1.1质点 参考系 讲义-2020-2021学年【新教材】人教版（2019）高中物理必修第一册
文档属性
| 名称 | 1.1质点 参考系 讲义-2020-2021学年【新教材】人教版（2019）高中物理必修第一册 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 145.9KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-07-11 17:19:49 | ||
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文档简介
第一章运动的描述
第1节质点
参考系
【素养目标】
1.知道质点的概念，理解物体在什么情况下可以看做质点．(重点)
2.知道参考系的概念，理解运动具有相对性．
【必备知识】
知识点一、机械运动
1.定义：物体的空间位置随时间的变化，称为机械运动。机械运动是自然界中最简单、最基本的运动形态。
2.机械运动的基本形式：平动和转动
知识点二、物体和质点
1.物质和物体：客观世界是物质的，物质由分子、原子等组成，我们所看到的物体是物质的聚集状态。
2.质点：忽略物体的大小和形状，突出“物体具有质量”这个要素，把它简化为一个有质量的物质点。
3.物体视为质点的条件：物体的大小和形状对所要研究的问题没有影响或影响很小时，可以将物体看成质点。
4.质点的特点
(1)质点不同于几何“点”：质点是用来代替物体的有质量的点，其特点是只有质量，没有大小、体积、形状，它与几何“点”有本质的区别．
(2)质点是一种“物理模型”．
①物理模型是在物理研究中，突出问题的主要方面，忽略次要因素而建立的理想化模型，是物理学经常采用的一种科学研究方法，质点就是典型的物理模型之一．
②物理模型作为一种理想模型，是为了研究问题方便而对实际问题的科学抽象，实际中并不存在．
5．实际物体视为质点的常见情况
知识点三、参考系
1．运动的特点
①自然界的一切物体都处于永恒的运动中，绝对静止的物体是不存在的——运动是绝对的。
②描述某个物体的位置随时间的变化，总是相对于其他物体而言的——运动是相对的。
2．参考系
在描述物体的运动时，被选定做参考、假定为不动的其他物体。
3.参考系的选择原则
①任意性：参考系可以任意选取，选择不同的参考系观察同一个物体的运动，观察结果会有所不同。
②一般以地面为参考系．但在具体问题中，要考虑研究问题的方便性。
③同一性：当比较不同物体的运动情况时，必须选择同一个参考系，选择不同的参考系研究不同物体的运动是没有意义的。
【课堂检测】
1.如图所示为飞行员（丙）在跳伞训练，飞机驾驶员（甲）和地面指挥员（乙）在观察了丙的运动后，发生了争论。关于甲、乙争论的内容，下列说法正确的是（??
）
A.?甲选取了地面为参考系???????????????????????????????????????B.?乙选取了飞机为参考系
C.?两人的说法中必有一个是错误的?????????????????????????D.?两人选取参考系不同导致观察结果不同
【答案】
D
【解析】甲、乙两人的说法分别是以飞机和地面作为参考系研究运动的，说法都是正确的。他们的争论是由于选择的参考系不同而引起的，ABC不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】当参考系的选择不同则研究对象的运动情况不同。
2.如图所示是特技跳伞运动员的空中造型图，运动员们正保持该造型下降。甲、乙分别是其中的两位运动员，则（??
）
A.?以甲为参考系，乙是运动的
B.?以甲为参考系，地面是静止的
C.?以乙为参考系，其他运动员都是静止的
D.?运动员在下降过程中一定不能视为质点
【答案】
C
【解析】ABC．运动员们正保持该造型下降，以甲为参考系，乙是静止的，地面是运动的，以乙为参考系，其他运动员都是静止的。AB不符合题意，C符合题意；
D．运动员在下降过程中能否视为质点要看研究的问题，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】以甲为参考系，乙是静止的；以运动员为参考系，地面是运动的；物体能否作为质点主要看所研究的问题。
【素养作业】
1.理想化模型是简化物理研究的重要手段，它抓住问题的主要因素，忽略次要因素，促进了物理学的发展．下列关于理想化模型建立的表述正确的是（?
