粤教版高中物理必修第一册第一章运动的描述第一节质点参考系时间课件（31页PPT）

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第一章　运动的描述
第一节　质点　参考系　时间
1.理解质点的概念，知道物体可看成质点的条件.
2.知道参考系的概念，知道物体的运动具有相对性.
3.知道时间和时刻的区别与联系，并在实际问题中识别时刻和时间.
4.体会科学研究中构建物理模型的思想方法.
学习任务一 质点
教材新知梳理
1. 质点：在研究物体的运动时，如果物体各点的运动情况相同，或者它 的 和 在所研究问题中可以忽略，这时我们就可以把物体简 化为一个有质量的 ，或者说，用一个有质量的点来代替整个物体.用来 代替物体的有质量的点叫作 .
2. 理想化模型：根据问题的内容和性质，抓住问题中的 因素，忽 略 因素，建立一个与实际情况差距不大的理想化模型来进行研究， 使复杂问题得到 ，这是一种重要的科学研究方法.
大小　
形状　
点　
质点　
主要　
次要　
简化　
关键核心突破
　　跳水项目是我国的运动强项.2022年10月22日晚，跳水世界杯女子10米跳 台决赛中，中国选手获得冠军.
(1)教练为了研究选手的技术动作，能把她看成质点吗？
提示：(1)不能
(2)观众欣赏比赛时，能把选手看成质点吗？
(2)不能.
1. 对质点的理解
(1)质点是一种理想化物理模型
突出问题的主要方面，忽略次要因素，建立理想化的“物理模型”是经常采 用的一种科学研究方法.
(2)质点不同于几何“点”，是忽略了物体的大小和形状的有质量的点，而几 何中的“点”仅仅表示空间中的某一位置.
2. 判断物体能否被看作质点的基本思路
物体能否被看作质点是由研究问题的性质决定的，并非依据物体自身大小和 形状来判断.
(1)确定问题的性质，即确定研究的问题、观察的重点是什么.
(2)假设物体的形状、大小被忽略，成为一个有质量的“点”，思考所要研究 的问题或进行的观察是否受影响.若受影响，物体不能被看作质点；若不受影 响，物体就能被看作质点.
A. 研究甲图运动员的入水动作
B. 研究乙图运动员的空中转体姿态
C. 研究丙图运动员在百米比赛中的平均速度
D. 研究丁图运动员通过某个攀岩支点的动作
C
解析：A. 研究甲图运动员的入水动作时，运动员的形状和体积对所研究问题 的影响不能够忽略，此时运动员不能够看成质点，故A错误；
B. 研究乙图运动员的空中转体姿态时，运动员的形状和体积对所研究问题的 影响不能够忽略，此时运动员不能够看成质点，故B错误；
C. 研究丙图运动员在百米比赛中的平均速度时，运动员的形状和体积对所研 究问题的影响能够忽略，此时运动员能够看成质点，故C正确；
D. 研究丁图运动员通过某个攀岩支点的动作时，运动员的形状和体积对所研 究问题的影响不能够忽略，此时运动员不能够看成质点，故D错误.
A. 研究运动员的跳远成绩时
B. 研究运动员的助跑动作时
C. 研究运动员的起跳动作时
D. 研究运动员的飞行动作时
解析：研究运动员的跳远成绩时，运动员的大小和形状可以忽略，所以可以 把运动员看成质点，A正确；研究运动员的助跑、起跳、飞行动作时，运动 员的形状、姿态不能忽略，所以不能看成质点，B、C、D错误.
A
学习任务二 参考系
教材新知梳理
1. 定义：研究一个物体运动时，选来作为 的物体.
2. 参考系的选择是 (选填“任意”或“唯一”)的.
3. 参考系对观察结果的影响：选择不同的参考系观察同一个物体的运动，观 察结果 (选填“可以不同”或“一定相同”).这是运动描述 的 .
参考　
任意　
可以不同　
相对性　
原
点　
正方向　
单位长度　
坐标　
关键核心突破
如图所示，有甲、乙、丙三架观光电梯，甲中乘客看到高楼在向下运动，乙 中乘客看到甲在向下运动，丙中乘客看到甲、乙都在向上运动.
