第1节　参考系　时间　质点课件（(共43张PPT)）

(共43张PPT)
第1节　参考系　时间　质点
第一章
内容索引
01
02
03
自主预习·新知导学
合作探究·释疑解惑
课 堂 小 结
04
随 堂 练 习
课 标 定 位
1.知道参考系,知道对物体运动的描述具有相对性。
2.知道时间和时刻的区别,会在坐标轴上表示时间和时刻。
3.理解什么是质点,知道质点是一种理想化的物理模型。
4.能说出把物体看作质点的条件。
素 养 阐 释
1.通过参考系的学习,能够科学地描述运动的相对性,形成运动观念。
2.通过对时间与时刻的比较,体会利用坐标轴来表示时间和时刻的科学方法。
3.经历质点这一理想化模型的建构过程,体会建构物理模型的科学思维方式。
自主预习·新知导学
一、参考系
1.为什么说运动既具有绝对性又具有相对性
提示:自然界中的一切物体都处于永恒的运动中,绝对静止的物体是不存在的,即运动是绝对的。描述某一个物体的运动时,总是相对于其他物体而言的,这便是运动的相对性。
2.参考系
(1)定义:我们研究物体的运动时,总要选取一个物体作为参照,这个作为参照的物体叫作参照物,它以及与它保持相对静止的物体组成一个系统,叫作参考系。
(2)选取参考系有什么要求 选取不同的参考系,对观察结果有什么影响
提示:参考系的选择原则上是任意的,通常以地面为参考系。选择不同的参考系,物体的运动情况可能会有所不同。
二、时间和时刻
1.时刻:指某一瞬间。在时间轴上,时刻用点表示。
2.时间:指某两个时刻之间的间隔。在时间轴上,时间用一段长度表示,即Δt=t2-t1。
3.如图(a)(b)所示,“上午8时上课、8时45分下课”“每节课45分钟”“第2 s初”“第5 s末”“第6 s内”……
(a)
(b)
(1)以上说法中,哪些表示时刻 哪些表示时间间隔
(2)“第2 s初”“第5 s末”“第6 s内”分别对应时间轴上的哪一点或哪一段 在图(b)上标明。
提示:(1)表示时刻的有“8时”“8时45分”“第2 s初”“第5 s末”;表示时间间隔的有“45分钟”“第6 s内”。
(2)
三、质点
1.机械运动:物体的空间位置随时间变化的过程。
2.保留主要因素而忽略次要因素的思维方法通常称为理想化方法。从实际物体中抽象出来的、被理想化了的研究对象称为理想模型。
3.质点:在满足一定条件时,我们可以把物体简化、抽象为一个具有质量的点,称为质点。质点是一种理想模型。
4.判断物体能否看作质点是否以物体的大小和形状作为依据
提示:不以物体的大小和形状作为依据。对于做平动的物体,由于各部分的运动情况都相同,即它们的位置随时间变化的规律都相同,我们可以把物体看作质点。
对于各部分运动情况不同的物体,如果物体的形状和大小对所研究问题的影响可以忽略不计时,也可以把物体看作质点。
【思考讨论】
1.判断下列说法的正误。
(1)参考系可任意选取,对同一运动,选择不同的参考系观察的结果一定相同。(　　)
(2)李明用15 s跑完100 m,15 s指时间间隔。(　　)
(3)上午第一节课8点10分上课,8点10分是时刻。(　　)
(4)只有体积很小的物体才可以看作质点,体积较大的物体不能看作质点。
(　　)
(5)乒乓球很小,可以看成质点;但地球比较大,一定不能看成质点。(　　)
(6)质点虽然是一个理想模型,但实际上也是存在的。(　　)
×
√
√
×
×
×
2.我们站在公路旁边,描述汽车的运动时,一般选择谁为参考系 我们坐在车里,描述车里同学的运动时,一般选择谁为参考系
提示:我们站在公路旁边,描述汽车的运动时,一般选地面为参考系。我们坐在车里,描述车里同学的运动时,一般选车为参考系。
3.李爷爷起床后外出晨练,在公园遇到张爷爷。“您这么早!练多长时间了 ”
“十五分钟左右吧。现在是什么时间 ”张爷爷说。
“大约六点。”李爷爷说。
对话中两个“时间”,哪个是“时间”,哪个是“时刻”
提示:第一个是时间,第二个是时刻。“练多长时间”,是指时间间隔;“现在是什么时间”指的是一个瞬间,所以是指时刻。
4.研究一列火车从北京到上海的路程,火车能否看作质点 研究火车经过一座桥梁所需要的时间,火车能否看作质点 研究火车发动机、传动机构及车轮的转动时,火车能否看作质点
提示:研究一列火车从北京到上海运动的路程,火车可以看作质点;研究火车经过一座桥梁所需要的时间,火车的长度与桥梁的长度相比较不能忽略,火车不能看作质点;研究火车发动机、传动机构及车轮的转动,火车不能看作质点。
