课件38张PPT。第一节 质点 参考系和坐标系课标定位
学习目标：1.理解质点的概念，知道物体可看成质点的条件．
2．理解参考系的概念，知道运动具有相对性．
3．通过对坐标系的理解，会建立坐标系和定量描述物体位置的变化．
4．体会科学研究中建立物理模型的重要方法．
重点难点：1.对物体能否看做质点的判断．
2．不同参考系下物体运动的描述． 核心要点突破课堂互动讲练课前自主学案知能优化训练第
1
节
质点
参考系和坐标系课前自主学案一、物体和质点
1．质点：在某些情况下，不考虑物体的____、 ____ ，把它简化为一个有____的物质点．
2．把物体看成质点的条件
物体的____和____等因素不影响问题的研究时，就可以把物体看成质点．
3．说明：质点是一个____的物理模型，实际生活中并不存在．大小形状质量大小形状理想思考感悟
1．地球是否可以看成质点？
提示：若研究地球公转周期，转道及在太阳系中的位置时，可看成质点；若研究地球上昼夜交替、四季变化或地理地貌等，不能看成质点．二、参考系
1．定义：在描述物体的运动时，要选定某个其他物体做参考，选来作为_____的物体．
2．说明
(1)同一个物体的运动，选择不同的参考系，得出的运动结果会有所不同．也就是说，物体的运动具有_______．
(2)参考系的选取是_____的，但应以观测方便和描述运动简单为原则，研究地面上物体的运动时，常选_____为参考系．参考相对性任意地面思考感悟
2．电影《闪闪的红星》中有两句歌词：“小小竹排江中游，巍巍青山两岸走．”分别描述了两种运动情景，那么它们分别是以什么为参考系的？
提示：江岸；竹排．三、坐标系
1．为了定量地描述物体的____及___________，需要在参考系上建立适当的______．
2．建立坐标系时，必须标上______、_______和____________．
3．分类：一维_____________，二维___________和三维空间坐标系．位置位置的变化坐标系原点正方向单位长度直线坐标系平面坐标系核心要点突破一、对质点的进一步理解
1．对质点的认识
(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，但它与几何中的“点”有本质的区别．
(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”，这是物理学中经常采用的一种研究方法．2．物体能否看做质点的几种情况
(1)物体的大小和形状对所研究问题的影响可以忽略不计．例如研究地球的公转问题时，地球可视为质点，而研究月食问题时，地球的大小就不能忽略，不能视为质点．
(2)做平动的物体，由于物体上各点的运动情况完全相同，通常可以用一点来代替整个物体的运动，但并不是任何情况下都能看做质点．例如研究火车通过桥梁的时间时，火车的长度不能忽略，故不能看做质点．(3)物体虽然有转动，但是因转动而引起的物体各部分的运动差异对所研究的问题不起主要作用时，物体可视为质点．研究物体的转动或由转动产生的现象时，物体不能视为质点．例如研究昼夜交替现象时，地球不能视为质点．特别提醒：(1)并不是只有很小的物体才能被看做质点，也不是很大的物体就一定不能被看做质点，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．(2011年合肥高一测试)下列关于质点的说法中正确的是( )
A．只要是体积很小的物体都可看做质点
B．只要是质量很小的物体都可看做质点
C．质量很大或体积很大的物体都一定不能看做质点
D．由于所研究的问题不同，同一物体有时可以看做质点，有时不能看做质点解析：选D.质点是一种理想化的模型，物体能否被看做质点由所研究的问题决定．当物体的大小对所研究问题的影响不能忽略时，不能把物体看做质点，反之则可以看做质点，如当求火车从北京到上海的时间时火车可看成质点，当求火车通过某一桥的时间时火车则不能看成质点．二、对参考系的进一步理解
1．选取参考系的意义
(1)有了参考系，才能确定物体的位置．
