教科版（2019）高中物理 必修第一册 1.1 参考系 时间 质点课件

第一章　描述运动的基本概念
第1节　参考系　时间　质点
学习目标要求
核心素养和关键能力
1.了解参考系的概念及其对描述物体运动的意义。
2.知道时刻和时间的区别和联系。
3.了解质点的含义。知道将物体抽象为质点的条件。
4.经历质点模型的建构过程，初步体会建构物理模型的思维方式，认识物理模型在探索自然规律中的作用。
1.科学思维
体会物理模型在探索自然规律中的作用；用相对运动的思维理解物体的运动。
2.关键能力
物理建模能力。
一、参考系
1.运动与静止的关系
(1)世界上一切物体都在______着，没有绝对______的物体。
(2)研究物体运动时，总要选取某一个物体作为______，如果一个物体的______相对于这个物体发生了变化，就说它是运动的；如果它的______相对于这个物体没有发生变化，就说它是静止的。
运动
静止
参照
位置
位置
2.参考系
(1)定义：我们所界定的______或______都是相对于这个作为参照的物体而言的。这个作为参照的物体叫作________，它以及与它保持__________的物体组成一个系统，叫作参考系。
(2)选取原则：参考系的选取是________，只是选择不同的参考系，物体的运动情况可能会有所不同。
运动
静止
参照物
相对静止
任意的
[想一想]
坐在火车里的乘客为什么说火车没有动，而站在站台上的小朋友却说火车好快呢？
提示　火车里的乘客以火车为参考系，认为车没动，站台上的小朋友以站台为参考系，认为火车好快。
二、时间和时刻
1.在日常生活用语中，“时间”一词有时表示某一个时刻，有时表示一段__________。
2.在物理学中，可以用时间坐标定量描述，即用时间轴上的____表示时刻，用时间轴上的__________表示时间(时间间隔)。
时间间隔
一段长度
点
[判一判]
(1)2018年1月11日早晨7时36分，天安门广场上五星红旗冉冉升起，7时36分指时刻。( )
(2)小明同学每天早上6：00起床，上学路上需要10分钟，6：00和10分钟都是指时间间隔。( )
√
×
三、质点
1.机械运动：物体的空间位置随______变化的过程称为机械运动。按物体上各点的运动情况是否相同进行分类，可以把机械运动分为______和______两类。
2.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______的点，称为质点。如果物体的形状和大小对所研究问题的影响可以__________时，就可以把物体抽象为______。
时间
平动
转动
质量
忽略不计
质点
[判一判]
(1)研究投出的篮球的运动路径时，篮球可视为质点。( )
(2)裁判给体操运动员打分时，运动员可视为质点。( )
(3)研究地球绕太阳公转，地球可视为质点。( )
(4)研究子弹穿过水果的时间，子弹可视为质点。( )
√
×
√
×
我们大多有过这样的经历：乘坐的火车停在车站，后来不经意间看见右侧的火车在向前走？你怎样判断自己乘坐的火车的运动情况？
提示　只根据右侧的火车的运动是无法确定自己乘坐的火车如何运动，看一看自己乘坐的火车相对地面或车站的建筑物的运动，就能判断出自己乘坐的火车的运动情况。
■情境导入
探究
对参考系的理解
■归纳拓展
1.选取参考系的意义：要描述一个物体的运动，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。
2.参考系的选取原则
(1)参考系的选取一般由研究对象和研究对象所在的系统决定。例如研究火车上物体的运动时，一般选取火车作为参考系；研究地面上物体的运动时，一般选取地面或相对于地面静止的物体作为参考系。
(2)参考系的选取可以是任意的，但在实际问题中，参考系的选取应以使研究问题尽可能方便、对运动的描述尽可能简单为基本原则。
(3)在比较不同物体的运动时，应选择同一参考系。
[例1] 如图所示，由于有风，河岸上的旗帜向右飘，在河面上的A、B两船上的旗帜分别向右、向左飘，则两条船的运动状态是(　　)
A.A船肯定是向左运动的 　　 B.A船肯定是静止的
C.B船肯定是向右运动的 　　 D.B船可能是静止的
解析　从河岸上的旗帜的飘动方向，可以判断风向右吹，由此可以判断B船一定向右运动且比风速快；A船可能静止，也可能向左运动，还有可能向右运动，但是比风速慢。
答案　C
[针对训练1] 如图所示，以甲为头雁的人字形雁阵以相同速度整齐滑翔。则(　　)
A.选地面为参考系，甲是静止的 B.选地面为参考系，乙是静止的
C.选甲为参考系，乙是运动的 D.选乙为参考系，甲是静止的
解析　因为雁阵以相同速度整齐滑翔，所以选地面为参考系，所有的雁都是运动的，选其中一只雁为参考系，其余的雁都是静止的。则选项A、B、C错误，D正确。
答案　D
■情景导入　
这是某学校的作息时间表，请从中找出两个时间和两个时刻。
提示　5：30起床洗漱中的5：30，7：10分班级吃早餐中的7：10是时刻；40分钟朗读中的40分钟，休息10分钟的10分钟是时间。
探究
时刻和时间间隔
■归纳拓展
1.时刻和时间间隔的比较
?