）
A.?质点作为理想化模型忽略了物体的质量
B.?点电荷作为理想化模型忽略了物体所带的电荷量
C.?理想电压表忽略了电压表的内阻
D.?理想变压器没有能量损失
【答案】
D
【解析】质点作为理想化模型忽略了物体的大小和形状．A不符合题意；点电荷作为理想化模型忽略了物体的大小和形状；B不符合题意；理想电压表认为电压表的内阻为无穷大，理想电流表忽略了电压表的内阻．C不符合题意；理想变压器忽略铁芯的磁损和线圈中的铜损，认为没有能量损失．D符合题意．
故答案为：D
【分析】质点作为理想化模型具备了质量的特性；点电荷知识忽略物体的大小和形状；理想电压表认为电压表的内阻无穷大。
2.下列情景中，加下划线的对象可被视为质点的是（??
）
A.?检查乘客是否正确佩戴口罩
?B.?追踪新冠感染者的行动轨迹
C.?检测新冠病毒是否发生变异
D.?给接种者注射新冠疫苗
【答案】
B
【解析】A．检查乘客否正确佩戴口罩，乘客不能看成质点，否则不能确定是否带口罩，A不符合题意；
B．追踪新冠感染者的行动轨迹，研究的是轨迹，能否看成质点对轨迹没有影响，故可以看成质点，B符合题意；
C．检测新冠病毒是否发生变异，研究内部结构，不能看成质点，C不符合题意；
D．给接种者注射新冠疫苗，人不能看成质点，否则无法确定接种位置，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】物体能否作为质点主要看物体本身的形状和大小对所研究的问题有没有影响。
3.下列说法中正确的是（?
）
A.?小明在进行太极健身活动，在分析动作要领时，可以把他当做质点
B.?研究火车车轮转动时，可以把火车当做质点
C.?以下落的雨滴为参考系，地面是向上运动的
D.?由于月球到地球的距离不变，所以月球相对地球是静止的
【答案】
C
【解析】AB．在物体的大小和形状不起作用，或者所起的作用并不显著而可以忽略不计时，我们近似地把该物体看作是一个只具有质量而其体积、形状可以忽略不计的理想物体，用来代替物体的有质量的点称为质点，而研究动作要领和车轮转动时对应的对象的大小和形状不能忽略，AB不符合题意；
C．以下落的雨滴为参考系时可视雨滴不动，则地面向上运动，C符合题意；
D．另外地球一天自转一周，月亮28天绕地球一周，所以月球相对地球是运动的，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】分析小明的动作不能把小明作为质点；研究火车车轮的转动不能把火车作为质点；月球相对地球位置时刻变化所以是运动的。
4.关于质点，下列说法正确的是（??
）
A.?质点一定是体积、质量极小的物体
B.?在研究王亚平授课时，“天宫一号”可看作质点
C.?研究“神州十号”飞船绕地球运行的高度时，飞船可看作质点
D.?质点是一个理想化模型，实际上并不存在，所以引入这个概念没有多大意义
【答案】
C
【解析】A．能否看成质点，与体积大小无关，体积很大的物体也能看成质点，比如地球的公转是可以看做质点；A不符合题意；
B．在研究王亚平授课时，“天宫一号”的大小不能忽略不计，不能可看作质点；B不符合题意；
C．研究“神舟十号”飞船绕地球运行的高度时，飞船可看作质点；物体的大小和形状对所研究的问题中影响可以忽略不计不计，可以把飞船当成质点处理．C符合题意；
D．质点是一个理想化模型，实际上并不存在，引入质点对问题的处理非常方便；D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】物体能否作为质点主要看所研究的问题；引入质点的概念可以简化处理问题。
5.关于参考系下列说法正确的是（??
）
A.?运动的物体不能被选作参考系
B.?蹦极时，蹦极者感觉大地扑面而来，是以蹦极者自己为参考系
C.?诗句“飞流直下三千尺”是以“飞流”为参考系的
D.?生活中看到“太阳东升西落”，是以太阳为参考系的
【答案】
B
【解析】A．一切物体都能选作参考系，无论运动的还是静止的，A不符合题意；
B．蹦极时，蹦极者感觉大地扑面而来，是以蹦极者自己为参考系，B符合题意；
C．诗句“飞流直下三千尺”是以地面为参考系的，C不符合题意；
D．生活中看到“太阳东升西落”，是以地面为参考系的，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】一切物体都可以作为参考系，飞流直下三千尺是以地面为参考系；太阳东升西落是以地面为参考系。
6.甲、乙二人各乘一艘飞艇，甲看到楼房匀速上升，乙看到甲艇匀速下降，则甲、乙艇相对于地球的运动情况可能的是（??
