2019-2020年高中物理 第一章第一節(jié) 質(zhì)點 參考系和坐標(biāo)系導(dǎo)學(xué)案 新人教版必修1第一節(jié) 質(zhì)點 參考系和坐標(biāo)系新課標(biāo)要求1、 理解質(zhì)點的概念，知道物體在什么情況下可以看成質(zhì)點，知道它是一種科學(xué)抽象。2、 知道參考系的概念，知道對同一物體的運動選取不同的參考系時，觀察到的結(jié)果可能不同；在選擇參考系時，要考慮研究問題的方便，通常選擇地面為參考系。3、 知道在描敘物體的運動時，建立坐標(biāo)系的重要性，并能根據(jù)物體運動情況建立合適的坐標(biāo)系。4、 體驗不同參考系中運動的相對性，形成勤于觀察、勤于思考的習(xí)慣，提高自主獲取知識的能力。5、 體會用坐標(biāo)方法描述物體位置的優(yōu)越性，可用不同的方法設(shè)計實驗并比較體會，增強發(fā)現(xiàn)問題并力求解決問題的意識和能力。新課預(yù)習(xí)1、 機械運動：一個物體相對于另一個物體_的變化叫做機械運動。2、 質(zhì)點：（1）、定義：不考慮物體的_和_，把物體簡化為一個有_的點，稱為質(zhì)點。（2）物體可以看作質(zhì)點的條件：如果在研究的問題中，物體的_、_以及物體上各部分運動的差異是次要的或不起作用的無關(guān)因素時，就可以把物體當(dāng)作質(zhì)點。提示：質(zhì)點是一種科學(xué)抽象，是一個理想化模型。3、 參考系：（1） 概念：在描述一個物體的運動時，用來作為_的另一個物體稱為參考系。（2） 參考系的選擇：描述同一物體的運動時，若以不同的物體作為參考系，觀察到的結(jié)果可能是不同的，參考系的選擇原則上是_的，但是在實際問題中應(yīng)當(dāng)以研究問題的方便、對運動的描述盡可能簡單為原則，通常取_或相對于_不動的其他物體作參考系比較方便。4、 坐標(biāo)系：（1） 概念：為了定量描述物體的_及_變化，在_上建立適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系。提示：畫坐標(biāo)系時必須標(biāo)上_、_和_。（2） 根據(jù)坐標(biāo)系描述物體的復(fù)雜程度，可將坐標(biāo)系分為_、_、_。知識精講知識點1. 質(zhì)點例1 在研究下列哪些運動時,指定的物體可以看做質(zhì)點( )A從廣州到北京運行中的火車 B研究車輪自轉(zhuǎn)情況時的車輪C研究地球繞太陽運動時的地球 D研究地球自轉(zhuǎn)運動時的地球思路分析物體可以簡化成質(zhì)點的條件是：在所研究的問題中，物體的體積和形狀應(yīng)屬于無關(guān)因素或次要因素。物體平動時和所研究的距離遠(yuǎn)大于物體本身的某些幾何尺寸時，便可簡化為質(zhì)點。 總結(jié)質(zhì)點是一種理想化的模型，是一種科學(xué)的抽象，要抓住主要因素，忽略次要因素。分析這類問題時,要抓住問題的關(guān)鍵，具體問題具體分析。變式訓(xùn)練下列情況的物體，哪些可以看做質(zhì)點( )A. 研究鐘表時針的轉(zhuǎn)動情況B. 正在做花樣滑冰的運動員C. 沿斜面勻速下滑的木塊D. 放在地面上的木箱,在上面的箱角處用水平推力推它,木箱可繞下面的箱角轉(zhuǎn)動知識點2. 參考系例2 甲、乙、丙三人各乘一個熱氣球，甲看到樓房勻速上升，乙看到甲在勻速上升，甲看到丙勻速上升，丙看到乙勻速下降。那么，從地面上看甲、乙、丙的運動情況可能是（ ） A甲、乙勻速下降，V乙>V甲，丙停在空中 B甲、乙勻速下降，V乙>V甲，丙勻速上升 C甲、乙勻速下降，V乙>V甲，丙勻速下降，且V丙>V甲 D以上說法均不正確 總結(jié)分析這類問題時，要緊扣參考系的定義，根據(jù)運動的相對性，由簡單到復(fù)雜的順序，先確定有唯一性的，再確定有多種可能性的，一環(huán)扣一環(huán)，不要出現(xiàn)遺漏。變式訓(xùn)練關(guān)于參考系的選擇，下列說法中正確的是（ ）A參考系必須選擇靜止不動的物體 B參考系必須是和地面連在一起的物體C參考系就是不動的物體 D任何物體都可以被選作參考系知識點3：坐標(biāo)描述質(zhì)點位置及位置變化用例3 一質(zhì)點在x軸上運動，各個時刻的位置坐標(biāo)如下表：t/s012345x/m05-4-1-71(1) 請在下面的x軸上標(biāo)出質(zhì)點在各時刻的位置。-7-6-5-4-3-2-10123456x/m(2) 哪個時刻離開坐標(biāo)原點最遠(yuǎn)？有多遠(yuǎn)？思路分析為了定量地描述物體的位置及位置變化，需要在參考系上建立適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系。