(2)选定了参考系后，才能知道和研究物体的运动．试设想，在茫茫的大海里，水天一色，如果没有太阳或星辰作参考，水手根本无法确定自己船舰的位置和航向．
(3)参考系选得不同，则对同一个物体的运动得出的结论也不同．通常在研究地面上物体的运动时，如果不声明参考系，则默认以地面为参考系．2．参考系的四性
(1)标准性，选作参考系的物体都假定不动，被研究的物体都以参考系为标准．
(2)任意性．
(3)统一性，比较不同物体的运动应选择同一参考系．
(4)差异性，对于同一物体选择不同的参考系结果一般不同．特别提醒：(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．(2011年衡阳高一检测)下列说法正确的是( )
A．参考系是为了研究物体运动而选取的
B．宇宙中的物体有的静止，有的运动
C．只能选取不动的物体作为参考系
D．同一个运动对不同的参考系，其观察结果一定相同解析：选A.宇宙中一切物体都是运动的，绝对不动的物体是不存在的，B错；在研究物体的运动时，必须要选取参考系，并且参考系的选取是任意的，选取不同的参考系，对同一物体的运动得出的结论可能是不同的，故A正确，C、D错误．三、建立坐标系的意义及方法
1．意义
(1)物体做机械运动时，其位置会随时间发生变化，为了定量地描述物体的位置及位置的变化，需要在参考系上建立适当的坐标系．
(2)物体的位置可认为是质点在某时刻所在的空间的一点．2．方法
(1)直线坐标系：如果物体沿直线运动，即做一维运动时，可以以这条直线为x轴，在直线上规定原点、正方向和标度，建立直线坐标系．
(2)二维坐标系：当物体在某一平面内做曲线运动，即做二维运动时，需用两个相互垂直的坐标确定它的位置，即二维坐标(平面坐标)．
(3)三维坐标系：当物体在空间内运动时，需采用三个坐标确定它的位置，即三维坐标(空间坐标)．如图1－1－1所示为三种不同的坐标系，其中：甲中M点位置坐标为x＝2 m；乙中N点位置坐标为x＝3 m，y＝4 m；丙中P点位置坐标为x＝2 m，y＝3 m，z＝0 m.图1－1－1即时应用?(即时突破，小试牛刀)
3．以灯塔为坐标原点，向东为x轴正方向，向北为y轴正方向建立平面直角坐标系，某时刻一艘海轮的坐标为x＝6 km，y＝8 km，求该海轮距灯塔的直线距离为多少？答案：10 km课堂互动讲练 下列关于质点的一些说法，其中正确的有( )
A．研究和观察日食时，可以把太阳看成质点
B．研究地球的公转时，可以把地球看成质点
C．研究地球的自转时，可以把地球看成质点
D．原子核很小，一定可把它看做质点【思路点拨】物体能否被看做质点，关键是要看物体的形状和大小对研究问题的影响是否可以忽略．
【精讲精析】 观察日食时，会看到日偏食、日全食等现象，显然太阳的大小不能忽略，故选项A错误；由于地球的直径是1.28×104 km，其公转半径是1.49×108 km，它是地球直径的104倍还要多，故研究地球的公转时，可以把地球看成质点，选项B正确；显然在研究地球的自转时，地球本身的体积就不能忽略了，这时就不能把地球看做质点了，因此选项C错误；原子核虽小，但研究其结构时，无论如何也不能把它看做质点，选项D也是错误的．【答案】 B
【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 (2011年运城高一检测)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． 两列火车平行地停在一站台上，过了一会儿，甲车内的乘客发现窗外树木在向西移动，乙车内的乘客发现甲车仍没有动，若以地面为参考系，上述事实说明( )
A．甲车向东运动，乙车不动
B．乙车向东运动，甲车不动
C．甲车向西运动，乙车向东运动
D．甲、乙两车以相同的速度向东运动【精讲精析】 物体的运动是相对参考系而言的，同一物体所选参考系不同，其运动情况一般不同．
本题中，树木和地面是连在一起的，相对地面静止