）
A.?甲和乙一定都匀速下降，且v乙>v甲????????????????????B.?甲匀速上升，乙可能静止不动
C.?甲匀速下降，乙一定匀速上升，且v乙>v甲??????????D.?甲匀速下降，乙可能静止
【答案】
D
【解析】甲看到楼房匀速上升，说明甲相对于地匀速下降．乙看到甲匀速下降，说明乙可能匀速下降，而且v甲>v乙
，
乙也可能静止，也可能匀速上升，ABC不符合题意；D符合题意．
故答案为：D。
【分析】利用楼房为参考系可以判别甲相对于地面的运动情况；利用甲为参考系可以判别乙的运动情况。
7.“水乡过夏至，龙船吃荷饭”。6月20日，广东东莞水乡麻涌群众欢聚在华阳湖国家湿地公园500亩的荷塘里，有的在划动龙舟，有的在吃龙船饭。有甲、乙两条龙舟在平直的水道上并排行驶，甲舟内的乘客看见远处的树木向东移动，乙舟内的乘客认为甲舟静止。如果以地面为参考系，上述事实表示（??
）
A.?甲舟向西运动，乙舟不动
B.?乙舟向西运动，甲舟不动
C.?甲舟向西运动，乙舟向东运动
D.?甲、乙两舟以相同的速度都向西运动
【答案】
D
【解析】以地面为参考系，甲舟内的乘客看见远处的树木向东移动，则甲舟向西运动；乙舟内的乘客认为甲舟静止，则两舟速度相等，即甲、乙两舟以相同的速度都向西运动。
故答案为：D。
【分析】利用地面为参考系，利用舟与的地面是否有位置变化可以判别两舟的运动情况。
8.飞机着陆后还要在跑道上滑行一段距离，机舱内的乘客透过窗户看到树木向后移动，乘客选择的参考系是（??
）
A.?停在机场的飞机????????????????????B.?候机大楼????????????????????C.?乘客乘坐的飞机????????????????????D.?飞机跑道
【答案】
C
【解析】解：乘客随飞机相对地面向前运动，故路旁的树木相对于飞机向后运动，所以当乘客透过窗户看到跑道旁的树木以一定的速度向后退时，该乘客选择的参考系是自己乘坐的飞机．故C正确．
故选C．
【分析】乘客随飞机相对地面向前运动，故路旁的树木相对于飞机向后运动，即乘客认为自己不动，则树木以一定的速度向后退．
第1节质点
参考系
【素养目标】
1.知道质点的概念，理解物体在什么情况下可以看做质点．(重点)
2.知道参考系的概念，理解运动具有相对性．
【必备知识】
知识点一、机械运动
1.定义：物体的空间位置随时间的变化，称为机械运动。机械运动是自然界中最简单、最基本的运动形态。
2.机械运动的基本形式：平动和转动
知识点二、物体和质点
1.物质和物体：客观世界是物质的，物质由分子、原子等组成，我们所看到的物体是物质的聚集状态。
2.质点：忽略物体的大小和形状，突出“物体具有质量”这个要素，把它简化为一个有质量的物质点。
3.物体视为质点的条件：物体的大小和形状对所要研究的问题没有影响或影响很小时，可以将物体看成质点。
4.质点的特点
(1)质点不同于几何“点”：质点是用来代替物体的有质量的点，其特点是只有质量，没有大小、体积、形状，它与几何“点”有本质的区别．
(2)质点是一种“物理模型”．
①物理模型是在物理研究中，突出问题的主要方面，忽略次要因素而建立的理想化模型，是物理学经常采用的一种科学研究方法，质点就是典型的物理模型之一．
②物理模型作为一种理想模型，是为了研究问题方便而对实际问题的科学抽象，实际中并不存在．
5．实际物体视为质点的常见情况
知识点三、参考系
1．运动的特点
①自然界的一切物体都处于永恒的运动中，绝对静止的物体是不存在的——运动是绝对的。
②描述某个物体的位置随时间的变化，总是相对于其他物体而言的——运动是相对的。
2．参考系
在描述物体的运动时，被选定做参考、假定为不动的其他物体。
3.参考系的选择原则
①任意性：参考系可以任意选取，选择不同的参考系观察同一个物体的运动，观察结果会有所不同。
②一般以地面为参考系．但在具体问题中，要考虑研究问题的方便性。
③同一性：当比较不同物体的运动情况时，必须选择同一个参考系，选择不同的参考系研究不同物体的运动是没有意义的。
【课堂检测】
1.如图所示为飞行员（丙）在跳伞训练，飞机驾驶员（甲）和地面指挥员（乙）在观察了丙的运动后，发生了争论。关于甲、乙争论的内容，下列说法正确的是（??