甲、乙、丙相对于地面的运动情况可能有哪些？
提示：在描述物体的运动时要选取参考系，而所选取的参考系不同，对物体 运动的描述也不相同.本题中甲、乙、丙三架电梯中的乘客在观察高楼或其他 电梯时都是以自己所乘电梯为参考系的，所以甲中乘客看到高楼向下运动， 高楼不动，一定是甲电梯向上运动；乙中乘客看到甲在向下运动，说明乙一 定向上运动且比甲的速度还大；丙中乘客看到甲、乙均向上运动，丙有静止 不动、向下运动、以比甲和乙都小的速度向上运动三种可能.
1. 参考系的四个性质
(1)标准性：被选为参考系的物体都是假定不动的，被研究的物体是运动还是 静止，都是相对于参考系而言的，运动是绝对的，静止是相对的.
(2)任意性：除自身外，任何物体都可以作为参考系.
(3)统一性：比较多个物体的运动时应选择同一个参考系.
(4)差异性：对于同一个物体，选择不同的参考系，观察的结果一般不同.
2. 选取原则：以观测方便和使运动的描述尽可能简单为原则.
(1)研究地面上物体的运动时，常选地面或相对地面静止的物体作为参考系.
(2)研究某一系统中物体的运动时，常选该系统为参考系.
例如，研究空间站内物体的运动情况时，选取空间站为参考系.
D
A. 若运动员A以对面的运动员为参考系，他是运动的
B. 若运动员A以旁边的运动员为参考系，地面是静止的
C. 当他俯视大地时，看到大地迎面而来，是以大地为参考系的
D. 以大地为参考系，运动员是运动的
解析：若运动员A以对面的运动员为参考系，他是静止的，故A错误；若运动 员A以旁边的运动员为参考系，地面是运动的，故B错误；当他俯视大地时， 看到大地迎面而来，是以他自己为参考系，故C错误；以大地为参考系，运 动员是运动的，故D正确.
A. 甲说只有静止的物体才可以被选作参考系
B. 乙说任何物体都可以被选作参考系
C. 丙说选择地面作参考系是最好的
D. 丁说参考系必须选与地面连在一起的物体
解析：参考系的选择是任意的，可动可静，一般选地面为参考系，但有时为 了研究问题的方便也可以选择其他物体为参考系，故B正确.
B
学习任务三 时间与时刻
教材新知梳理
1. 时刻：钟表指针指示的一个示数对应着 ，也就是时刻.
2. 时间：人们把 之间的间隔称为时间.时间和时刻之间的关系： Δt＝ .
3. 在国际单位制中，时间的基本单位是 ，符号是 .时间的单位还 有时(h)、分(min)等.
某一瞬间　
两个时刻　
t2－t1　
秒　
s　
关键核心突破
2024年10月30日4时27分，搭载神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载 火箭在酒泉卫星发射中心精准点火发射，约9分40秒后，神舟十九号载人飞船 与火箭成功分离，顺利将蔡旭哲、宋令东、王浩泽3名航天员送入太空.飞行 组状态良好，发射取得圆满成功.
以上实例中，哪些是时间？哪些是时刻？
提示：2024年10月30日4时27分指的是时刻，9分40秒指的是时间间隔.
1. 时间和时刻的比较
项目 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 时间轴上的一个点
对应运动描述量 路程、位移 位置
项目 时间 时刻
区 别 描述关键词 “3秒内”“前3秒 内”“后3秒内”“第1秒内”“第1～3秒” 等 “3秒末”“第3秒末”“第4 秒初”“八点半”等
联系 两个时刻的间隔即为一段时间，时间能展示运动 的一个过程，就像是一段录像；时刻可以显示运 动的一瞬间，就像是一张照片
2. 时间和时刻在时间轴上的表示(如图所示)
(1)一段时间的结束是下一段时间的开始，所以第n s末与第(n＋1)s初是指同一 时刻.
(2)第几秒内表示1 s的时间间隔.
(3)日常生活中所说的“时间”，有时指时间间隔，有时指时刻.在物理学 中，时间的含义就是时间间隔.
