教科版 (2019)必修 第一册1 参考系 时间 质点课文ppt课件

1．参考系　时间　质点

必备知识·自主学习——突出基础性　素养夯基

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．

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：参考系的选取原则上是________，只是选择不同的参考系，物体的运动情况可能会有所不同．

[导学1]　

选择不同的参考系，物体的运动描述一般不同．但有时候也相同，如平稳运行的车中的乘客，选择司机或者车作为参考系，乘客都处于静止状态．

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).

[举例]

时间轴上的点对应时刻，线段对应时间间隔，时间轴上的两个点无限靠近时，它们的时间间隔就会趋于0，即趋于时刻，时间间隔是一系列连续时刻的积累过程．

三、质点

1．机械运动：物体的____________随时间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，也可以把物体抽象为________．

[导学2]　在物理学中，突出问题的主要因素，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．质点这一理想化模型就是这种方法的具体应用．

关键能力·合作探究——突出综合性　素养形成

探究点一　参考系与相对运动

【导学探究】

(1)如图，坐在火车里的乘客为什么说火车没有动呢？

(2)站在站台上的小朋友为什么说火车好快呢？

(3)应该怎样描述物体的运动情况呢？

【归纳总结】

1.选取参考系的意义：静止是相对的，运动是绝对的．要描述一个物体的运动时，首先必须选定参考系，之后才能确定物体的位置、研究物体的运动．对于同一个物体，选择不同的参考系，观察结果往往不同．

2．参考系的选取原则

(1)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．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)在比较不同物体的运动时，应选择同一参考系．

【典例示范】

例1众瞩目的庆祝中华人民共和国成立70周年阅兵式上，受阅方队军容严整、精神抖擞，依次通过天安门，接受祖国和人民的检阅，出色地完成了受阅任务．如图为战旗方队以同一速度通过天安门广场时的精彩场面，在此过程中，下列说法正确的是(　　)

A．以战旗旗杆为参考系，战旗方队车辆是静止的

B．以战旗方队车辆为参考系，天安门城楼是静止的

C.以该方队的领队车辆为参考系，该方队的其他车辆是运动的

D．以地面为参考系，战旗是静止的

素养训练1　刻舟求剑的故事家喻户晓，如图所示，“舟已行矣，而剑不行”这句话所选用的参考系是(　　)

A．舟  B．地面

C．舟上的人 D．流动的水

素养训练2　如图所示，新中国成立70周年阅兵仪式上，国产武装直升机排列并保持“70”字样编队从天安门上空整齐飞过．甲、乙分别是编队中的两架直升机，则(　　)

A．以甲为参考系，乙是运动的

B．以乙为参考系，甲是运动的

C．以甲为参考系，坐在观众席上的观众都是静止的

D．以乙为参考系，“70”字样编队中所有直升机都是静止的

探究点二　时刻和时间间隔

【导学探究】

1.时刻和时间间隔的区别

读图区分时刻和时间间隔．

2．时刻和时间间隔的生活用语和专业术语

时刻和时间间隔既有联系又有区别．我们经常会遇到生活用语和专业术语，要注意它们的区别，这一点要引起重视．甲同学问：什么“时间”上课？乙同学说：8点上课．甲又问：一节课多长“时间”？答：45分钟．

(1)甲同学第一次问到的“时间”是“时刻”还是“时间间隔”？

(2)第二次问到的“时间”是“时刻”还是“时间间隔”？

【归纳总结】

1.时刻和时间间隔的表示方法

(1)时刻的表示方法：在时间轴上用一个点来表示．

(2)时间间隔的表示方法：在时间轴上用一段线段来表示．

2．要区分好时刻、时间的概念应该做到：

(1)要熟悉描述时刻的用词方式．如“第1秒末”“第3秒初”“第3秒末”等．

(2)要熟悉描述时间的用词方式．如“第3s内”“前2s”“前3s内”等．

【典例示范】

例2以下的计时数据指时间间隔的是(　　)

A．从北京开往西安的火车预计13点到

B．10秒初

C．某场足球赛伤停补时3min

D．2020年5月5日18时0分，“长征五号”B运载火箭在海南文昌首飞成功

素养训练3　下列关于甲、乙两图中计时数据的说法，正确的是(　　)