）
A.?甲选取了地面为参考系???????????????????????????????????????B.?乙选取了飞机为参考系
C.?两人的说法中必有一个是错误的?????????????????????????D.?两人选取参考系不同导致观察结果不同
【答案】
D
【解析】甲、乙两人的说法分别是以飞机和地面作为参考系研究运动的，说法都是正确的。他们的争论是由于选择的参考系不同而引起的，ABC不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】当参考系的选择不同则研究对象的运动情况不同。
2.如图所示是特技跳伞运动员的空中造型图，运动员们正保持该造型下降。甲、乙分别是其中的两位运动员，则（??
）
A.?以甲为参考系，乙是运动的
B.?以甲为参考系，地面是静止的
C.?以乙为参考系，其他运动员都是静止的
D.?运动员在下降过程中一定不能视为质点
【答案】
C
【解析】ABC．运动员们正保持该造型下降，以甲为参考系，乙是静止的，地面是运动的，以乙为参考系，其他运动员都是静止的。AB不符合题意，C符合题意；
D．运动员在下降过程中能否视为质点要看研究的问题，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】以甲为参考系，乙是静止的；以运动员为参考系，地面是运动的；物体能否作为质点主要看所研究的问题。
【素养作业】
1.理想化模型是简化物理研究的重要手段，它抓住问题的主要因素，忽略次要因素，促进了物理学的发展．下列关于理想化模型建立的表述正确的是（?
）
A.?质点作为理想化模型忽略了物体的质量
B.?点电荷作为理想化模型忽略了物体所带的电荷量
C.?理想电压表忽略了电压表的内阻
D.?理想变压器没有能量损失
【答案】
D
【解析】质点作为理想化模型忽略了物体的大小和形状．A不符合题意；点电荷作为理想化模型忽略了物体的大小和形状；B不符合题意；理想电压表认为电压表的内阻为无穷大，理想电流表忽略了电压表的内阻．C不符合题意；理想变压器忽略铁芯的磁损和线圈中的铜损，认为没有能量损失．D符合题意．
故答案为：D
【分析】质点作为理想化模型具备了质量的特性；点电荷知识忽略物体的大小和形状；理想电压表认为电压表的内阻无穷大。
2.下列情景中，加下划线的对象可被视为质点的是（??
）
A.?检查乘客是否正确佩戴口罩
?B.?追踪新冠感染者的行动轨迹
C.?检测新冠病毒是否发生变异
D.?给接种者注射新冠疫苗
【答案】
B
【解析】A．检查乘客否正确佩戴口罩，乘客不能看成质点，否则不能确定是否带口罩，A不符合题意；
B．追踪新冠感染者的行动轨迹，研究的是轨迹，能否看成质点对轨迹没有影响，故可以看成质点，B符合题意；
C．检测新冠病毒是否发生变异，研究内部结构，不能看成质点，C不符合题意；
D．给接种者注射新冠疫苗，人不能看成质点，否则无法确定接种位置，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】物体能否作为质点主要看物体本身的形状和大小对所研究的问题有没有影响。
3.下列说法中正确的是（?
）
A.?小明在进行太极健身活动，在分析动作要领时，可以把他当做质点
B.?研究火车车轮转动时，可以把火车当做质点
C.?以下落的雨滴为参考系，地面是向上运动的
D.?由于月球到地球的距离不变，所以月球相对地球是静止的
【答案】
C
【解析】AB．在物体的大小和形状不起作用，或者所起的作用并不显著而可以忽略不计时，我们近似地把该物体看作是一个只具有质量而其体积、形状可以忽略不计的理想物体，用来代替物体的有质量的点称为质点，而研究动作要领和车轮转动时对应的对象的大小和形状不能忽略，AB不符合题意；
C．以下落的雨滴为参考系时可视雨滴不动，则地面向上运动，C符合题意；
D．另外地球一天自转一周，月亮28天绕地球一周，所以月球相对地球是运动的，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】分析小明的动作不能把小明作为质点；研究火车车轮的转动不能把火车作为质点；月球相对地球位置时刻变化所以是运动的。
4.关于质点，下列说法正确的是（??
