2020-2021学年新教材物理人教版必修第一册 1.1质点 参考系 学案

第1节　质点　参考系
学习目标
1.了解质点的含义,知道将物体抽象为质点的条件,能将特定实际情境中的物体抽象成质点。
2.通过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。
3.了解参考系的概念及其对描述物体运动的意义。结合实例,了解不同参考系中对同一运动的描述可能不同,体会运动的相对性。
自主预习
我们知道宇宙中的一切物体都在不停地运动着,机械运动是最基本、最普遍的运动形式,那么什么是机械运动呢?请列举几个运动物体的例子。
举例说明:①　　　　　　　?
②　　　　　　　　　?
③　　　　　　　　　?
④　　　　　　　　　?
【情境设问】
1.运动无处不在,如何定义?
2.运动千奇百怪,如何描述?
【思考与讨论】
自然界物体的运动是多种多样的,要想详细而准确地描述物体上各部分的运动,是一件十分困难的事。如:
①奥运冠军在万米长跑时;②教练在纠正运动员的跑步动作时;③研究地球的公转时;④研究地球自转时;⑤研究火车从上海开到北京时;⑥研究火车过桥时。
以上几种情况可以把物体当成点来研究吗?
①　　　　　　;②　　　　　　;③　　　　　　;④　　　　　　;⑤　　　　　　;⑥　　　　　　。?
看来,在某些情况下,真的可以不考虑物体的大小和形状。
课堂探究
一、质点
【情境设问】 研究物体运动时需要知道物体的外貌细节吗?
结论1:(1)当物体各个部位的点运动情况一致时,　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
(2)当物体各个部位的点运动情况不一致时,　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
【思考与讨论】
当物体各个部位的点运动情况不一致时,何种情况下也可以用一个点来代表物体?
结论2:(1)忽略物体的　　　　　和　　　　而把它简化为一个具有　　　　的点叫作质点。?
(2)质点是一种科学抽象,一种理想化的模型,这种忽略　　　因素、突出　　　因素的处理方法是一种非常重要的科学研究方法。?
(3)看作质点的条件是　。?
(4)质点没有体积,因而质点是不可能转动的。任何转动的物体在研究其自转时都不可简化为质点。例如教练在纠正体操运动员的动作时　　　把体操运动员看作质点。?
二、参考系
【思考与讨论】
观察课本第13页图1.1-3,阅读图旁文字,尝试做课本第3题:
做完本题可得出什么结论?
结论3:描述一个物体运动时,用来作参考的假设不动的物体称为参考系。
(1)标准性:用来作　　　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　　　而言的。?
(2)任意性:参考系的选取原则上是　　　的,在实际问题中应以研究问题的方便、对运动的描述尽可能简单为原则。在研究地面上的物体的运动时,通常取　　　或相对于　　　静止不动的物体为参考系。?
(3)统一性:比较物体运动时,应该选择　　　　　　。?
(4)差异性:选择不同的参考系来观察同一物体的运动,物体的运动状态　　　　　　。?
三、例题展示
【例题1】 关于质点,下列说法正确的是(　　)
A.质点一定是很小的物体
B.质点是实际存在的有质量的点
C.质点是研究物体运动时的一种理想化模型
D.质点就是物体的重心
【例题2】 下列情形中的物体可以看作质点的是(　　)
A.跳水运动员在跳水比赛中
B.乒乓球运动员发出的旋转球
C.奥运会长跑运动员在万米长跑中
D.花样滑冰运动员在比赛中
【例题3】 在以下情况中可将所研究的物体看成质点的是(　　)
A.研究“辽宁舰”航空母舰上的“歼-15”战斗机起飞时航空母舰的“微小动作”
B.研究“玉兔”号从“嫦娥”的怀抱中“走”出来,即两器分离过程中“玉兔”一连串技术含量极高的“慢动作”
C.研究“玉兔”号巡视器巡视月球时的运动轨迹
D.研究自行车在运动时车轮的转动情况
【例题4】 下列关于运动的描述中,参考系的选取符合描述的是(　　)
A.诗句“飞流直下三千尺”,是以“飞流”作为参考系的
B.“钱塘江观潮时,观众只觉得潮水扑面而来”,是以潮水作为参考系的
C.“两岸猿声啼不住,轻舟已过万重山”,是以万重山作为参考系的
D.升国旗时,观察到国旗冉冉升起,是以国旗作为参考系的
课堂练习
1.下列关于质点的说法中正确的是(　　)