A．甲图中博尔特百米夺冠成绩“9.58”是指时刻

B．乙图中的列车到点“16：30”是指时间间隔

C．乙图中的列车“晚点1小时8分”是指时间间隔

D．甲、乙两图中所列计时数据均指时间间隔

素养训练4　如图所示的时间轴，下列关于时刻和时间间隔的说法中正确的是(　　)

A．t2表示时刻，称为第2s末或第3s初，也可以称为2s内

B．t2～t3表示时间间隔，称为前3s内

C．t0～t2表示时间间隔，称为最初2s内或前2s内

D．tn－1表示时刻，称为第(n－1) s

【思维方法】

时刻与时间间隔的判断方法

(1)根据上下文判断：时刻对应事件状态，时间间隔对应事件过程．

(2)利用时间轴判断：画出时间轴，轴上的点表示时刻，两个时刻间一段线段表示时间间隔．

探究点三　物体看成质点的条件

【导学探究】

在乒乓球比赛中，如果要研究乒乓球的运动轨迹，此时乒乓球能否被看成质点？如果要研究上旋球或下旋球对接球的影响，此时乒乓球还能否被看成质点？请你试着说出理由．

【归纳总结】

1.对质点的理解

2.物体能看成质点的条件

(1)实际物体物理模型(质点)的条件：物体的大小、形状对所研究问题的影响忽略不计．

(2)物体上各点的运动情况完全相同，整个物体的运动也可以简化为一个点的运动，把物体的质量赋予这个点．

【典例示范】

题型1　判断物体能否看成质点

例3全国铁路实行新的列车运行图，超长版时速350千米“复兴号”首次亮相京沪高铁，超长版“复兴号”全长439.9m，载客定员1283人．下列说法正确的是(　　)

A．“复兴号”体积太大，不能看成质点，乘客可看成质点，因为乘客体积小

B．“复兴号”运行时任何情况下都不能将其看成质点

C.研究车轮上某一点的运动轨迹时，可将“复兴号”看成质点

D．计算“复兴号”从北京南站到上海虹桥站的运行时间时，可将它看成质点

题型2　质点是一种理想化模型

例4在研究物体的运动时，力学中引入“质点”的概念，从科学方法上来说属于(　　)

A．极限分析物理问题的方法

B．观察实验的方法

C．建立理想模型的方法

D．等效替代的方法

【思维方法】

物体能否看作质点，难以判定时可按照以下思路进行：

(1)研究对象所关注的因素是什么；

(2)物体的大小、形状是关注的主要因素还是次要因素；

(3)如果是次要因素，则物体可以看作质点，如果是主要因素，则物体不能看作质点．

素养训练5　(多选)运动员踢足球的不同部位，会使球产生不同的运动．足球运动中常说的“香蕉球”是球在空中旋转、整体运动径迹为类似香蕉型弧线的一种运动，如图所示．下列说法正确的是(　　)

A．研究足球的运动轨迹时可以把足球看成质点

B．研究足球的旋转情况时可以把足球看成质点

C．研究守门员的扑球动作时可以把守门员看成质点

D．研究运动员踢球动作时不能把运动员看成质点

素养训练6　在判断如图所示运动员的比赛成绩时，可视为质点的是(　　)

随堂演练·自主检测——突出创新性　素养达标

1.在研究下列物体的运动时，哪个物体可以看成质点(　　)

A．研究乒乓球的旋转

B．研究运动员的跳水动作

C．研究卫星绕地球运行的周期

D．研究车轮的转动

2．下列计时数据中指时间的是(　　)

A．2020年5月5日18点0分，“长征五号”B运载火箭在海南文昌首飞成功

B．武大靖在平昌冬奥会上以39.584秒的成绩打破了短道速滑男子500米的世界纪录

C．里约奥运会马龙、张继科乒乓球男单决赛8：30正式开始

D．北京时间2021年10月5日，诺贝尔物理学奖颁发给了三位获奖者，以表彰他们“对于我们对复杂物理系统的理解”，所做的开创性贡献

3.“神舟十一号”飞船与“天宫二号”空间实验室自动交会对接成功，如图所示．这标志着我国向建成空间站的目标又往前迈进了一大步，并为最终实现在2022年完成载人空间站的全部建设奠定了基础．根据以上信息，下列说法正确的是(　　)