這一質(zhì)點在一直線上運動，所以以運動路徑所在的直線為x軸標(biāo)出各時刻質(zhì)點的位置坐標(biāo)如圖。由圖不難看出，第4s末質(zhì)點離開坐標(biāo)原點的距離最遠(yuǎn)，為7m。變式訓(xùn)練ABC質(zhì)點由西向東運動，從A點出發(fā)到達(dá)C點再返回B點靜止。如圖，若AC=100m，BC=30m，以B點為原點，向東為正方向建立直線坐標(biāo)，則：出發(fā)點的位置為_ m，B點位置是_ m，C點位置為_ m，A到B位置變化是_m，方向_，C到B位置變化為_ m，方向_。難點精析1、關(guān)于質(zhì)點：盡管任何物體都有一定的形狀和大小，但如果在我們所研究的問題中，物體的形狀和大小不起作用或起作用很小，就可以忽略其大小和形狀，而把物體看成一個有質(zhì)量的點。這種用來代替物體的沒有大小和形狀、但有質(zhì)量的點，叫做質(zhì)點。質(zhì)點是為了簡化問題，抓住主要因素，忽略次要因素，由實際物體抽象出來的一種理想模型。能否將物體看成質(zhì)點是根據(jù)物體的形狀和大小在所研究的問題中是否可以忽略，而不是根據(jù)物體的大小。有的物體盡管很小，卻不能視為質(zhì)點，而有的物體盡管很大，卻可以看作質(zhì)點。在下列情況下物體可以視為質(zhì)點：(1)一個物體，如果它的各部分的運動情況都相同，一般情況下這個物體可當(dāng)作質(zhì)點。(2)物體的形狀、大小遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于所研究的距離，這種物體也可以當(dāng)做質(zhì)點。(3)在中學(xué)物理中，所研究的物體，除非涉及轉(zhuǎn)動，一般都可把它們當(dāng)作質(zhì)點。質(zhì)點的判斷是本節(jié)易錯的地方，應(yīng)該知道，物體的大小，質(zhì)量多少不是物體能否看成質(zhì)點的條件，而應(yīng)根據(jù)它們對所討論的問題影響大小來確定。例4 下列關(guān)于質(zhì)點的說法，正確的是（ ）A 質(zhì)點就是很小的物體B 物體抽象成質(zhì)點后，物體自身的大小和質(zhì)量均可忽略C 質(zhì)點是一種科學(xué)抽象，事實上質(zhì)點并不存在D做曲線運動的物體不可以看成質(zhì)點 變式訓(xùn)練下列關(guān)于質(zhì)點的說法中，正確的是（ ）A 體積很小的物體都可看成質(zhì)點B 質(zhì)量很小的物體都可看成質(zhì)點C 不論物體的質(zhì)量多大，只要物體的尺寸跟物體間距離相比甚小時，就可以看成質(zhì)點D 只有低速運動的物體才可看成質(zhì)點，高速運動的物體不可看做質(zhì)點2關(guān)于參考系：（1）要描述某個物體的運動時，必須先確定參考系。只有選取參考系之后，才能確定物體的位置（相對于參考系的位置），并進(jìn)而研究物體的位置變化情況，即運動情況。（2）選取不同的物體作為參考系，同一物體的運動就不同，某個物體相對于某一參考系可能是運動的，而選其他物體為參考系時，它可能是靜止的，這就叫運動的相對性。（3）參考系的選擇是任意的，但應(yīng)以觀測方便和使運動的描述盡可能簡單為原則。通常情況下，研究地面上物體的運動時，常選取大地為參考系。例5在平直行駛的汽車內(nèi)，一個乘客以自己為參考系向外觀察，他看到的下述現(xiàn)象哪個肯定錯了（ ） A車同向行駛的自行車向后運動B公路兩旁的樹是靜止的C有一輛汽車總在自己的車前面不動D路旁的房屋向后運動思路分析 運動是相對的，以運動的物體為參考系時地面上的靜止物體以等大反向的速度運動，所以路旁的小樹應(yīng)該和房屋一樣是向后運動的。 方法總結(jié) 物體的運動情況取決于參考系的選擇。兩個參照系之間彼此觀察對方的運動情況一定正好相反的。變式訓(xùn)練 東漢時期的著作尚書緯考靈瞿中談到地球的運動時這樣寫道：“地恒動不止而人不知，譬如人在大舟中，閉圃（即窗戶）而坐，舟行不覺也”。這說明了什么物理道理？綜合拓展本節(jié)涉及了高中物理第一個理想模型“質(zhì)點”，中學(xué)力學(xué)內(nèi)容幾乎都是質(zhì)點力學(xué)知識。因而在解題過程如何把實際物體看作質(zhì)點是求解的基礎(chǔ)；而一個物體能否看作質(zhì)點的關(guān)鍵在于研究對象與你所研究問題的關(guān)系。例6 下列說法正確的是（ ） A運轉(zhuǎn)中的地球不能看做質(zhì)點，而原子核可以看做質(zhì)點B研究火車通過路旁一跟電線桿的時間時，火車可看做質(zhì)點C研究xx奧運會乒乓球女單冠軍張怡寧打出的乒乓球時，不能把乒乓球看做質(zhì)點D研究在平直的高速路上飛馳的汽車的速度時，可將汽車看做質(zhì)點