高中第一节 质点 参考系 时间课文内容课件ppt

这是一份高中第一节 质点 参考系 时间课文内容课件ppt，共60页。PPT课件主要包含了课前·自主预习，主要因素，次要因素，理想化，参考系，时间与时刻，某一瞬间，两个时刻之间，课堂·重难探究，对质点的理解等内容，欢迎下载使用。

①物理观念：能了解质点、参考系、时间、位移、速度和加速度的内涵，初步了解标量和矢量；能将时间、位移、速度和加速度等概念与生活中的相关现象联系起来；能从物理学的视角观察身边的运动现象．
②科学思维：能在特定情境中将物体抽象为质点，知道建立质点模型的条件与方法；能结合瞬时速度、加速度概念的建构，体会研究物理问题的极限方法和抽象思维的方法；知道物理研究需要证据；有质疑的意识．③科学探究：通过平均速度与瞬时速度的比较，对瞬时速度的测量方法有所了解．④科学态度与责任：知道物理学研究的很多问题就在身边，对自然界有好奇心，具有探索的兴趣；了解物理学对生产、生活和人类科学发展的重要性及现实意义．
本章作为研究机械运动的第一章，既是学习下一章的基础，也是以后各章学习的基础，在很多方面对高中物理来说都起着奠定基础的作用．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知道速度的变化量和加速度之间的区别与联系．
本章难点　①平均速度、瞬时速度和速率的区别与联系；②速度、速度的变化量和加速度的区别与联系；③x－t图像及v－t图像的理解．
第一节　质点　参考系　时间
1．质点的定义：忽略物体的________和________，把物体简化为一个有________的物质点，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．
为什么要引入质点？物体能否视为质点由什么决定？构建物理模型有什么重要作用？【答案】引入质点是为了更好地研究物体的运动．物体能否看成质点由研究的问题决定，看物体形状和大小对所研究的问题是否有影响．构建物理模型能简化研究，系统、定量研究问题．
某次多型战机飞行训练中，下列说法正确的是(　　)A．研究飞机起飞时的姿态变化，飞机可以看作质点B．研究飞机从起点到终点的飞行时间，飞机可以看作质点C．研究歼击机进行空中加油，歼击机可以看作质点D．研究歼击机在空中的翻滚动作，歼击机可以看作质点 【答案】B　
【解析】研究飞机的起飞状态，要看飞机起飞时的姿态变化，所以不能看成质点，故A错误；飞机长度相对于从起点到终点的距离很小，对飞行时间的影响可忽略，所以飞机可看成质点，故B正确；研究歼击机进行空中加油时要看油孔在什么位置，不能把歼击机看成质点，故C错误；研究歼击机在空中的翻滚动作时要看歼击机各点动作，不能看成质点，故D错误．
1．定义：为了描述物体的运动而假定为不动、用来作________的物体．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．3．坐标系：选定原点、正方向、标度建立的坐标轴系统，用来定量描述物体的位置及位置变化．
选作参考系的物体，运动吗？【答案】任何物体，一旦被选为参考系，那在此参考系下它就是不动的．
敦煌曲子词中有一首：“满眼风光多闪烁，看山恰似走来迎，仔细看山山不动，是船行．”请用物理学知识解释“看山恰似走来迎”和“山不动，是船行”．你由此得到什么启示？【答案】作者得出“看山恰似走来迎”是以自己(或船)为参考系的；得出“山不动，是船行”则是以大地为参考系的．可见参考系不同，对于物体运动的描述往往是不同的．
1．时刻：表示__________，在时间轴上用点表示，如第2 s末、第8 s初等均为时刻．2．时间：表示________________的间隔．在时间轴上用_________表示，如前4 s内(0至4 s末)、第4 s内(3 s末至4 s末)等均为时间间隔．
如图甲、乙所示：“上午8时上课”“8时45分下课”“每节课45分钟”“第2 s 初”“第5 s末”“第6 s内”……①以上说法中，哪些表示时刻？哪些表示时间间隔？②“第2 s初”“第5 s末”“第6 s内”分别对应时间轴上的哪一点或哪一段？