A.凡轻小的物体皆可看成质点
B.只有体积很小的物体才能看成质点
C.研究地球绕太阳公转速度时可以将地球看成质点
D.研究某学生骑车姿势的变化时可以把学生看成质点
2.(多选)下列选项中的物体,看成质点的是(　　)
A.研究从北京开往上海的一列火车的运行速度
B.研究做课间操的同学们的动作
C.研究原子的内部结构
D.研究运行中的人造卫星的公转轨迹
3.(多选)平直公路上,甲、乙、丙三位同学骑自行车向东行驶,甲感觉顺风,乙感觉无风,丙感觉逆风,由此可以判定(　　)
A.当时刮的是西风
B.当时刮的是东风
C.若以乙为参考系,甲向西运动,丙向东运动
D.若以乙为参考系,甲向东运动,丙向西运动
4.(多选)关于参考系,以下说法正确的是(　　)
A.不选定参考系,就无法研究某一物体是怎样运动的
B.参考系就是不动的物体
C.同一物体的运动情况,对于不同的参考系可能有不同的观察结果
D.任何情况下,只有地球才是最理想的参考系
核心素养专练
1.(多选)下列物体能看成质点的是(　　)
A.沿着斜面下滑的木块
B.研究斜面上的木块是下滑还是翻滚
C.研究手榴弹被抛出后的运动轨迹
D.自转中的地球
2.下列关于质点的说法中,正确的是(　　)
A.地球很大,一定不能看成质点
B.原子核很小,一定能看成质点
C.同一物体在不同的情况中,有时可看成质点,有时则不可看成质点
D.质点是一种理想化模型,无实际意义
3.甲物体以乙物体为参考系是静止的,甲物体以丙物体为参考系是运动的,那么,以乙物体为参考系,丙物体(　　)
A.一定是静止的　　　　B.一定是运动的
C.有可能是静止的 D.无法判断
4.第一次世界大战期间,一位飞行员在飞行时,用手抓住了一颗敌军射出的子弹,这位飞行员能很容易地抓住子弹的原因是(　　　)
A.子弹飞行的速度很小
B.飞行员飞行的速度不大
C.子弹相对飞行员的速度很小
D.子弹相对飞行员的速度很大
5.(多选)已知甲、乙、丙三辆空中观光缆车,甲中乘客看到一高楼在向下运动;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。这三辆缆车相对地面的运动情况可能是(　　)
A.甲向上、乙向下、丙不动
B.甲向上、乙向上、丙不动
C.甲向上、乙向上、丙向下
D.甲、乙、丙都向上,但丙比甲、乙都慢
参考答案
自主预习
举例说明:①天体的运动　②飞机的运动　③船的运动　④鸟的运动
【思考与讨论】
①可以;②不可以;③可以;
④不可以;⑤可以;⑥不可以。
课堂探究
一、
结论1:(1)可以用其中一个点的运动情况代表整个物体的运动情况
(2)有时候可以用一个点来代表物体,有时候不能
结论2:(1)大小　形状　质量
(2)次要　主要
(3)所研究的问题与物体的大小、形状没有关系
(4)不能
二、
结论3:(1)参考系　参考系
(2)任意　地面　地面
(3)同一个参考系
(4)可能不同
三、
【例题1】 例题分析:小的物体不一定能看成质点,比如乒乓球比赛中的“旋球”;大的物体也不一定不能看成质点,比如我们研究地球绕太阳运转时的轨迹。实际当中会存在只有质量没有大小、形状的点吗?不存在,只不过我们研究的问题与物体的大小、形状没有关系时,我们可以把物体看成一个有质量的点来处理,这是一种忽略次要因素,抓住主要因素的处理方法。我们把这种处理方法叫作“理想化模型”。质点和重心没有关系,比如物体各个部分的点运动情况一致时,我们可以选取任意一点代表物体的运动情况。
例题解答:C
【例题2】 例题分析:跳水比赛中我们要欣赏和考察运动员的动作,此时不能当作质点来处理。乒乓球运动员发出的旋转球,我们要考察球的旋转,此时不能当作质点来处理。奥运会长跑运动员在万米长跑中,运动员的大小、形状与我们研究的问题无关,可以当作质点。花样滑冰运动员在比赛中我们要欣赏和考察运动员的动作,此时不能当作质点来处理。
例题解答:C
【例题3】 例题分析:我们研究的问题与物体的大小、形状没有关系时,我们可以把物体当作质点来处理。
例题解答:C
【例题4】 例题分析:A选项中,飞流以周围景物为参考系,如果以飞流自身为参考系,飞流就是静止的。B选项中是以观众为参考系,如果以潮水作为参考系,潮水就是静止的。C选项中是以万重山作为参考系的。D选项中,以旗杆为参考系,如果以国旗作为参考系,国旗就是静止的。
例题解答:C
课堂练习
1.C　2.AD　3.AC　4.AC
核心素养专练
1.AC　2.C　3.B　4.C　5.BCD