第一章 运动的描述
1.1 质点 参考系
学习目标：
1．认识建立质点模型的意义和方法，并能根据具体问题判断物体是否可视为质点．
2．理解参考系的含义，并能根据实际情况选定参考系．
课前诊断：
知识梳理
一、机械运动
1．定义：物体在空间中所处的________发生变化．
2．运动的绝对性：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，运动是________的，静止是________的．
3．最简单的机械运动：_____________运动．
二、质点
1．定义：用来代替物体的有________的点．
2．实际物体可看做质点的条件
如果不考虑物体的________和________对所研究问题的影响，就可把物体看做质点．
3．质点是一个理想化的____________，实际上并不存在．
三、参考系
1．定义：在描述物体的运动时，被选定的、假定为________的参照物．
2．意义：观察被研究的物体相对于参考系的位置是否随________变化以及如何变化．
3．参考系的选取与物体的运动
同一个物体的运动，选取不同的参考系，所得出的结果可能是________的．一般情况下选取地面或________________的物体为参考系．
基础自测
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 和 在研究物体的运动时是否为次要因素．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， 视地球为质点，研究地球的公转时， 视地球为质点．
2．(多选)在下列各运动的物体中，可视为质点的物体有（ ）
A．计算一列火车从广州开往深圳所用的时间 B．裁判员对芭蕾舞演员的表演动作评分
C．测量运动员参加千米赛跑的成绩 D．乒乓球运动员发出的弧旋球
3．一个物体是否运动，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．
4．下列关于参考系的描述中，正确的是( )
A．参考系必须是静止不动的物体 B．参考系必须是做匀速直线运动的物体
C．参考系必须是相对地面静止不动的物体
D．参考系是为了研究物体的运动而选来作为标准的另外的物体
知识点解析：
★知识点1★ 对质点和理想化模型的理解
1．关于质点的认识
(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，它与几何中的“点”有本质区别．
(2)质点是实际物体的一种高度抽象，是一种“理想化模型”， 实际中并不存在．
(3)物体可视为质点的三种情况：
①做平动的物体可视为质点．所谓平动即物体上各部分的运动情况都相同，物体上任一点的运动情况都能反映物体的运动，如从斜面上滑下来的木块．
②物体有转动，但相对于平动而言可以忽略其转动时，可把物体视为质点．如汽车在运行时，虽然车轮转动，但我们研究的是车辆整体的运动快慢，这时可将汽车视为质点．
③问题所涉及的空间距离远远大于物体本身的大小时，通常物体自身的大小可以忽略不计，这时可将物体视为质点．
2．理想化模型
(1)在物理学中，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并将其作为研究对象，是经常采用的一种科学研究方法．
(2)“理想化模型”是为了使研究的问题得以简化或研究问题方便而进行的一种科学的抽象，实际并不存在．
(3)“理想化模型”是在一定程度和范围内对客观存在的复杂事物的一种近似反映，是物理学中经常采用的一种研究方法．
★知识点2★ 对参考系的理解
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，被研究的物体是运动的还是静止的，都以参考系为标准．
(2)任意性，参考系的选取具有任意性，但应以观察方便和使运动的描述尽可能简单为原则。
(3)统一性，比较不同物体的运动或同一个物体不同阶段的运动都应选择同一参考系．
(4)差异性，对于同一物体选择不同的参考系结果一般不同．
3．参考系的特征
(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．
课堂练习
一、质点
[例1] (多选)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，不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．观看广州亚运会上，刘翔以13秒09破亚运会纪录并成就亚运三连冠的过程时，观众不能把刘 翔视为质点
