2020-2024学年新教材高一物理必修一 1.1 质点 参考系 导学案(有解析)

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名称 2020-2024学年新教材高一物理必修一 1.1 质点 参考系 导学案(有解析)
格式 doc
文件大小 3.7MB
资源类型 试卷
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2023-07-18 07:50:10

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文档简介

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1.1 质点 参考系
一、学习目标
1.理解什么是质点,知道把物体看作质点的条件;
2.知道质点是一种理想化物理模型,知道建立理想化物理模型是研究物理问题的常用方法;
3.知道参考系的概念,知道选取不同的参考系对物体的运动情况的描述可能不同。
二、重、难点
1.理解质点的概念,建构理想化物理模型的方法(重点)
2.根据实际情景选参考系(重点)
3.能将实际物体看成质点的条件(难点)
三、预习所获
1.机械运动与力学
(1)机械运动:物体的 随时间的变化,是自然界中最简单、最基本的运动形态,叫作机械运动。
(2)力学:在物理学中,研究物体做 运动规律的分支叫作力学。
2.物体和质点
(1)质点的定义:在某些情况下,可以忽略物体的 和 ,把它简化为一个具有 的点,这样的点叫作质点。
(2)物体看成质点的条件:
(3)预习过关检测
【检测01】如图所示,四轮马达纳米车是用纳米技术制造的一种新型药物输送系统,它可以在血管中穿行而不会受到人体免疫系统的攻击。下列情况中可以把纳米车看作质点的是(  )
A.研究纳米车的组成时
B.研究纳米车运动的快慢时
C.研究纳米车如何治疗疾病时
D.研究纳米车马达的工作时
(4)规律总结
判断一个物体能否看成质点,不是看物体自身的大小,而是看物体的大小和形状在所研究的问题中是否可以忽略。同一个物体,由于所要研究的问题不同,有时能够看成质点,有时不能看成质点。
3.参考系
(1)参考系:要描述一个物体的运动,首先要选定某个其他物体作为 ,观察物体的 相对于这个“其他物体”是否随 变化,以及怎样变化。这种用来作为 的物体叫作参考系。
(2)参考系的选取
在描述一个物体的运动时,参考系可以 选择。
选择不同的参考系来观察同一物体的运动,其结果会 。
通常情况下,在讨论地面上物体的运动时,都以 为参考系。
(3)预习过关检测
【检测02】在下列诗句中,加着重号的物体可以看成质点的是(  )
A.大漠孤烟直,长河落日圆
B.两岸猿声啼不住,轻舟已过万重山
C.天接云涛连晓雾,星河欲转千帆舞
D.天苍苍,野茫茫,风吹草低见牛羊
(4)规律总结
分析物体运动情况的步骤
判断参考系的两种方法
a.静物法:明确观察到的现象中,什么物体是运动的,什么物体是静止的,静止的物体可能就是参考系。
b.假设法:假设以某个其他物体为参考系,分析对物体运动情况的描述是否与观察到的结果一致。若一致,该“其他物体”可能就是参考系。
四、课堂过关检测
1.下面关于质点的正确说法有(  )
A.蚂蚁很小,一定可以把蚂蚁看成质点
B.研究“梦天实验舱”在与“天和核心舱”对接的过程,控制人员不能将它们视为质点
C.研究沿地面翻滚前进的体操运动员的动作时,可以把运动员看成质点
D.在研究运动员如何才能踢出“香蕉球”时,可以把足球看成质点
【答案】B
【详解】A.是否能看成质点,关键看本身大小、形状对所研究的问题是否有影响,如果在研究蚂蚁爬行动作时,就不能把蚂蚁看成质点,A错误;
B.研究“梦天实验舱”在与“天和核心舱”对接的过程,控制人员不能将它们视为质点,不然操作会受到影响,B正确;
C.研究沿地面翻滚前进的体操运动员的动作时,运动员的肢体动作对成绩是有影响的,不可以把运动员看成质点,C错误;
D.在研究运动员如何才能踢出“香蕉球”时,运动员踢球的位置会影响效果,故不可以把足球看成质点,D错误。
故选B。
2.物理学中引入了“质点”的概念,从科学方法上来说属于(  )
A.控制变量法 B.类比 C.理想化模型 D.等效替代
【答案】C
【详解】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。质点就是利用这种思维方法建立的一个理想化物理模型,故选C。