【答案】①“上午8时上课”“8时45分下课”“第2 s初”“第5 s末”表示时刻；“每节课45分钟”“第6 s内”表示时间间隔．②如图
对质点和理想化模型的理解
例1　关于质点，下列说法正确的是(　　)A．质点一定是很小的物体B．质点是实际存在的有质量的点C．质点是研究物体运动时的一种理想化模型D．质点就是物体的重心【答案】C　
【解析】质点是研究物体运动时，根据研究的需要忽略物体的大小和形状，而把物体看成一个有质量的点，它是一种理想化模型，实际上是不存在的．一个物体能否看成质点，并不在于它的大小，关键在于这个物体在所研究的问题中，它的大小和形状是否可以忽略，如果能够忽略就可视为质点，如果不能忽略就不能视为质点，所以只有C正确．
变式1　在评判下列运动员的比赛成绩时，运动员可视为质点的是(　　)【答案】A　【解析】马拉松比赛时，由于路程长，运动员的体积可以忽略，可以将其视为质点，故A正确．其余不符合．
变式2　在以下情况中可将所研究的物体看成质点的是(　　)A．观察“辽宁舰”上的“歼－15”战斗机起飞时，可以把航空母舰看作质点B．研究“玉兔号”从“嫦娥三号”的怀抱中“走”出来，即两机器分离过程中“玉兔号”一连串技术含量极高的“慢动作”C．研究“玉兔号”巡视器巡视月球时的运动轨迹D．研究自行车的运动时，因为车轮在转动，所以无论什么情况下，自行车都不能看成质点【答案】C　
【解析】观察“辽宁舰”上的“歼－15”战斗机起飞时，航空母舰的长度不能忽略，所以不可以把航空母舰看作质点，故A错误；研究“嫦娥三号”“玉兔号”两器分离过程中的技术动作时，不能把“玉兔号”看成质点，故B错误；研究“玉兔号”巡视器巡视月球的运动轨迹时，物体的大小和形状能忽略，可看成质点，故C正确；研究自行车的运动时，若研究自行车长距离运动的时间，自行车可以看成质点，故D错误．
质点概念判断的误区1．“质点”不同于几何中的“点”，质点有物体的全部质量，而几何中的点没有质量．2．不能说“平动的物体一定能看作质点，转动的物体一定不能看作质点”，关键还是看在研究的问题中物体的大小和形状是否可以忽略不计．平动的物体有时不能看作质点，转动的物体有时能看作质点．
例2　如图是体育摄影中“追拍法”的成功之作，摄影师眼中清晰的滑板运动员是静止的，而模糊的背景是运动的，摄影师用自己的方式表达了运动的美．请问摄影师选择的参考系是(　　)A．大地　　　　B．太阳C．滑板　　　　D．步行的人【答案】C　
【解析】由于运动员和摄影师以相同的速度运动，若以滑板作为参考系，运动员是静止的，故运动员的图片是清晰的．但由于背景相对于滑板是运动的，所以拍摄的背景是模糊的．故在“追拍法”中摄影师选择的参考系是相对运动员静止的物体，如滑板，故C正确．
变式3　火炬传递是各种重大体育赛事的重要环节．在某次运动会火炬传递中，观察到同一地点的旗帜和甲、乙两火炬手所传递的圣火火焰如图所示．关于甲、乙两火炬手相对于静止旗杆的运动情况，下列说法正确的是(　　)
A．甲、乙两火炬手一定都在向右运动B．甲、乙两火炬手一定都在向左运动C．甲火炬手一定向右运动，乙火炬手一定向左运动D．甲火炬手可能静止，乙火炬手一定向左运动
【答案】D　【解析】根据旗帜的飘动情况可知风向左吹．甲火炬手所传递的圣火火焰向左飘，所以甲火炬手可能相对于旗杆静止，也可能向右运动，还可能向左运动但速度比风速小；乙火炬手所传递的圣火火焰向右飘，表明乙火炬手一定相对于旗杆向左运动，且运动速度比风速大．D正确．
变式4　如图是特技跳伞运动员的空中造型图，当运动员们保持该造型向下落时，运动员甲看到大地迎面而来，他选择的参考系可能是(　　)A．地面　　　　B．运动员乙C．地面的树木　　　　D．浮在空中的云【答案】B　
【解析】当运动员们保持该造型向下落时，运动员甲看到大地迎面而来，他选择的参考系是自己或与他运动状态一致的运动员乙，B正确，A、C、D错误．
判断参考系的两种方法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．
1．时间间隔与时刻的关系.