D．原子核很小，一定可把它看做质点
触类旁通1. (多选)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，此时该运动员可看做质点
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
二、参考系
[例2] 下列关于参考系的认识正确的是（ ）
A．只有静止的物体才能被选作参考系 B．对物体的运动的描述与参考系的选择无关
C．描述一个物体的运动，一定要选择参考系
D．做直线运动的物体，无论选哪个物体为参考系，其运动轨迹都不可能是曲线
触类旁通2．关于机械运动和参考系，下列说法错误的是 ( )
A．平常所说的运动或静止都是相对参考系而言的
B．所谓的参考系就是我们假设不动的物体，以它作为标准来研究其他物体的运动
C．相对于不同的参考系来描述同一个物体的运动其结果一定不同
D．研究航行的轮船内每个人的运动，以轮船为参考系较适宜
课后作业：
一、单项选择题
1．下列说法中正确的是（ ）
A．体积很小的物体都可以视为质点
B．形状规则的几何体都可以视为质点
C．做花样溜冰的运动员可当作质点
D．运动中的人造地球卫星可当作质点
2．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．山和船 B. 船和山 C.地面和山 D. 河岸和流水
3．两辆汽车在平直的公路上行驶，甲车内的人看见窗外的树木向东移动，乙车内的人发现甲车没有运动，如果以大地为参照系，上述事实说明（ ）
A.甲车向西运动，乙车不动? B.乙车向西运动，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都向西运动
二．多项选择题
4．下列说法正确的是( )
A．运动中的地球不能看做质点
B．研究火车通过路旁一根电线杆所需的时间时，火车可看做质点
C．研究乒乓球运动员郭跃打出的乒乓球的旋转时，不能把乒乓球看做质点
D．研究在平直的高速公路上飞驰的汽车的运动快慢时，可将汽车看做质点
5．下列说法正确的是( )
A．参考系是为了研究物体的运动而选取的 B．宇宙中的物体有的是静止的，有的是运动的
C．只能选取不动的物体做参考系 D．同一个运动对不同的参考系，其观察结果也是不相同的
6．在平直公路上行驶的汽车内，一乘客以自己的车为参考系向车外观察，他看到的下述现象中肯定错误的是( )
A．与汽车同向行驶的自行车，车轮转动正常，但自行车向后行驶
B．公路两旁的树因为有根扎在地里，所以是不动的
C．有一辆汽车总在自己的车前不动
D．道路旁边的房屋是静止的
参考答案
课前诊断
知识梳理
一、机械运动 1．位置 2．绝对 相对 3．匀速直线
二、质点 1．质量 2．形状 大小 3．物理模型
三、参考系 1．不动 2．时间 3．不同 相对地面静止
基础自测
1．大小 形状 不可以 可以
2．【解析】 一般来说，如果物体的形状、大小及物体各部分运动的差异不影响对问题的研究时，就可以把物体看做质点．A、C项中的物体本身大小比它的运动范围小得多，可忽略其大小和形状，故可视为质点；B项中考虑芭蕾舞演员的表演，其中有不能忽略的旋转花样动作，身体各部分运动情况不完全相同，不能视为质点；D项中乒乓球在旋转，各点的运动情况不同，因而不能把它看做质点．
【答案】 AC
3．静止 往后倒退 往后倒退
4．【解析】 选取参考系要依据其选择原则，即任意性、唯一性和合理性，被选为参考系的物体，可以是静止的，也可以是匀速直线运动的，故正确的选项为D．
【答案】 D
[例1] 【解析】 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．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正确；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；刘翔的比赛，观众关心的是他的成绩和名次，故可以视其为质点，选项C错误；原子核虽小，但研究其结构时，无论如何不能把它看做质点，选项D也是错误的．
【答案】 AB
触类旁通1. 【解析】 因哈雷彗星的大小相对于其公转半径可以忽略不计，因此研究哈雷彗星的公转时，可将其看做质点，A正确；研究花样滑冰运动员的舞蹈动作及研究子弹穿过一张纸的时间时，它们的大小对研究结果均有影响，不可看做质点，B、D错误；用GPS定位系统确定某科考队员在南极冰盖的位置时，该队员的大小可以忽略不计，可看做质点，C正确．