）
A.?质点一定是体积、质量极小的物体
B.?在研究王亚平授课时，“天宫一号”可看作质点
C.?研究“神州十号”飞船绕地球运行的高度时，飞船可看作质点
D.?质点是一个理想化模型，实际上并不存在，所以引入这个概念没有多大意义
【答案】
C
【解析】A．能否看成质点，与体积大小无关，体积很大的物体也能看成质点，比如地球的公转是可以看做质点；A不符合题意；
B．在研究王亚平授课时，“天宫一号”的大小不能忽略不计，不能可看作质点；B不符合题意；
C．研究“神舟十号”飞船绕地球运行的高度时，飞船可看作质点；物体的大小和形状对所研究的问题中影响可以忽略不计不计，可以把飞船当成质点处理．C符合题意；
D．质点是一个理想化模型，实际上并不存在，引入质点对问题的处理非常方便；D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】物体能否作为质点主要看所研究的问题；引入质点的概念可以简化处理问题。
5.关于参考系下列说法正确的是（??
）
A.?运动的物体不能被选作参考系
B.?蹦极时，蹦极者感觉大地扑面而来，是以蹦极者自己为参考系
C.?诗句“飞流直下三千尺”是以“飞流”为参考系的
D.?生活中看到“太阳东升西落”，是以太阳为参考系的
【答案】
B
【解析】A．一切物体都能选作参考系，无论运动的还是静止的，A不符合题意；
B．蹦极时，蹦极者感觉大地扑面而来，是以蹦极者自己为参考系，B符合题意；
C．诗句“飞流直下三千尺”是以地面为参考系的，C不符合题意；
D．生活中看到“太阳东升西落”，是以地面为参考系的，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】一切物体都可以作为参考系，飞流直下三千尺是以地面为参考系；太阳东升西落是以地面为参考系。
6.甲、乙二人各乘一艘飞艇，甲看到楼房匀速上升，乙看到甲艇匀速下降，则甲、乙艇相对于地球的运动情况可能的是（??
）
A.?甲和乙一定都匀速下降，且v乙>v甲????????????????????B.?甲匀速上升，乙可能静止不动
C.?甲匀速下降，乙一定匀速上升，且v乙>v甲??????????D.?甲匀速下降，乙可能静止
【答案】
D
【解析】甲看到楼房匀速上升，说明甲相对于地匀速下降．乙看到甲匀速下降，说明乙可能匀速下降，而且v甲>v乙
，
乙也可能静止，也可能匀速上升，ABC不符合题意；D符合题意．
故答案为：D。
【分析】利用楼房为参考系可以判别甲相对于地面的运动情况；利用甲为参考系可以判别乙的运动情况。
7.“水乡过夏至，龙船吃荷饭”。6月20日，广东东莞水乡麻涌群众欢聚在华阳湖国家湿地公园500亩的荷塘里，有的在划动龙舟，有的在吃龙船饭。有甲、乙两条龙舟在平直的水道上并排行驶，甲舟内的乘客看见远处的树木向东移动，乙舟内的乘客认为甲舟静止。如果以地面为参考系，上述事实表示（??
）
A.?甲舟向西运动，乙舟不动
B.?乙舟向西运动，甲舟不动
C.?甲舟向西运动，乙舟向东运动
D.?甲、乙两舟以相同的速度都向西运动
【答案】
D
【解析】以地面为参考系，甲舟内的乘客看见远处的树木向东移动，则甲舟向西运动；乙舟内的乘客认为甲舟静止，则两舟速度相等，即甲、乙两舟以相同的速度都向西运动。
故答案为：D。
【分析】利用地面为参考系，利用舟与的地面是否有位置变化可以判别两舟的运动情况。
8.飞机着陆后还要在跑道上滑行一段距离，机舱内的乘客透过窗户看到树木向后移动，乘客选择的参考系是（??
）
A.?停在机场的飞机????????????????????B.?候机大楼????????????????????C.?乘客乘坐的飞机????????????????????D.?飞机跑道
【答案】
C
【解析】解：乘客随飞机相对地面向前运动，故路旁的树木相对于飞机向后运动，所以当乘客透过窗户看到跑道旁的树木以一定的速度向后退时，该乘客选择的参考系是自己乘坐的飞机．故C正确．
故选C．
【分析】乘客随飞机相对地面向前运动，故路旁的树木相对于飞机向后运动，即乘客认为自己不动，则树木以一定的速度向后退．