3.下列不属于机械运动的是( )
A.蚂蚁在树叶上爬行 B.煤燃烧的过程 C.划龙舟比赛 D.流星划过夜空
【答案】B
【详解】A.蚂蚁的爬行,蚂蚁的位置在发生变化,所以蚂蚁的爬行属于机械运动,A错误;
B.煤燃烧的过程是化学转化为内能的过程,不涉及物体位置的变化,不是机械运动,B正确;
C.划龙舟比赛,龙舟的位置在发生变化,所以划龙舟比赛属于机械运动,C错误;
D.流星划过夜空,流星的位置在发生变化,所以流星划过天空属于机械运动,D错误。
故选B。
4.关于参考系的选择,下列说法正确的是(  )
A.在空中运动的物体不能作为参考系
B.参考系必 须选取与地面连在一起的物体
C.参考系的选择应该以能准确而方便地描述物体的运动为原则
D.对于同一个运动,选择的参考系不同,观察和描述的结果一定相同
【答案】C
【详解】A.任何物体都能作为参考系,选项A错误;
B.参考系不一定必须选取与地面连在一起的物体,选项B错误;
C.参考系的选择应该以能准确而方便地描述物体的运动为原则,选项C正确;
D.对于同一个运动,选择的参考系不同,观察和描述的结果不一定相同,选项D错误。
故选C。
5.青龙峡景点有“中原第一峡谷”美誉,这里气候独特,水源丰富,植被原始完整,是生态旅游的好去处,乘坐索道缆车观赏怡人的风景以外,还能感觉悬挂在高空的刺激感。对于正在乘坐索道缆车观光的某游客来说,以下说法正确的是(  )
A.以自己为参考系,看到缆车向对面走去
B.以对面的山为参考系,自己静止不动
C.以自己为参考系,看到同一缆车里的人向对面的山不断靠近
D.以所乘坐的缆车为参考系,看到两边的青山绿树向身后走去
【答案】D
【详解】AC.以自己为参考系,看到缆车静止不动,同一缆车里的人静止不动,故AC错误;
B.以对面的山为参考系,相对于山靠近的过程中,看到自己向山运动,故B错误;
D.以所乘坐的缆车为参考系,看到两边的青山绿树向身后走去,故D正确。
故选D。
6.地铁列车测试时正在以的速度向前匀速运动,车厢里的一位工程师正在忙碌,他一会儿站在车厢里,一会儿相对车厢以的速度匀速跑向车尾。就这两种场景,车厢里的工程师相对于轨道而言,( )
A.最小速度为0 B.最小速度为
C.最小速度为 D.最大速度为
【答案】B
【详解】当人站在车厢中时,人相对轨道的速度为1m/s,方向向前;当人相对车厢以3m/s的速度匀速跑向车尾时,人相对轨道的速度为2m/s,方向向后,则就这两种场景,车厢里的工程师相对于轨道而言,最小速度为1m/s,最大速度为2m/s。
故选B。
7.宋代诗人陈与义出游时曾经作了一首诗:飞花两岸照船红,百里榆堤半日风。卧看满天云不动,不知云与我俱东。其中“卧看漫天云不动”中的“云不动”是与什么作为参考系(  )
A.两岸 B.榆堤 C.诗人 D.飞花
【答案】C
【详解】“卧看满天云不动”,说明云和船是相对静止的,“不知云与我俱东”,意思是云和船(人在船上)共同向东运动,所以“云不动”是以诗人为参考系。
故选C。
8.将近1000年前,宋代诗人陈与义乘着小船在风和日丽的春日出游时曾经作了一首诗:飞花两岸照船红,百里榆堤半日风。卧看满天云不动,不知云与我俱东(如图)。诗人艺术性地表达了他对运动相对性的理解。诗中描述了“飞花”、“榆堤”、“云”与“我”的运动下列说法不正确的是( )
A.“卧看满天云不动”是指“云与我”保持相对静止,以船为参考系
B.“云与我俱东”即“云与我”以相同的速度相对于“榆堤”向东运动
C.“榆堤”相对河岸本来是静止的,但相对船是运动的
D.“云不动”是以河岸为参考系
【答案】D
【详解】A.“卧看满天云不动”是指“云与我”保持相对静止,以船为参考系,故A正确;
B.“云与我俱东”即“云与我”以相同的速度相对于“榆堤”向东运动,故B正确;
C.“榆堤”相对河岸本来是静止的,但相对船是运动的,故C正确;
D.“云不动”是以船为参考系,故D错误。
本题选错误项,故选D。
9.观察图中屋顶的炊烟和车上的小旗,可知甲、乙两车相对于房子的运动情况,其中正确的是(  )
A.甲、乙两车一定都向左运动
B.甲、乙两车一定都向右运动
C.甲车可能运动,乙车可能向右运动
D.甲车可能静止,乙车一定向左运动
【答案】D
【详解】从图上屋顶的炊烟方向可以判断风的方向是向左的,图中甲物体的小旗向左飘,我们可以判断甲物体可以静止,可以向右运动,也可以向左运动,向左的速度必须小于风速;图中乙物体的小旗向右飘,我们可以判断乙物体一定向左运动,且向左运动的速度大于风速。