合作探究·释疑解惑
知识点一
对参考系的理解
【问题引领】
当中国航天员坐在中国空间实验室中绕地球飞行时,若以地球为参考系,航天员如何运动 以空间实验室为参考系呢
提示:以地球为参考系,航天员在绕地球转动;以空间实验室为参考系,航天员处于静止状态。
【归纳提升】
1.选取参考系的意义:要描述一个物体的运动,首先必须选定参考系,之后才能确定物体的位置,研究物体的运动。对于同一个物体,选择不同的参考系,观察结果往往不同。
2.参考系的选取原则
(1)对物体运动的描述尽可能简单。
(2)一般地,根据研究对象所在的系统来选取,当研究地面上物体的运动时,常选地面或相对于地面静止的物体作为参考系。
【典型例题】
【例题1】 (多选)下列关于运动的描述中,叙述正确的是(　　)
A.诗句“卧看满天云不动,不知云与我俱东” 中“云与我俱东”是以船为参考系的
B. “明月松间照,清泉石上流”,是以山石为参考系的
C.“太阳东升西落”,是以太阳为参考系的
D.升国旗时,观察到国旗冉冉升起,是以旗杆为参考系的
答案:BD
解析:选项A中的研究对象是“云”和“我”,是以两岸为参考系的,该选项错误;选项B中的研究对象是“泉水”,是以山石为参考系的,该选项正确;选项C中的研究对象是“太阳”,是以地球为参考系的,该选项错误;选项D中的研究对象是“国旗”,是以地面或旗杆为参考系的,该选项正确。
用假设法判断参考系
假设以某物体为参考系,看对物体运动的描述与给定的描述中的结果是否一致,若一致,该物体可能就是参考系。
【变式训练1】 观察图中的烟和小旗,关于甲、乙两车相对于房子的运动情况,下列说法正确的是(　　)
A.甲、乙两车一定向左运动
B.甲、乙两车一定向右运动
C.甲车可能运动,乙车向右运动
D.甲车可能静止,乙车向左运动
答案:D
解析:题图中房子相对于地面是静止的,由烟囱冒出的烟向左飘,可知此时风向向左(相对于地面而言)。甲车上的小旗向左飘,则有三种可能的情况:一是甲车不动,风把小旗向左吹;二是甲车向右运动,风相对甲车向左,风把小旗向左吹;三是甲车向左运动但速度小于风速,因此风仍能把小旗向左吹。对于乙车,则只有乙车向左运动并且速度大于风速时,才能使小旗向右飘。故只有选项D正确。
知识点二
时间和时刻
【问题引领】
中考结束后,爸爸带小明乘火车去深圳旅游,火车20:30准时从北京西站出发,经5小时23分于第二天1:53到达山东菏泽站,停2分钟后出发,于4:26到达安徽阜阳站……
这一段话中提到的时间哪些是时刻,哪些是时间间隔
提示:20:30、1:53、4:26是时刻,5小时23分、2分钟是时间间隔。
【归纳提升】
1.时刻和时间间隔表示方法的不同
在表示时间的数轴上,时刻用点表示,时间间隔用线段表示。
2.时间间隔与时刻的区别和联系
区分时刻和时间间隔的方法
(1)利用上下文判断:分析所给的说法,根据题意体会。
(2)利用时间轴判断:画出时间轴,把所给的时刻或时间间隔标出来,时刻对应一个点,时间间隔对应一条线段。
【典型例题】
【例题2】 (多选)关于时间间隔和时刻,下列说法正确的是(　　)
A.物体在5 s时指的是物体在5 s末时,指的是时刻
B.物体在5 s内指的是物体在4 s末到5 s末这1 s的时间间隔
C.物体在第5 s内指的是物体在4 s末到5 s末这1 s的时间间隔
D.第4 s末就是第5 s初,指的是时刻
答案:ACD
解析:画出时间轴:

从坐标轴上分析,选项A、C、D正确。
借助数学方法解决物理问题
借助数学方法解决物理问题是一种很重要的能力,例如借助图像分析解决问题、借助函数求解极值问题等,本题借助画出的时间轴来分析时间和时刻问题,使得问题形象直观,这体现了科学思维这一素养。
【变式训练2】 (多选)“北京时间6月13日凌晨2点15分,第20届国际足联世界杯开幕式在圣保罗的科林蒂安竞技场举行,此次开幕式耗时仅仅25分钟……”下列说法正确的是(　　)
A.6月13日凌晨2点15分表示时间间隔
B.25分钟表示时间间隔
C.6月13日凌晨2点15分表示时刻
D.25分钟表示时刻
答案:BC
解析:6月13日凌晨2点15分表示时刻,25分钟表示时间间隔,故选B、
知识点三
质点
【问题引领】
2018国际田联挑战赛马德里站,在男子100米决赛中,中国运动员以9秒91的成绩夺冠,这个成绩平了该项目亚洲纪录。