A．“神舟十一号”飞船与“天宫二号”实验室对接的过程，可将它们视为质点

B．对接成功后，以“天宫二号”为参考系，“神舟十一号”飞船是运动的

C．对接成功后，以地球为参考系，整个空间实验室是静止的

D．载人空间站建成后，研究空间站绕地球飞行的时间时，可将空间站视为质点

4．观察图中烟囱冒出的烟和平直路面上甲、乙两车上的小旗，关于甲、乙两车相对于房子的运动情况，下列说法正确的是(　　)

A．甲、乙两车一定向左运动

B．甲车可能向右加速运动，乙车可能向右减速运动

C．甲车可能静止或向右运动或向左缓慢运动，乙车一定向左运动

D．甲车一定向右运动，乙车一定向左加速运动

5．[情境·模型·素养]

撑竿跳高是一项非常刺激的体育运动项目．如图表示撑竿跳高运动的几个阶段：助跑、撑竿起跳、越横杆．讨论并回答下列问题，体会质点模型的建立过程．

(1)教练员针对训练录像纠正运动员的错误动作时，能否将运动员看成质点？

(2)分析运动员的助跑速度时，能否将其看成质点？

(3)分析运动员越横杆的动作时，能否将其看成质点？

第一章　描述运动的基本概念

1．参考系　时间　质点

必备知识·自主学习

一、

1．(1)运动　静止

(2)参照　位置　位置

2．(1)运动　静止　参照物　相对静止

(2)任意的

二、

1．时间间隔

2．点　一段长度

三、

1．空间位置　平动　转动

2．质量　忽略不计　质点

关键能力·合作探究

探究点一　

【导学探究】

提示：(1)火车相对于乘客没有发生位置的变动，所以乘客以自己为参考说火车没有动．

(2)火车相对于站台及站台上的小朋友的位置在快速变化，所以小朋友以站台为参考说火车速度好快．

(3)由上面的分析可知，要描述一个物体的运动情况，需要先选择某个其他物体作为参考，观察物体的位置相对于这个“其他物体”是否随时间变化，以及怎样变化．

【典例示范】

例1　解析：以战旗旗杆为参考系，战旗方队车辆是静止的，选项A正确；以战旗方队车辆为参考系，天安门城楼是运动的，选项B错误；以该方队的领队车辆为参考系，该方队的其他车辆是静止的，选项C错误；以地面为参考系，战旗是运动的，选项D错误．

答案：A

素养训练1　解析：“舟已行矣，而剑不行”是说船相对于地面在运动，而剑落到水底后相对于地面不再移动，故此句选用的参考系是地面，选项B正确．

答案：B

素养训练2　解析：甲和乙相对静止，所以以甲为参考系，乙是静止的，以乙为参考系，甲是静止的，故A、B错误；观众相对甲有位置变化，所以以甲为参考系，观众是运动的，故C错误；乙和编队中的直升机都是相对静止的，因此以乙为参考系，编队中的直升机都是静止的，故D正确．

答案：D

探究点二　

【导学探究】

1．提示：对应数轴来看就可以啦，10分钟对应的是一段，为时间间隔.8点对应的是一个点，是时刻．

2．提示：(1)第一次问到的“时间”是“时刻”．

(2)第二次问到的“时间”是“时间间隔”．

【典例示范】

例2　解析：“13点”指的是一个时刻，故A错误；“10秒初”指的是第10秒刚开始的一个时刻，故B错误；“3 min”指的是一段时间间隔，故C正确；“2020年5月5日18时0分”指的是一个时刻，故D错误．

答案：C

素养训练3　解析：甲图中博尔特百米夺冠成绩“9.58”是指时间间隔，选项A错误；乙图中的列车到点“16：30”是指时刻，选项B错误；乙图中的列车“晚点1小时8分”是指时间间隔，即时间，选项C正确，D错误．

