,D错误。
故选B。
3.B
【详解】A.研究宇航员在舱外的姿态时,宇航员的大小和形状不可以忽略,所以宇航员不可以视为质点,故A项错误;
B.研究神舟十三号飞船绕地球运行的周期时,神舟十三号飞船的大小和形状可以忽略,飞船可以视为质点,故B项正确;
C.神舟十三号与天和核心舱完成自主对接过程,神舟十三号飞船的大小和形状不可以忽略,所以飞船不可以视为质点,故C项错误;
D.以地球地面为参考系,空间站中被抛出的冰墩墩不是做匀速直线运动,故D项错误。
故选B。
4.D
【详解】ABC.蝶泳、乒乓球扣杀、跳水等运动在评分的时候运动员自身的形状都不能忽略,所以不能看成质点,故ABC错误;
D.马拉松比赛中运动员本身的形状和体积相对全程可以忽略不计,故可以看做质点,故D正确。
故选D。
5.B
【详解】A.自由式滑雪中展示空中技巧时,要研究谷爱凌的空中姿态,运动员的形状和大小不能忽略,所以不能看成质点,故A错误;
B.研究冰壶的运动时,关注冰壶的运动轨迹,故可把运动的冰壶看成质点,故B正确;
C.正在跳舞的花样滑冰运动员,要研究花样滑冰运动员的花样动作,不能看成质点,故C错误;
D.研究单板滑雪运动员落地的动作,要关注运动的动作技巧,不能忽略运动员的形状和大小,不能看成质点,故D错误。
故选B。
6.D
【详解】参考系的选取是任意的,对同一物体的运动,若选用不同的参考系,观察到的结果可能不同。
故选D。
7.A
【详解】AB.对同一个物体的运动情况,选定不同的参考系,其运动形式一般是不一样的,故研究和描述一个物体的运动时,必须选定参考系,B错误A正确;
CD.参考系的选取是任意的,一般本着使研究问题简单方便的原则,CD错误。
故选A。
8.C
【详解】A.研究花样游泳的动作时,要考虑运动员的动作,不能将运动员视为质点,故A错误;
B.研究鞍马比赛的姿势时,需要观察运动员的姿势,故不能将运动员视为质点,故B错误;
C.研究马拉松比赛时,运动员的大小和体积可以忽略不计,能视为质点,故C正确;
D.研究羽毛球运动员接球的动作时,要观察运动员的动作,故不能视为质点,故D错误。
故选C。
9.D
【详解】甲车内的乘客发现窗外树木在向西运动,以地面为参考系,甲车向东行驶,乙车内的乘客发现甲车仍没有动,则甲、乙两车以相同的速度向东行驶。
故选D。
10.D
【详解】A.“一江春水向东流”选取的参考系是河岸,说的是水相对于岸(或地面)的运动,A正确,不符合题意;
B.“月亮在云中穿行”选取的参考系是云,说的是月亮相对于云的运动,B正确,不符合题意;
C.“太阳东升西落”说的是太阳相对于地球的运动,C正确,不符合题意;
D.“桥流水不流”选取的参考系是水,说的是桥相对于水的运动,D错误,符合题意。
故选D。
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