时刻
时间间隔
区别
在时间轴上用点表示，时刻与物体的位置相对应，表示某一瞬时
在时间轴上用线段表示，时间间隔与物体的位移相对应，表示某一段时间
联系
两个时刻的间隔即为时间间隔，即Δt＝t2－t1
2.时刻和时间间隔在时间轴上的表示
(1)时刻(如图所示)
(2)时间间隔(如图所示)
温馨提示　区分时刻和时间间隔的方法
常用来表示时刻的关键词是“初”“末”“时”等；常用来表示时间间隔的关键词是“内”“经历”“历时”等，并且要在具体情景中区分。
[例2] 下列关于时间和时刻的说法中，正确的是(　　)
A.时间和时刻的区别在于长短不同，长的是时间，短的是时刻
B.3秒内和第3秒的时间一样长
C.第3秒末和第4秒初是两个不同的时刻
D.第3秒内和第4秒内经历的时间相等
解析　时间和时刻的区别不是在于长短的不同，时间在时间轴上是一段线段，时刻在时间轴上是一个点，点是没有长度的，A错误；3秒内时间是3秒，第3秒是第3个1秒，时间是1秒，时间长短不一样，B错误；第3 s末和第4 s初是同一时刻，所以C错误；第3秒内和第4秒内经历的时间都是1秒，D正确。
答案　D
[针对训练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
解析　画出时间轴
从时间轴上分析，选项A、C、D正确。
答案　ACD
(科学探究之物理模型)
■情景导入　
探究
对质点模型的理解
(1)在确定大海上帆船的位置时，帆船可以看作一个点吗？
(2)要看手表指针所指的时间可以把手表看作一个点吗？
(3)什么情况下物体可以看作质点？
提示　(1)可以，因为帆船相对于大海来说太小，完全可以看作一个点。监测火箭发射时，就是用荧光屏上的小光点代替火箭这个“庞大”的物体。
(2)确定时间需要看指针所指的位置，如果把手表看作一个点，就不能确定指针所指的位置。因此不能把手表看作一个点。
(3)物体的大小、形状可以忽略时，就可把物体看作一个质点。
■归纳拓展
1.质点的理解
(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”，但没有大小、形状、体积，与几何中的“点”有本质的区别。
(2)质点是一个理想化模型：在物理学中，突出问题的主要因素，忽略次要因素，并将其作为研究对象，这是经常采用的一种科学研究方法，即建立理想化模型法。质点这一理想化模型就是这种方法的具体应用。
2.实际物体视为质点的常见情况
温馨提示
1.物体的大小并不是判断物体能否看作质点的依据。
2.能否把物体看作质点，取决于物体的大小和形状对研究问题的影响能否忽略，而不是物体本身的大小和形状，简而言之，取决于所研究的问题而不是物体。
[例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(　　)
解析　绕太阳公转时，地球的大小远小于地球到太阳的距离，符合看作质点的条件，火车进站时间是从车头进站开始到车尾进站为止，不能将火车看作质点，花样滑冰运动员比的是身体各部分的动作及协调性等方面，不能将其看作质点，要研究刘翔跨栏的姿势(即身体各部分的位置及协调性)，显然不能将其看作质点，选A。
答案　A`
[针对训练3] 2019年世界斯诺克上海大师赛于9月9日至15日举行，丁俊晖、奥沙利文等世界排名前16位的选手悉数参赛。下列关于台球的说法中正确的有(　　)
A.因为台球比较小，所以一定可以把它看成质点
B.丁俊晖在击球时可以把台球看成质点
C.解说员在解说进球路线时可以把台球看成质点
D.丁俊晖在分析进球路线时可以把台球看成质点
解析　物体能否看成质点，要看物体的大小和形状在所研究的问题中起主要作用还是起次要作用，故A错误；丁俊晖在击球时，需要考虑球的旋转情况，因此不能把台球看成质点，故B错误；而解说员在解说进球路线时只需说明球的行进轨迹，因此可以把台球看成质点，故C正确；而丁俊晖在分析进球路线时需要考虑击球的位置对进球的路线的影响，因此不可以把台球看成质点，故D错误。
答案　C