(1)中国运动员在比赛中头、手臂、腿、脚等运动情况相同吗
(2)在分析中国运动员比赛过程中的技术动作时能否将其看作质点
(3)在研究中国运动员百米比赛的成绩时能否将其看作质点
提示:(1)不相同。(2)不能。(3)能。
【归纳提升】
1.质点的特点
(1)质点不同于几何“点”:质点是用来代替物体的有质量的点,其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“点”有本质的区别。
(2)质点是一种“理想模型”。
①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。质点这一理想模型就是这种方法的具体应用。
②理想模型是为了研究问题方便而对实际问题的科学抽象,实际中并不存在。
2.实际物体视为质点的常见情况
物体能不能被看作质点,不是取决于物体而是取决于问题。
【典型例题】
【例题3】 在研究以下四种情况中提出的问题时,所涉及的对象可看作质点的是(　　)
答案:A
解析:研究地球绕太阳公转的周期时,地球的大小远小于地球到太阳的距离,符合看成质点的条件,A正确;火车进站时间是从车头进站开始到车尾进站为止所用的时间,不能将火车看成质点,B错误;花样滑冰运动员比赛时比的是身体各部分的动作及协调性等方面,不能将其看成质点,C错误;要研究运动员跨栏的姿势(即身体各部分的位置及协调性),不能将其视为质点,D错误。
理想模型是一种很重要的物理模型,在建构理想模型时要突出主要因素而忽略次要因素,在建构质点这个理想模型时就忽略了物体的大小和形状等次要因素,而保留了动力学中很重要的物理量——质量。
【变式训练3】 下列关于质点的说法,正确的是(　　)
A.凡轻小的物体,皆可看作质点
B.只有体积很小的物体才能看作质点
C.质点是一个理想模型,实际上并不存在,所以,引入这个概念没有多大意义
D.如果物体的形状和大小对所研究的问题属于无关或次要因素时,即可把物体看作质点
答案:D
解析:质点是一个理想模型,实际上并不存在,引入这个概念可以简化我们分析的问题,不是没有意义,所以C错误;体积大的物体也可以看作质点,比如地球,所以B错误;轻小的物体不一定可以看作质点,要看它的大小和形状对分析的问题有没有影响,所以A错误;如果物体的形状和大小对所研究的问题属于无关或次要因素时,即可把物体看作质点,所以D正确。
课 堂 小 结
随 堂 练 习
1.(参考系的判断)“嫦娥三号”在月球表面着陆过程中,先减速调整,速度从1 700 m/s逐渐减为0,这里1 700 m/s的速度所选的参考系最有可能是(　　)
A.太阳 B.月球表面
C.地球表面 D.“嫦娥三号”
答案:B
2.(时间和时刻)(多选)下列计时数据指时间的是(　　)
A.《新闻联播》每晚19点播出
B.太原开往北京的列车于8时2分从太原南站发车
C.第六届东亚运动会女子100米自由泳决赛中,中国选手以54秒66的成绩夺得冠军
D.“嫦娥三号”历经13天在月球表面虹湾区实现软着陆
答案:CD
解析:每晚19点、8时2分都是指具体某一时刻,A、B错误;自由泳决赛成绩54秒66、13天指的都是一段时间,C、D正确。
3.(时间和时刻的比较)在如图所示的时间轴上标出的是下列哪些时间或时刻(　　)

A.第4 s初 B.第3 s末
C.第3 s D.前3 s
答案:D
解析:时间轴上标出的是从0到3的一段时间,表示的是时间间隔,即前3 s的时间,所以D正确。
4.(质点实例的判断)如图所示,研究下列现象,涉及的物体可看作质点的是
(　　)

A.(a)中,研究地球绕太阳公转的时间
B.(b)中,研究撬棒用力大小与支点位置关系
C.(c)中,研究旋转的乒乓球旋转方向
D.(d)中,研究旋转的电扇扇叶所受阻力大小的影响因素
答案:A
解析:研究地球绕太阳公转的时间,地球的大小远小于日地距离,地球的形状和大小可以忽略,地球可以看成质点,故A正确;研究撬棒用力大小与支点的位置关系,撬棒的大小和形状不能忽略,不能看成质点,故B错误;研究旋转的乒乓球,乒乓球的大小和形状不能忽略,不能看成质点,故C错误;研究旋转的电扇扇叶受阻力情况时,扇叶的大小和形状不能忽略,不能看成质点,故D错误。
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