2．易错提醒．(1)生活中说的“时间”有时指的是时刻，有时指的是时间间隔．(2)同一时刻表示方法可能不同，如“第5 s末”“5 s末”“第6 s初”指的均是同一时刻，在时间轴上均为“5 s”这一点．注意关键字词的使用，如“初”“末”“时”一般表示时刻，而“内”“用时”“经过”“历时”一般表示时间间隔．
例3　(2022年北京顺义名校期中)下列关于时刻和时间的说法错误的(　　)A．上午第一节课从8:00到8:40共40分钟，这里的40分钟指时间间隔B．第2 s末与第3 s初指的不是同一时刻C．任何一段时间都有一个初时刻和一个末时刻D．第2 s内所表示的时间为1 s【答案】B　
【解析】上午第一节课从8:00到8:40共40分钟，对应时间轴上一段距离，这里的40分钟是时间间隔，A正确；第2 s末与第3 s初在时间轴上是同一个点，指的是同一时刻，B错误；任何一段时间在时间轴上对应一段距离，都有一个初时刻和一个末时刻，C正确；第2 s内指的是时间间隔，所表示的时间为1 s，D正确．本题选择错误的，故选B．
变式5　2019年1月6日早上8时，天空上演“日偏食”罕见现象，我国可见地主要集中在中东部地区，北方大部地区可见“带食日出”现象，持续了约2小时．下列说法正确的是(　　)A．“6日早上8时”是时间间隔B．“约2小时”是时刻C．研究日偏食时，可以把太阳当作质点D．研究地球绕太阳做圆周运动时，可以把地球当作质点【答案】D　
【解析】“6日早上8时”是时刻，“约2小时”是时间间隔，故A、B错误；研究日偏食时，要考虑太阳的大小，故不能把太阳当作质点，故C错误；研究地球绕太阳做圆周运动时，地球的直径远小于轨道半径，故可以把地球当作质点，故D正确．
解答时刻时间类问题，首先要注意时刻和时间间隔分别对应于时间轴上的一个点和一条线段，其次要特别注意：第n s末就是第(n＋1) s初；n s内不等于第n s内，n s内指的是从0～n s末共n s的时间，而第n s内指的是从(n－1) s末至n s末共1 s的时间．
1．参考系与中国诗词我国的很多诗词中有关于参考系或相对运动的描述，如毛主席的诗“坐地日行八万里，巡天遥看一千河”，李白的诗“朝辞白帝彩云间，千里江陵一日还．两岸猿声啼不住，轻舟已过万重山”等．诗词给我们带来艺术享受的同时，也使我们学习了物理知识，增强了阅读和分析能力，训练了发散思维，终身受益．
例4　“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【答案】A　【解析】只有选择水作为参考系，才有“桥流”而“水不流”．
例5　一千多年前，唐朝大诗人李白曾在芜湖感叹长江的壮美景观：“天门中断楚江开，碧水东流至此回．两岸青山相对出，孤帆一片日边来．”从物理学的角度看，关于诗中所描述的运动以及参考系，以下说法正确的是(　　)A．“碧水东流至此回”是以孤帆为参考系的B．“两岸青山相对出”是以孤帆为参考系的C．“孤帆一片日边来”是以长江水为参考系的D．“孤帆”是运动的，不能作为参考系【答案】B　
