高中人教版 (2019)1 质点 参考系教学课件ppt

这是一份高中人教版 (2019)1 质点 参考系教学课件ppt，共53页。PPT课件主要包含了本章素养概述，质点参考系，目标体系构建，思维脉络，课前预习反馈，知识点1，物体和质点，主要因素，次要因素，理想化等内容，欢迎下载使用。

〔情 境 导 入〕我们生活在一个运动的世界之中，翱翔的雄鹰、呼啸的飞机、轰鸣的战车、远航的巨轮……从浩瀚的宇宙到微小的粒子，自然界中的一切物体，都在不停地运动。在这一章里，我们将初步学习、研究如何描述物体的运动。
〔内 容 提 要〕机械运动的基本特征是空间位置随时间发生变化，所以研究机械运动就要从空间和时间两个方面进行。研究一种物理规律总是先从现象的描述入手，作为研究物体机械运动规律的第一章，本章主要从三个角度介绍了描述机械运动的相关基本概念：一是从运动的研究方法，介绍了质点和参考系；二是从运动的时间和空间延伸，介绍了时刻和时间间隔及位置和位移；三是从运动的状态及变化，介绍了速度和加速度。本章还学习了用图像来描述“位移”或“速度”随时间变化的规律。
本章重点：①知道质点、位移、路程、速度、加速度等概念；②知道平均速度和瞬时速度的区别与联系；③知道速度、速度的变化量和加速度之间的区别与联系。本章难点：①速度、速度的变化量和加速度的区别与联系；②x－t图像及v－t图像的理解及应用。
〔学 法 指 导〕学习本章要抓住两个关键，一个是从物理学的角度明确相关概念引入的必要性，二是从数学的角度理解对运动属性的描述方法。在学习的过程中，一定要注意联系实际，采用一些直观、形象的方法来加深对知识点的理解，从而把难度降到最低限度。另外，一定要领会物理学的科学思维方法，如质点模型的建立(理想化模型)、瞬时速度的概念(极限法)、加速度的定义(比值定义法)、用图像描述物体运动的规律等，并将学到的科学思维方法应用到今后解决问题的过程中，做到举一反三、触类旁通。
【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。2．经历质点模型的建构过程，初步体会建构物理模型的思维方式。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，体会运动的相对性和绝对性。
1．质点的定义：忽略物体的________和________，把物体简化为一个具有________的点，这样的点称为质点。2．把物体看作质点的条件：物体的________和________对研究问题的影响可以忽略。3．理想化模型：在物理学中，突出问题的____________，忽略____________，建立__________的物理模型，是经常采用的一种科学研究方法。质点就是一种理想化模型，实际并不存在。注意：在高中物理中，我们主要研究那些能够简化为质点的物体的运动，所以常常不区分“物体”和“质点”两个词。
1．定义：在描述一个物体的运动时，首先要选定某个其他物体作为参考，这种用来作为________的物体叫作参考系。2．参考系的选取(1)参考系的选取是________的，但选取的参考系不同，结论往往________，通常选________为参考系。(2)参考系既可以是________的物体，也可以是________的物体。注意：物体被选作参考系后，就认为该物体是静止的。
『判一判』(1)自然界中没有绝对静止的物体。(　　)(2)很小的物体一定能看作质点，较大的物体有时也能看作质点。(　　)(3)质点是为了突出问题的主要因素，忽略次要因素而建立的理想化模型。(　　)
(4)参考系必须选取地面或相对于地面静止的其他物体。(　　)(5)选取的参考系不同，对同一个物体运动的描述也往往不同。(　　)(6)“坐地日行八万里”所对应的参考系是地面。(　　)
『选一选』下列奥运会项目中记录运动员比赛成绩时，可将运动员视为质点的是(　　)
解析：击剑、蹦床、体操比赛时要注意运动员的肢体动作，不能将运动员看作质点；自行车比赛主要是看运动的快慢，运动员的大小和形状可以忽略，能看作质点。本题应选D。
『想一想』在我国古典小说《镜花缘》中有这样一句话：“去年一阵大风，把我院内一口井忽然吹到篱笆外去。”为什么“井”会被“吹到篱笆外去”？
解析：一个物体的运动状态的确定，关键取决于所选取的参考系。所选取的参考系不同，得到的结论也不相同。人之所以看到“井”会被“吹到篱笆外去”，说明说这句话的人是以篱笆为参考系的。