答案：C

素养训练4　解析：A错：时刻在时间轴上对应的是点，而时间间隔表示两个时刻之间的间隔，在时间轴上对应的是线段，t2表示时刻，称为第2s末或第3s初，而2s内是时间间隔为2s．B错：t2～t3表示时间间隔，指的是2～3s这1s，称为第3s内．C对：t0～t2表示时间间隔，指的是0～2s这2s，称为最初2s内或前2s内．D错：tn－1表示时刻，称为第(n－1) s末或第ns初．

答案：C

探究点三　

【导学探究】

提示：研究乒乓球的运动轨迹时，乒乓球的大小和形状可以忽略，因此可以被看成质点；但是研究乒乓球的旋转时，就不可看成质点．

【典例示范】

例3　解析：A错：物体能否视为质点与物体的大小无关，因此不能说“复兴号”体积太大，就不能看成质点，乘客体积小，就可看成质点．B错：“复兴号”能否视为质点，要视具体情况而定，在某些问题中，若“复兴号”的大小和形状可忽略，可将“复兴号”视为质点．C错：研究车轮上某一点的运动轨迹时，“复兴号”的大小不可忽略，不能将其看成质点．D对：计算“复兴号”从北京南站到上海虹桥站的运行时间时，“复兴号”的长度相对于北京到上海的距离来说可以忽略不计，可将其看成质点．

答案：D

例4　解析：质点的引入是忽略次要因素，抓住主要因素，是一种建立理想物理模型的方法．

答案：C

素养训练5　解析：研究足球的运动轨迹时，球的大小和形状对研究问题没影响，可以把足球看成质点，A正确；而研究足球的旋转情况时，球的大小和形状对研究问题有影响，不能把足球看成质点，B错；研究守门员的扑球动作、运动员踢球动作时，研究的是他们的动作，不能把守门员、运动员看成质点，所以C错，D正确．

答案：AD

素养训练6　解析：A对：马拉松比赛时，由于路程长，运动员的大小和形状可以忽略，可以看成质点．B错：跳水比赛时，要关注运动员的动作，所以运动员的大小和形状不能忽略，不能看成质点．C错：击剑比赛时要注意运动员的肢体动作及击中点的位置，不能看成质点．D错：体操比赛中主要根据运动员的肢体动作评分，不能忽略运动员的大小和形状，不能看成质点．

答案：A

随堂演练·自主检测

1．解析：关键是分析在实际研究的问题中物体的大小、形状能否忽略．若能忽略物体的大小和形状，则可视为质点，若不能忽略物体的大小和形状，则不可视为质点，由此可知A、B、D均错误，C正确．

答案：C

2．解析：2020年5月5日18点0分在时间轴上对应的是一个点，是时刻，故A错误；39.584秒是武大靖比赛的时间，故B正确；8：30在时间轴上对应的是一个点，是时刻，故C错误；北京时间2021年10月5日在时间轴上对应的是一个点，是时刻，故D错误．

答案：B

3．解析：在交会对接的过程中，对“神舟十一号”和“天宫二号”的姿态调整，涉及转动，所以不能将“神舟十一号”和“天宫二号”看成质点，故A错误；对接成功后，“神舟十一号”与“天宫二号”运动情况相同，是相对静止的，故B错误；对接成功后，以地球为参考系，整个空间实验室绕地球转动，相对地球是运动的，故C错误；研究空间站绕地球飞行的时间时，空间站的形状和大小可以忽略，可视为质点，故D正确．

答案：D

4．解析：从图上烟的方向可以判断风的方向是向左的，图中甲车的小旗向左飘，我们可以判断甲车可能静止，可能向右运动，也可能向左运动，向左的速度必须小于风速，运动较缓慢；图中乙车的小旗向右飘，我们可以判断乙车一定向左运动，且向左运动的速度大于风速，选项C正确．

答案：C

5．解析：(1)不能，纠正运动员的错误动作时不能忽略运动员的姿势及动作(即运动员的形状及大小).

(2)能，分析运动员的助跑速度时，可以忽略其姿势及动作(即运动员的形状及大小).

(3)不能，理由同(1).

答案：见解析

核心素养：本题考查质点模型的建立过程．撑竿跳高是大型运动会中的常规比赛项目，运动员能否看成质点取决于研究问题的角度，考查物理核心素养“科学思维”中的“模型建构”能力．