选项D正确,ABC错误。
故选D。
参考答案
1.机械运动与力学
(1)空间位置
(2)机械
2.物体和质点
(1)大小和形状、质量
(2)物体的大小与形状对研究的问题可以忽略不计时
(3)预习过关检测
【检测01】
【答案】B
【解析】研究纳米车的组成时,要研究车的结构、形状与大小,所以不能将纳米车看作质点,A错误;研究纳米车运动的快慢时,可以忽略纳米车的形状和大小,可将纳米车看作质点,B正确;研究纳米车如何治疗疾病时,要考虑纳米车的动作,不能用一个点代替,C错误;研究纳米车马达的工作时,马达的形状不能忽略,故不能将纳米车看作质点,D错误。
3.参考系
(1)参考,位置、时间、参考
(2)参考系的选取
任意
有所不同
地面
(3)预习过关检测
【检测02】【答案】B
【解析】长河落日圆,描写太阳的形状,太阳的大小和形状不能忽略,故不能看成质点,A错误;两岸猿声啼不住,轻舟已过万重山,轻舟的大小和形状可以忽略不计,故可以看成质点,B正确;星河欲转千帆舞,描写帆的动作,故不能看成质点,C错误;风吹草低见牛羊,草的高度不能忽略,故不能看成质点,D错误。
四、课堂过关检测
1.【答案】B
【详解】A.是否能看成质点,关键看本身大小、形状对所研究的问题是否有影响,如果在研究蚂蚁爬行动作时,就不能把蚂蚁看成质点,A错误;
B.研究“梦天实验舱”在与“天和核心舱”对接的过程,控制人员不能将它们视为质点,不然操作会受到影响,B正确;
C.研究沿地面翻滚前进的体操运动员的动作时,运动员的肢体动作对成绩是有影响的,不可以把运动员看成质点,C错误;
D.在研究运动员如何才能踢出“香蕉球”时,运动员踢球的位置会影响效果,故不可以把足球看成质点,D错误。
故选B。
2.【答案】C
【详解】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。质点就是利用这种思维方法建立的一个理想化物理模型,故选C。
3.【答案】B
【详解】A.蚂蚁的爬行,蚂蚁的位置在发生变化,所以蚂蚁的爬行属于机械运动,A错误;
B.煤燃烧的过程是化学转化为内能的过程,不涉及物体位置的变化,不是机械运动,B正确;
C.划龙舟比赛,龙舟的位置在发生变化,所以划龙舟比赛属于机械运动,C错误;
D.流星划过夜空,流星的位置在发生变化,所以流星划过天空属于机械运动,D错误。
故选B。
4.【答案】C
【详解】A.任何物体都能作为参考系,选项A错误;
B.参考系不一定必须选取与地面连在一起的物体,选项B错误;
C.参考系的选择应该以能准确而方便地描述物体的运动为原则,选项C正确;
D.对于同一个运动,选择的参考系不同,观察和描述的结果不一定相同,选项D错误。
故选C。
5.【答案】D
【详解】AC.以自己为参考系,看到缆车静止不动,同一缆车里的人静止不动,故AC错误;
B.以对面的山为参考系,相对于山靠近的过程中,看到自己向山运动,故B错误;
D.以所乘坐的缆车为参考系,看到两边的青山绿树向身后走去,故D正确。
故选D。
6.【答案】B
【详解】当人站在车厢中时,人相对轨道的速度为1m/s,方向向前;当人相对车厢以3m/s的速度匀速跑向车尾时,人相对轨道的速度为2m/s,方向向后,则就这两种场景,车厢里的工程师相对于轨道而言,最小速度为1m/s,最大速度为2m/s。
故选B。
7.【答案】C
【详解】“卧看满天云不动”,说明云和船是相对静止的,“不知云与我俱东”,意思是云和船(人在船上)共同向东运动,所以“云不动”是以诗人为参考系。
故选C。
8.【答案】D
【详解】A.“卧看满天云不动”是指“云与我”保持相对静止,以船为参考系,故A正确;
B.“云与我俱东”即“云与我”以相同的速度相对于“榆堤”向东运动,故B正确;
C.“榆堤”相对河岸本来是静止的,但相对船是运动的,故C正确;
D.“云不动”是以船为参考系,故D错误。
本题选错误项,故选D。
9.【答案】D
【详解】从图上屋顶的炊烟方向可以判断风的方向是向左的,图中甲物体的小旗向左飘,我们可以判断甲物体可以静止,可以向右运动,也可以向左运动,向左的速度必须小于风速;图中乙物体的小旗向右飘,我们可以判断乙物体一定向左运动,且向左运动的速度大于风速。
选项D正确,ABC错误。
故选D。
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