，甲车内的乘客发现窗外树木在向西移动，说明甲车在向东运动，乙车内的乘客发现甲车仍没有动，说明乙车相对甲车静止，由于甲车相对地面向东运动，所以乙车相对地面也向东运动且与甲车速度相同．【答案】 D
【方法总结】 物体是静止还是运动，都是相对于参考系而言的．选定参考系后，某物体相对于参考系的位置发生了改变，则该物体就是运动的；某物体相对参考系的位置没有发生改变，则该物体为静止的．变式训练2 敦煌曲子词中有这样的诗句：“满眼风光多闪烁，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”和“是船行”所选的参考系分别是( )
A．流水和河岸 B．船和山
C．山和船 D．河岸和山解析：选B.从“看山恰似走来迎”，好像山迎面走来，可以知道，这时观察者站在船上，是以船为参考系的；“仔细看山山不动，是船行”，指山其实没有动，只是船动了，以山为参考系，船是运动的，B是正确的． 一个小球从距地面4 m高处落下，被地面弹回，在距地面1 m高处被接住．坐标原点定在抛出点正下方2 m处，向下方向为坐标轴的正方向．则小球的抛出点、落地点、接住点的位置坐标分别是( )
A．2 m，－2 m，－1 m
B．－2 m,2 m,1 m
C．4 m,0,1 m
D．－4 m,0，－1 m【思路点拨】 解答本题的关键是正确地建立坐标系，并在坐标系中标出各个时刻对应的位置．
【自主解答】 根据题意建立如图1－1－2所示的坐标系，A点为抛出点，坐标为－2 m，B点为坐标原点，D点为落地点，坐标为2 m，C点为接住点，坐标为1 m，所以选项B正确．图1－1－2【答案】 B
【题后反思】 要确定物体的位置及变化，需建立适当的坐标系．研究直线运动，要建立直线坐标系，这样对描述质点的位置以及位置的变化就比较清晰、简洁．变式训练3 李小华所在学校的校门口是朝南的，他进入校门后一直向前走120 m，再向东走40 m就到了他所在的教室，请你画出教室的位置(以校门口为坐标原点)．
解析：建立直角坐标系，x轴正方向表示东，y轴正方向表示北，则教室位置如图所示．
答案：见解析图
教 学内 容
第一章：运动的描述
教学目的要 求
知道质点的概念
理解物体可以看做质点的条件
知道参考系的概念 知道运动是相对的
知道物体做直线运动时用坐标系可以定量描述物体的位置
教学重 点
质点概念
参考系概念
教学难 点
物体被看做质点的条件
教 法
教 具
分析、讨论、归纳概括
讲述、多媒体展示
教
学
过
程
教
学
过
程
教师主导活动
学生主体活动
引入新课
多媒体展示物体机械运动，教师阐述提出问题，引入新课
观察、思考
一、物体和质点
现象火车通过一座大桥时间及火车从南京到北京运行时间
提出问题
火车的长度对研究的问题有何影响？
分析讨论
现象
地球绕太阳公转及地球自转
提出问题
研究上述两个问题时可怎样看待地球？
分析讨论
概括总结
当物体的大小、形状对所研究的问题没有影响时，我们可以忽略物体的大小和形状，而突出物体质量这一要素，把它简化为一个有质量的点，否则，就不能这样看待。
1、质点的概念
有质量的点称为质点
2、对质点的理解
提出问题
现实生活中是否存在质点？
分析讨论
小结：质点是一种理想模型
3、什么条件下物体可以看做质点
提出问题
现实中不存在质点，那么在什么条件下物体可以看做质点？
分析讨论
小结：
4、课堂训练
略
火车的长度对计算火车过桥的时间有较大的影响，应该考虑，不能忽略；火车的长度对计算火车从南京到北京的时间几乎没有影响，可以忽略。
研究地球绕太阳公转时，地球的大小和形状对所研究的问题几乎没有影响，所以可以把地球看做一个点；而研究地球自转时，地球的大小和形状是必须考虑的因素，不能忽视。
阅读教材得出质点的概念
现实生活中不存在有质量没有大小、形状的物体。
看物体的大小形状对所研究的问题是否有影响，不是根据物体的大小来判断。
学生练习
二、参考系
现象做在高速运行客车上的乘客，甲说他是运动的，乙说他是静止的。
提出问题
甲、乙两种说法是否矛盾？
分析讨论
小结
1、参考系概念
假定不动，用来做参考的物体称为参考系。
2、运动的相对性
现象详见教材 p10图1.1-4
提出问题