近些年风靡全国的广场舞是一项男女老少皆宜的运动项目，当我们盯住一个人的舞蹈动作进行模仿学习时能把舞蹈者简化成一个点吗？当我们在广场上方观察人们的队形进行航拍时，能把舞蹈者简化成一个点吗？提示：不能　能
1．理想化模型(1)“理想化模型”是为了使研究的问题得以简化或研究问题方便而进行的一种科学的抽象，实际并不存在。(2)“理想化模型”是以研究目的为出发点，突出问题的主要因素，忽略次要因素而建立的“物理模型”。(3)“理想化模型”是在一定程度和范围内对客观存在的复杂事物的一种近似反映，是物理学中经常采用的一种研究方法。
2．对质点的理解(1)质点是用来代替物体的有质量的点，其突出的特点是“具有质量”，但是质点没有大小、体积、形状与几何中的“点”有本质区别。(2)质点是一种“理想化模型” 。
3．实际物体可看成质点的常见情况
物体能否被视为质点，不是取决于物体的大小，而是看物体的形状和大小对研究问题的结果的影响是否可忽略。同一物体在不同的问题情景中有的可视为质点，有的则不能视为质点。
　　　　　如图所示，下列几种情况下的物体，
哪些可将物体当作质点来处理(　　)A．甲：研究正在吊起货物的起重机的运动时B．乙：研究正在旋转的硬币的运动时C．丙：研究太空中宇宙飞船的位置时D．丁：研究转动的门的运动时
解析：A、B、D选项中的研究对象的大小、形状忽略后，起重机、硬币、门的运动将无法研究，故A、B、D选项中的研究对象不能被当作质点；C选项中宇宙飞船的大小、形状忽略后，对于确定宇宙飞船的位置无影响，故C项中的宇宙飞船可以被当作质点。
思维升华：(1)质点要突出“具有质量”和“占有位置”的特点，质点没有大小和形状，它的质量就是它所代替的物体的质量。(2)质点没有大小和形状，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。
1．(2021·湖北省黄冈市麻城市实验中学高一月考物理试题) 国庆阅兵中展示了“大国重器”东风41，电视直播的解说词中这样介绍东风41核导弹：“战略制衡、战略摄控、战略决胜，东风41洲际战略核导弹是我国战略核力量的中流砥柱！”
关于东风41导弹，下列说法中正确的是(　　)A．因为质点就是体积很小的点，所以导弹不可以被看成质点B．判断导弹方队经过天安门广场时队列是否整齐，可以把导弹看成质点C．研究导弹在空中远距离飞行的轨迹时可以把导弹看成质点D．研究导弹在发射架上发射的运动时间时可以把导弹看成质点
解析：物体能否可看作质点，关键是看它的大小形状对所研究的问题能否忽略不计没有影响，故体积很小的点不一定能看作质点；在研究导弹的运动轨迹时可以把导弹看成质点，选项A错误；判断导弹方队经过天安门广场时队列是否整齐，导弹的大小不能忽略，不可以把导弹看成质点，选项B错误；研究导弹在空中远距离飞行的轨迹时导弹的大小可以忽略，可以把导弹看成质点，选项C正确；研究导弹在发射架上发射的运动时间时导弹的大小不能忽略，不可以把导弹看成质点，选项D错误。
观察下面的漫画，图中司机说乘车人“你没动”，而路上的小女孩说他运动得“真快”。关于司机和小女孩对乘车人运动状态的描述中，司机和小女孩得到了不同的结论，但仔细一想他们都是对的。试分析小女孩和司机各自说话的根据。
提示：对于路旁的小女孩，她们观察乘客是以地面为参考系；而坐在车内的司机观察乘客是以车为参考系，故得到了不同的结论。
1．选择参考系的意义：要描述一个物体的运动，必须首先选好参考系。只有选定参考系后，才能研究物体做怎样的运动。2．选择参考系的原则：(1)选取参考系一般应根据研究对象和研究对象所在的系统来决定。(2)参考系的选取可以是任意的。在实际问题中，参考系的选取应以观测方便和使运动的描述尽可能简单为基本原则。(3)在比较不同物体的运动时，应选择同一参考系。
3．参考系的四个特性：
(1)分析具体的问题时，选择合适的物体作为参考系，可使问题变得简单。(2)解题过程中，如果选地面作为参考系可以不指明，但选其他物体作为参考系时必须指明。
　　　　　观察图中屋顶的炊烟和小红头发的飘动方向，可知风与小红的运动情况，其中正确的是(　　)A．风是向左吹的，小红向左运动的速度比风的小B．风是向左吹的，小红向左运动的速度比风的大C．风是向右吹的，小红是向左运动的D．风是向左吹的，小红是向右运动的
解析：选地面为参考系，由屋顶的炊烟方向可知风向左吹。因为小红的头发向右飘，所以小红一定向左运动且速度比风速大，故选项B正确。