A. 第3 s初是指时间轴上的D点 B. 第5 s内是指时间轴上FG段
C. 前4 s内是指时间轴上AE段 D. 第2 s内是指时间轴上的C点
思路点拨：在时间轴上，时刻指一个点，时间指一段线段.
解析：第3 s初是指第3 s内的起点，故为时间轴上的C点，故A错误；第5 s内 是指第5个1 s的时间，故为时间轴上EF段，故B错误；前4 s内是指前4 s的时 间，故为时间轴上AE段，故C正确；第2 s内是指时间轴上的BC段，故D错误.
C
A. 上午9时10分，高铁从铜仁站出发
B. 高铁在10时整车头到达某信号灯标
C. 高铁在10时22分到达贵阳站
D. 高铁在凯里站停车3分钟
D
A. 研究U形池技巧运动员的空中转体
B. 研究花样滑冰运动员的艺术表现
C. 研究短道速滑运动员的入弯道技术
D. 研究雪橇运动员的运动快慢
解析：研究U形池技巧运动员的空中转体，运动员的大小、形状不能忽略不 计，运动员不能看成质点，A错误；研究花样滑冰运动员的艺术表现，运动 员的大小、形状不能忽略不计，运动员不能看成质点，B错误；研究短道速 滑运动员的入弯道技术，运动员的大小、形状不能忽略不计，运动员不能看 成质点，C错误；研究雪橇运动员的运动快慢，运动员的大小、形状可以忽 略不计，运动员可以看成质点，D正确.
D
A. t2表示时刻，称为第2 s末或第3 s初，也可以称为2 s内
B. t2～t3表示时间间隔，称为第3 s内
C. t0～t2表示时间间隔，称为最初2 s或第2 s内
D. tn－1～tn表示时间间隔，称为第(n－1) s内
B
解析：t2表示时刻，称为第2 s末或第3 s初，而2 s内表示时间间隔，A错误； t2～t3表示时间间隔，称为第3 s内，是从第3 s初到第3 s末的时间间隔，B正 确；t0～t2表示时间间隔，称为最初2 s内，而第2 s内指t1～t2，C错误；tn－1～ tn表示时间间隔，称为第n s内，D错误.
A. 表示做事得过且过时说“做一天和尚，撞一天钟”，“一天”指时间间隔
B. 形容做事没有持久性时说“三分钟热度”，“三分钟”指时刻
C. 形容事情不是一蹴而就时说“冰冻三尺，非一日之寒”，“一日”指时刻
D. 进行交通安全教育时说“宁停三分，不抢一秒”，“三分”和“一秒”均 指时刻
A
4. 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.
探究下列问题：
(1)研究纳米车如何治疗疾病时，能否把纳米车看成质点？
解析：(1)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，故不能把纳米车看成质点.
(2)研究纳米车运动的距离时，能否把纳米车看成质点？
解析：(2)研究纳米车运动的距离时，纳米车的大小、形状能忽略，能看 成质点.
答案：见解析
飞行员抓子弹
据报载，第二次世界大战期间，一个法国飞行员遇到了一件很不寻常的事 件.这个飞行员驾驶飞机在2 000 m高空飞行的时候，发现脸旁有一个小玩意儿 在游动着，飞行员以为这是一只小昆虫，敏捷地把它一把抓了过来.令他大吃 一惊的是，他发现抓到的竟是一颗德国子弹.
很多人以为这个故事是编造的，子弹速度那么快，怎么可能是真的呢？学 习了参考系之后，相信你很快就会明白的.
一颗子弹刚射出枪膛时以800～900 m/s的速度飞行，但并不是始终以这个 速度飞行.由于空气的阻力，这个速度逐渐降低下来，而在它的路线终点(跌落 前)的速度只有40 m/s，这个速度普通飞机就可以达到.因此，很可能是发生了 这种情形：飞机跟子弹的运动方向和速度大小都相同了.如果这颗子弹相对于 飞行员来说，是静止不动的，或者是略微有些移动，那么把它抓住自然没有 丝毫困难.
法国的这架飞机在远距离飞行时，能视为质点吗？在飞行员抓子弹时，飞机相对子弹的速度大吗？
提示：能，不大.