为什么会出现这样不同的结论呢？
分析讨论
小结：
（1）参考系的选择是任意的
（2）同一个物体运动，选择不同的参考系，运动情况会有所不同
（3）运动是相对的，相对于参考系
3、课堂训练（略）
不矛盾，甲说乘客是运动的，是一路旁的树为参考的；乙说乘客是静止的，是以其他乘客为参考，两个人的说法都对。
阅读教材
参考系选择不同造成的
学生练习
三、坐标系
提出问题
物体在一条直线上运动，若要定量描述物体的位置及位置的变化，该怎样做？
分析讨论
小结：
为了定量地描述物体的位置及位置的变化，需要在参考系上建立适当的坐标系。
课堂训练（略）
沿运动直线建立坐标系可解决问题，具体做法是···
学生做练习
板
书
设
计
一、物体和质点
1、质点的概念
有质量的点称为质点
2、对质点的理解
质点是一种理想模型
3、什么条件下物体可以看做质点
二、参考系
1、参考系概念
假定不动，用来做参考的物体称为参考系。
2、运动的相对性
（1）参考系的选择是任意的
（2）同一个物体运动，选择不同的参考系，运动情况会有所不同
（3）运动是相对的，相对于参考系
三、坐标系
为了定量地描述物体的位置及位置的变化，需要在参考系上建立适当的坐标
作
业
教
后
札
记
1.1质点 参考系和坐标系
1、下列关于质点的说法中正确的是（ ）
A．体积很小的物体都可看成质点
B．质量很小的物体都可看成质点
C．不论物体的质量多大，只要物体的尺寸跟物体间距离相比甚小时对研究问题无影响或忽略不计，就可以看成质点
D．只有低速运动的物体才可看成质点，高速运动的物体不可看做质点
2．在研究下列哪些运动时，指定的物体可以看作质点 （ ）
A．从广州到北京运行中的火车 B．研究车轮自转情况时的车轮．
C．研究地球绕太阳运动时的地球 D．研究地球自转运动时的地球
3．下列关于质点的说法中正确的是 （ ）
A．体积很小的物体都可看成质点
B．质量很小的物体都可看成质点
C．不论物体的质量多大，只要物体的尺寸跟物体间距离相比甚小时，就可以看成质点
D．只有低速运动的物体才可看成质点，高速运动的物体不可看做质点
4．第一次世界大战期间，一名法国飞行员在2000 m高空飞行时，发现脸旁有一个小东西，他以为是一只小昆虫，敏捷地把它一把抓过来，令他吃惊的是，抓到的竟是一颗子弹。飞行员能抓到子弹，是因为（ ）
A．飞行员的反应快 B．子弹相对于飞行员是静止的
C．子弹已经飞得没有劲了，快要落在地上了 D．飞行员的手有劲
5．质点由西向东运动，从A点出发到达C点再返回B点静止。如图，若AC=100m，BC=30m，以B点为原点，向东为正方向建立直线坐标，则：出发点的位置为 m，B点位置是 m，C点位置为 m，A到B位置变化是 m，方向 。C到B位置变化为 m，方向 .
6．描述物体地运动，必须选择参考系，关于参考系，下列说法中正确地是（ ）
A．早晨太阳从东方升起，参考系是地面
B．地球绕太阳近似做圆周运动，参考系是太阳
C．研究地面上物体的运动只能取地面为参考系
D．在不同参考系中描述物体的运动，简繁程度会不同
7．在下列物体的运动中，可视作质点的物体有 ( )
A.从北京开往广州的一列火车
B.研究转动的汽车轮胎
C.研究绕地球运动时的航天飞机
D.表演精彩芭蕾舞演员
8．敦煌曲子词中有这样的诗句：“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”和“是船行”所选的参考系分别是（ ）
A．船和河岸 B．山和船 C．地面和山 D．河岸和流水
9．下列关于质点的说法中，正确的是（ ）
A．质点就是质量很小的物体
B．质点就是体积很小的物体
C．质点是一种理想化模型，实际上并不存在
D．如果物体的大小和形状对所研究的问题是无关紧要的因素时，即可把物体看成质点
10．关于坐标系，下列说法正确的是（ ）
A．建立坐标系是为了定量描写物体的位置和位置变化
B．坐标系都是建立在参考系上的
C．坐标系的建立与参考系无关
D．物体在平面内做曲线运动，需要用平面直角坐标系才能确定其位置
11．在以下的哪些情况中可将物体看成质点（ ）