【解析】“碧水东流至此回”描述的是江水的运动，是以地面作为参考系，A错误；“两岸青山相对出”描述的是青山的运动，青山和孤帆的位置发生了变化，是以孤帆为参考系的，B正确；“孤帆一片日边来”描述的是孤帆的运动，孤帆相对青山或江岸是运动的，所以是以青山或江岸为参考系的，C错误；任何物体都可以作为参考系，只不过选择不同的参考系，得到的运动状态不一样，D错误．
2．特殊参考系——相对运动法的妙用研究运动学问题必须选取参考系，而参考系选取原则上是任意的，但是一般情况下选取地面或相对地面静止的物体作为参考系．在研究有相对运动的两个以上物体的运动时，如果巧妙地选取其中一个物体作为参考系，那将会大大简化解题过程，从而达到化难为易、事半功倍的效果．
例6　某人在河中划船逆流航行，经过A点时草帽落入水中，0.5 h后他才发觉，此时船已行至B点．于是他立即调转船头追赶，在A点下游5.4 km处的C点追上，该船相对水流的速率v1不变，求水流速率v2.【答案】1.5 m/s　
1．物理学中引入“质点”概念，从科学方法说，属于(　　)A．观察、实验的方法　B．建立理想化模型的方法C．类比的方法　　　D．逻辑推理的方法【答案】B　【解析】对于具有一定质量的物体，我们假设其质量集中在物体的中心，便抽象出质点模型，所以从科学方法来说，是属于建立理想化模型的方法，故B正确．
2．下面关于质点的说法正确的是(　　)A．计算火车通过站台的时间可把火车看成质点B．研究沿地面翻滚前进的体操运动员的动作可把运动员看成质点C．蚂蚁很小，可把蚂蚁看成质点D．研究地球绕太阳公转时，地球可以看作质点【答案】D　
【解析】计算时间需要用到火车的长度，不能将火车看成质点，A错误；翻滚前进的运动员的不同部位运动不同，不能将其视为质点，B错误；物体的大小不是判断它是否能视为质点的条件，C错误；地球的大小远小于它与太阳间的距离，此时的地球可看成质点，D正确．
3．(多选)下列说法正确的是(　　)A．参考系就是绝对不动的物体B．只有选好参考系以后，物体的运动才能确定C．同一物体的运动，相对于不同的参考系，观察的结果可能不同D．我们平常所说的楼房是静止的，是以地面为参考系的【答案】BCD　
【解析】参考系是为了描述物体的运动，选来作为标准的物体，它可以是运动的，也可以是静止的，故A错误；运动和静止是相对的，要描述物体的运动，必须选择参考系，故B正确；描述同一物体的运动时，若以不同物体作为参考系，观察结果可能不同，故C正确；当以地面为参考系时，楼房是静止的，故D正确．
4．如图所示，一个硬币稳稳地立在高速行驶的高铁的窗台上，硬币处于静止状态所选择的参考系是(　　)A．座位上静坐的旅客B．车厢内走动的乘警C．铁路旁矗立的高山D．车窗外经过的站台【答案】A　
【解析】硬币处于静止状态是因为硬币相对于高铁是静止的，此时选择的参考系是高铁或高铁座位上静坐的旅客，故A正确；硬币相对于高铁是静止的，但相对于车厢内走动的乘警、铁路旁矗立的高山以及车窗外经过的站台都是运动的，故B、C、D错误．
5．下列的计时数据，指时间间隔的是(　　)A．本次物理考试时间为90 minB．学校每天7:30准时上课C．物理考试9:40结束D．中餐就餐12:00开始【答案】A