【答案】 AC
[例2] 【解析】 因为物体的运动具有相对性，所以描述一个物体的运动时，必须选择另外的物体作参考系，故选项C正确．对参考系的选择是任意的，只要能清楚而又简单地描述出物体的运动情况就行，因此选项A是错误的．对同一物体的运动，选择不同的参考系，其运动情况的描述一般不同，所以选项B、D错误．例如，沿直线运动的某公交车，经过某个十字路口，地面上的观察者看它是直线运动，而在十字路口拐弯转向的其他车中的人，则认为该公交车是在做曲线运动．
【答案】 C
触类旁通2．【解析】 选取参考系是为了研究物体的运动，而作为参照物是假定不动的物体，物体的运动描述都是相对参考系而言的，如果选取与参考系相对静止的另一物体为参考系，描述同一物体的运动，其结果是相同的，故A、B正确，C错误；研究航行的轮船内每个人的运动，以轮船为参考系较适宜，D正确．
【答案】 C
一、单项选择题
1．【解析】 物体能否看出质点，不能单凭大小和形状来决定，要把物体的形状和大小与所研究的问题联系起来分析，如果研究的问题与其大小和形状联系不大，这个物体就能视为质点，所以A、B、C选项不对．
【答案】 D
2．【解析】 船中乘客观看其它物体的运动情况时，是以自己所乘的船为参考系的，故能出现“看山恰似走来迎”的景象，“山不动，是船行”是以相对山不动的河岸或地面等为参考系，故正确答案为B．
【答案】 B
3．【解析】运动是相对的，以运动的物体为参考系时，地面上静止的物体将以等大反向的速度运动，所以甲车应向向西运动；以乙车为参考系， 乙车内的人发现甲车没有运动，说明甲乙两车相对静止，即甲乙两车以相同的速度都向西运动．
【答案】D
二．多项选择题
4．【解析】 当研究地球的公转时，由于地球直径比地球与太阳之间的距离要小得多，可以忽略不计，因此可以把地球看做质点(忽略地球的自转)；当研究地球的自转时，就不能忽略地球的大小和形状，也就不能把地球看做质点，A错误．研究火车通过路旁的一根电线杆所需的时间时，因电线杆的粗细比火车的长度小得多，故电线杆可看成质点而火车不能，B错误．运动员打出的乒乓球虽小，但飞旋多变，不能看做质点，C正确．在平直的高速公路上飞驰的汽车尽管车轮在转动，但对我们研究汽车的快慢没有影响，因此汽车可看做质点，D正确．
【答案】CD
5．【解析】 选取参考系是为了研究物体的运动，参考系可以是运动的物体，也可以是静止的物体，同一物体的运动，选取不同的参考系，其观察结果一般不相同，故A、D正确，C错误；宇宙中的物体都在运动，B错误．
【答案】 AD
6．【解析】行驶中的汽车内的乘客以自己的车为参考系，公路两旁的树和房屋均是向后运动的，B、D错误；汽车的速度大于同向行驶的自行车的速度时，自行车相对乘客向后行驶，A正确；如果车前方汽车的速度与乘客所乘的汽车的速度同向且大小相同，则两车相对静止，C正确．
(共23张PPT)
第一章 运动的描述
第一节 质点参考系
物理人教版（2019版） 必修1
鸟在飞翔
火箭飞向太空
人走路
蜗牛爬行
物体的空间位置随时间的变化叫机械运动，简称运动。
一、机械运动
机械运动
(mechanical motion)
自然界中最简单、最基本的运动形态。
怎么样描述物体的运动
问题：该如何描述物体的运动呢？
身体向前运动，翅膀在向前运动的同时还在上下运动
要准确描述鸟的运动，并不容易！
如果我们只关注鸟从甲地移动到乙地，还有必要关注它的形状吗？
研究地球绕太阳公转时，地球的直径约为地球与太阳之间距离万分之一，可以不考虑地球的大小。
结论：当研究的问题中，物体的大小和形状对所研究的问题没有影响时，可以视为一个点。
1、特点：
A、它没有大小和形状。
B、它具有物体的全部的质量。
C、它是一种理想化的模型。
2、 物体被看作质点的条件：
① 当物体的大小和形状对我们研究的问题影响不大可以忽略时
二 、质点
②物体上各点的运动情况完全相同，整个物体的运动可以简化为一个点的运动时
为什么要引入质点的概念？
质点是一种科学的抽象，在物理学中，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” ,并将其作为研究对象，是经常采用的一种科学研究方法。质点就是这种物理模型之一。
例题：
转动的电风扇叶片
从学校骑骑自行车回家所用时间
研究地球自转
地球公转
下列物体运动时是否可以看作质点?
否
否
可以
可以
下列物体运动时是否可以看作质点?