A．研究某学生骑车由学校回家的速度
B．对这名学生骑车姿势进行生理学分析
C．研究火星探测器从地球到火星的飞行轨迹
D．研究火星探测器降落火星后如何探测火星的表面
12．在下述问题中，能够把研究对象当作质点的是（ ）
A．研究地球绕太阳公转一周所需时间的多少
B．研究地球绕太阳公转一周地球上不同区域季节的变化、昼夜长短的变化
C．一枚硬币用力上抛，猜测它落地时正面朝上还是反面朝上
D．正在进行花样溜冰的运动员
13．下列关于参考系的说法正确的是 （ ）
A．甲、乙两人均以相同的速度向正东方行走，若以甲为参考系，则乙是静止的
B．甲、乙两人均以相同的速度向正东方行走，若以乙为参考系，则甲是静止的
C．两辆汽车在公路上沿同一直线行驶，且他们之间的距离保持不变，若观察结果是两辆汽车都静止，则选用的参考系可能是其中一辆汽车。
D．两人在公路上行走，且速度大小不同，方向相同，则选择其中一人为参考系，两人都是静止的
参考答案：
1．C 2、AC 3、C 4、B 5、A（-70m） B（0m） C（+30m）＋70 向东 - 30 向西
6、ABD 7、AC 8、A 9、C 10、AB 11、ACD 12、A 13、ABC
§1.1质点 参考系和坐标系
学习目标:
1. 理解质点的概念，知道它是一种科学抽象，知道实际物体在什么条件下可看作质点，知道这种科学抽象是一种常用的研究方法。
2. 知道参考系的概念和如何选择参考系。
学习重点:质点的概念。
学习难点:理想化模型——质点的建立，及相应的思想方法
主要内容:
一、机械运动
1.定义：物体相对于其他物体的_________,叫做机械运动，简称运动。
2.运动的绝对性和静止的相对性：宇宙中的一切物体都在不停地运动，无论是巨大的天体，还是微小的原子、分子，都处在永恒的运动之中。运动是绝对的，静止是相对的。
二、物体和质点
1.定义：
2．物体可以看成质点的条件：
3．突出主要因素，忽略次要因素，将实际问题简化为物理模型，是研究物理学问题的基本思维方法之一，这种思维方法叫理想化方法。_________就是利用这种思维方法建立的一个理想化物理模型。
问题：1．能否把物体看作质点，与物体的大小、形状有关吗？
2．研究一辆汽车在平直公路上的运动，能否把汽车看作质点？要研究这辆汽车车轮的转动情况，能否把汽车看作质点？
3．原子核很小，可以把原子核看作质点吗？
【例一】下列情况中的物体，哪些可以看成质点（ ）
A．研究绕地球飞行时的航天飞机。
B．研究汽车后轮上一点的运动情况的车轮。
C．研究从北京开往上海的一列火车。
D．研究在水平推力作用下沿水平地面运动的木箱。
三、参考系
1．定义：
2．选择不同的参考系来观察同一个运动，得到的结果相同吗？
【例二】人坐在运动的火车中，以窗外树木为参考系，人是_______的。以车厢为参考系，人是__________的。
3．如何选择参考系？参考系一定是静止的吗？
【例三】对于参考系，下列说法正确的是（ ）
A．参考系必须选择地面。
B．研究物体的运动，参考系选择任意物体其运动情况是一样的。
C．选择不同的参考系，物体的运动情况可能不同。
D．研究物体的运动，必须选定参考系。
四、坐标系
1、为什么要引入坐标系？
2、怎样合理建立坐标系？
【例四】田径场上，描述百米运动员在运动中的位置，需建立什么样的坐标系?描述800米赛跑运动员在运动中的位置需建立什么样的坐标系?足球场上，描述足球运动员的位置需建立什么样的坐标系?要描述足球的位置呢?
课堂训练：
1．下述情况中的物体，可视为质点的是（ ）
A．研究小孩沿滑梯下滑。
B．研究地球自转运动的规律。
C．研究手榴弹被抛出后的运动轨迹。
D．研究人造地球卫星绕地球做圆周运动。
2.下列各种情况中，可以所研究对象（加点者）看作质点的是（ ）
研究小木块的翻倒过程。
B．研究从桥上通过的一列队伍。
C．研究在水平推力作用下沿水平面运动的木箱。
D．汽车后轮，在研究牵引力的时候。
3．甲物体以乙物体为参考系是静止的，甲物体以丙物体为参考系是运动的，那么，以乙物体为参考系，丙物体是（ ）
A.一定是静止的。
