人教版 (2019)必修 第一册1 质点 参考系学案设计

1.1 质点 参考系

学习目标

1、理解质点的概念，知道物体可看成质点的条件；

2、理解参考系的概念，知道物体的运动具有相对性；

3、初步体会物理模型在探索自然规律中的作用。

重点难点

1、理解质点的概念以及初步建立质点时所采用的抽象思维方法（重点）

2、如何在研究具体问题时选用正确的参考系（重点）

3、物体可看做质点的条件（难点）

自主探究

一、质点

（1）定义:用来代替物体的有质量的点。

（2）物体可看作质点的条件：

     ①物体的_______和_______可以忽略。

     ②物体上任意一点的运动可以代替______物体的运动。

     ③一个物体能否看成质点是由_______决定的。

     ④理想化方法：在物理学中，突出问题的_______因素，忽略_______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。质点这一物理模型就是这种方法的具体应用。

二、参考系

（1）运动与静止的关系：

①自然界中一切物体都处于永恒的运动中，即运动的________性。

②描述某一个物体的运动时，总是相对于其他物体而言的，这便是运动的____性。

（2）参考系：在研究物体的运动时，被选作______的其他物体称为参考系。

（3）参考系的选择

①参考系的选择是_______的。

②选择不同的参考系观察同一个物体的运动，观察结果________。

③参考系选取得当，会使问题的研究变得简洁、方便。

④中学阶段，除特殊情况外，一般选区地面或相对地面静止的物体作为参考系。

探究思考

一、物体看成质点的条件

（1）对质点的三点说明：

    ①质点是一种理想化物理模型，实际并不存在。

    ②物体能否被看出质点是由所研究问题的性质决定的，并非依据物体自身大小和形状来判断。

    ③质点不同于几何“点”，是忽略了物体的大小和形状的有质量的点，而几何中的“点”仅仅表示空间中的某一位置。

（2）可将物体抽象成质点的几种情况

【典例一】1、在2012年伦敦奥运会上，中国代表团参加了包括田径、体操、柔道等项目的比赛，下列几种比赛项目中的研究对象可视为质点的是 ( 　)

A．在撑杆跳高比赛中研究运动员手中的支撑杆在支撑地面过程中的转动情况

B．帆船比赛中确定帆船在大海中的位置

C．跆拳道比赛中研究运动员的动作

D．跳水比赛中研究运动员在空中的姿态

解题思路：撑杆跳高时，若将支撑杆看做质点，则无法研究支撑杆的转动情况，选项A错误；研究帆船在大海中的位置时，帆船的大小和形状可以忽略，故可将帆船看做质点，选项B正确；跆拳道比赛中，若将运动员看做质点，则运动员的动作就无法研究，选项C错误；研究跳水运动员在空中的姿态时，运动员的大小和形状不能忽略，故不能将运动员看做质点，选项D错误．

答案：B

二、参考系

（1）定义：要描述某一个物体的位置及其随时间的变化，首先要选定某个其他物体作

为参考，假定这个“其他物体”不动，观察研究对象相对于这个“其他物体”的位置是否随时间变化，这个被用来作为参考的物体叫作参考系。

（2）参考系的选取原则：参考系的选取是任意的。在实际问题中，参考系的选取以研究问题方便、对运动的描述尽可能简单为基本原则。研究地面上物体的运动时，常选取地面或相对地面静止的物体为参考系。

  （3）参考系对运动的影响：对于同一个物体的运动，如果选取不同的参考系，所得到的

的结果可能不同。

【典例二】2、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

解题思路：参考系是为了研究物体的运动,选定的用来作为标准的物体。“飞流直下三千尺”,是以大地为参考系的;“钱塘江观潮时,观众只觉得潮水扑面而来”,描述了潮水相对于观众的运动,是以观众为参考系的;“两岸猿声啼不住,轻舟已过万重山”描述了轻舟相对于万重山的运动,是以万重山为参考系的;升国旗时,观察到国旗冉冉升起,观察者是以大地或旗杆及相对地面不动的物体为参考系的。故选C。

答案：C

随堂训练

1、下列关于质点的说法中正确的是(   )

A．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

B．只有体积很小的物体才能看做质点

C．凡轻小的物体，皆可看做质点

D．如果物体的形状和大小对所研究的问题属于无关或次要因素时，即可把物体看做质点

2、关于参考系,下列说法正确的是(   )

A.在研究和描述一个物体的运动时,必须选定参考系

B.由于运动是绝对的,描述运动时,无需选定参考系

C.选取不同的参考系来观察同一个物体的运动,观察的结果一定是不同的

D.研究地面上物体的运动时,必须选地球为参考系

3、物理学中引入“质点”概念，从科学方法说，是属于（   ）

A.观察、实验的方法     B.逻辑推理的方法 

C.类比的方法    D.理想模型的方法

4、为了提高枪械射击时的准确率,制造时会在枪管上刻上螺旋形的槽。这样,当子弹在枪管中运动时,会按照旋转的方式前进,离开枪管后,子弹的高速旋转会降低空气密度、侧风等外部环境对子弹的影响,从而提高子弹飞行的稳定性。下列关于子弹运动的说法正确的是(   )

A.当研究子弹的旋转对子弹飞行的影响时可以把子弹看做质点

B.当研究子弹射击百米外的靶子所用的时间时可以把子弹看做质点

C.无论研究什么问题都可以把子弹看做质点

D.能否将子弹看做质点,取决于我们所研究的具体问题

5、甲、乙、丙三人各乘一只热气球，甲看到楼房匀速上升，乙看到甲匀速上升，丙看到乙匀 速下降，甲看到丙匀速上升.那么，甲、乙、丙对地的运动可能是(   )

A. 甲、乙匀速下降，且，丙停在空中

B. 甲、乙匀速下降，且，丙匀速上升

C. 甲、乙匀速下降，且,丙匀速下降

D.上述结论均不正确

6、撑杆跳高是一项非常刺激的体育运动项目,如图表示撑杆跳运动的几个阶段:助跑、撑杆起跳、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,能否将运动员看成质点?

3.测量运动员所跳高度(判定运动员是否打破世界纪录)时,能否将运动员看成质点?