思维升华：对于观察到运动现象，判断观察者观察时所选取的参考系，有两种方法：(1)静物法：明确观察到的现象中，什么物体是运动的，什么物体是静止的，静止的物体可能就是参考系。(2)假设法：假设以某物体为参考系，看对所研究物体运动的描述是否与观察到的结果一致。若一致，该物体可能就是参考系。
2．(2020·杭州高一期中)“空手把锄头，步行骑水牛，人从桥上过，桥流水不流。”是《中国诗词大会》某期节目里选用的古诗，从物理学的角度看，其中“桥流水不流”所选择的参考系是(　　)A．水　　B．牛　　C．桥　　D．人
解析：“桥流水不流”可以理解为“桥动水不动”，意思就是说桥在运动，水在静止。这是以水为参照物观察到的现象，故选A。
质点模型的建立思想　　　　(2021·河北省石家庄市元氏县第四中学高一月考物理试题)关于质点，以下说法正确的是(　　)A．质点就是很小的物体，如液滴、花粉颗粒、尘埃等B．体积很大的物体一定不能看作质点C．一山路转弯处较狭窄，司机下车实地勘察，判断汽车是否能安全通过，此时在司机看来汽车是一个质点D．描绘航空母舰在海洋中的运动轨迹时，航空母舰可看作质点
解析：当物体的形状和大小对我们所研究问题影响不大时，可以将物体简化为一个有质量的点，但判断物体能不能看作质点不是依据物体的大小而是根据我们所研究的问题来判断的，AB错误；由于转弯处较窄，所以不能忽略汽车的大小，故不能看作质点，C错误；描绘航空母舰在海洋中的运动轨迹时，航空母舰的大小可以忽略，故能看作质点，D正确。
名师点睛：判断物体能不能看作质点，判断依据不是质点的质量大小和体积大小，而是我们所研究的问题，当物体的形状和体积对我们所研究的问题影响不大或者可以忽略时，物体可以看做质点，小物体不一定能看作质点，如研究原子核的内部结构时，原子核不能看作质点，大物体不一定不能看作质点，如研究地球公转时，地球可以看作质点。
核心素养　科学思维引入“理想化模型”的概念，可以使问题的处理大为简化而又不会发生大的偏差。现实生活中，有许多实际的事物与这种“理想化模型”十分接近。因此在一定的场合、条件下，可以把实际事物当作“理想化模型”来处理。
1．(2021·吉林省长春市长春外国语学校高一月考物理试题)北京已成功申办2022年冬奥会。如图所示为部分冬奥会项目，下列关于这些冬奥会项目的研究中，可以将运动员看作质点的是(　　)A．研究速度滑冰运动员滑冰的快慢B．研究自由滑雪运动员的空中姿态C．研究单板滑雪运动员的空中转体D．研究花样滑冰运动员的花样动作
解析：研究速度滑冰运动员滑冰的快慢时，人的形状对研究的过程来说可以忽略不计，所以能看成质点，故A正确；研究自由滑雪运动员的空中姿态时，人的形状不能忽略，不可以将运动员看作质点，故B错误；研究单板滑雪运动员的空中转体时，要研究运动员的动作，不可以将运动员看作质点，故C错误；研究花样滑冰运动员的花样动作时，要观看运动员的动作，不可以将运动员看作质点，故D错误。
2．(2021·江苏省盐城市东台市创新学校高一检测物理试题)如图所示，某地在端午节举行赛龙舟活动，所有龙舟均朝同一方向奋力前进。则　 (　　)
A．以岸为参考系，龙舟是静止的B．以岸为参考系，龙舟是向前运动的C．以某一龙舟为参考系，岸是静止的D．以某一龙舟为参考系，岸是向前运动的解析：以岸为参考系，龙舟是向前运动的，选项A错误，B正确；以某一龙舟为参考系，岸是向后运动的，选项CD错误。
3．(多选)(2021·江西省抚州市临川二中高一(上)月考物理试题) 在“金星凌日”的精彩天象中，观察到太阳表面上有颗小黑点缓慢走过，持续时间达六个半小时，那便是金星，如图所示，下面说法正确的是(　 　)A．地球在金星与太阳之间B．观测“金星凌日”时可将太阳看成质点C．以太阳为参考系，可以认为地球是运动的D．以太阳为参考系，可以认为金星是运动的
解析：“金星凌日”现象的成因是光的直线传播，当金星转到太阳与地球中间且三者在一条直线上时，金星挡住了沿直线传播的太阳光，人们看到太阳上的黑点实际上是金星，由此可知发生金星凌日现象时，金星位于地球和太阳之间，故A错误；观测“金星凌日”时，如果将太阳看成质点，无法看到“金星凌日”现象，故B错误；以太阳为参考系，可以认为金星和地球都是运动的，故CD正确。
4．(2021·山西太原模拟)观察图中的烟囱冒出的烟和车上的小旗，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、乙两车一定向右运动C．甲车可能运动，乙车向右运动D．甲车可能静止，乙车向左运动