否
可以
例题1. 在下列标注的物体在运动中，可视作质点的物体有( )
A. 从北京开往广州的一列火车全程所用时间
B. 研究汽车轮胎的转动
C. 研究绕地球运动时的航天飞机
D. 表演精彩芭蕾舞演员
E. 参加一百米赛跑的运动员在冲刺动作时
F. 计算子弹从枪口到靶心的飞行时间
G. 测量子弹穿过一张纸的时间。
ACF
? 小孩是静止还是运动？
三 、参考系
? 同样的物体，运动会不同？
在描述一个物体的运动时，选来作为标准的另外的物体叫做参考系。
以车为参考系，小孩是静止的，以地面为参考系，小孩是运动的。
会
特点：
(1) 选择的任意性(一般选择地面和相对于地面静止的物体)
(2) 对不同参考系，运动可能不同
注意：比较两个物体的运动情况，必须选择同一个参考系才有意义。
(3)参考系选择原则：使观测方便和运动的描述尽可能简单
1. “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，分别是以什么为参考系？
2. “月亮在莲花般的云朵里穿行”
4. “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什么？
河岸、竹排
云朵
练一练
3. “坐地日行八万里，巡天遥看一千河”，我们感觉是静止不动的。这与诗句里的描述是否矛盾？
不矛盾
人、
山（地面）
飞行员抓子弹
1、子弹飞那么快，为什么没有打穿飞行员的手？
2、受类似现象的启发，人们实现了飞机在飞行
途中进行空中加油，飞船在空间站实行空中对
接实现“空中加油”和“空中对接”应满足的基
本条件是什么？
子弹和飞行员的速度相同，二者相对彼此静止
让飞机之间的速度相同。
让飞船和空间站的速度相同。
1.(多选)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，不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．观看广州亚运会上，刘翔以13秒09破亚运会纪录并成就亚运三连冠的过程时，观众不能把刘翔视为质点
D．原子核很小，一定可把它看做质点
2.下列关于参考系的认识正确的是（ ）
A．只有静止的物体才能被选作参考系
B．对物体的运动的描述与参考系的选择无关
C．描述一个物体的运动，一定要选择参考系
D．做直线运动的物体，无论选哪个物体为参考系，其运动轨迹都不可能是曲线
AB
C
3.(2019·山东临沂期末)在下列情境中,人或物可视为质点的是( )
A.研究一名同学从家步行1 km到学校所用的时间
B.研究一名同学做课间操时的动作
C.研究自行车车轮的转动
D.研究“玉兔二号”从“嫦娥四号”的怀抱中“走”出来,即两器分离过程中“玉兔”号一连串技术含量极高的“慢动作”
解析:研究一名学生从家中行走1 km到学校的时间时,学生的形状和大小对研究问题没有影响,可以看成质点,故A正确;研究一名学生做课间操的动作时,人不能看成质点,否则就没有人的姿势动作可言了,故B错误;研究自行车车轮的转动时,车轮的大小和形状是不能忽略的,不可看成质点,故C错误;研究两器分离过程中“玉兔”号一连串技术含量极高的“慢动作”时,要看动作,不能够看作质点,故D错误.
A
(2019·北京西城区期中)如图,飞行员
跳伞后飞机上的其他飞行员(甲)和地面
上的人(乙)观察跳伞飞行员的运动后,
引发了对跳伞飞行员运动状况的争论,
下列说法正确的是( )
A.甲、乙两人的说法中必有一个是错误的
B.他们的争论是由于参考系的选择不同而引起的
C.研究物体运动时不一定要选择参考系
D.参考系的选择只能是相对于地面静止的物体
B
2、参考系：研究物体的运动应该将参考系看作是静止的。
1、质点――理想模型
质点是一种科学抽象，是在研究物体运动时，抓住主要因素，忽略次要因素，对实际物体的近似，是一个理想化模型。
解析:甲、乙两人的说法是分别以飞机和地面作为参考系得出的结论,他们的说法都正确.他们的争论是由于选择的参考系不同而引起的,故A错误,B正确;研究物体运动时一定要选择参考系,否则物体的运动性质无法确定,故C错误;参考系可以任意选择,一般情况下我们选择地面为参考系,故D错误.
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