高中1 质点 参考系优秀导学案

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[学科素养与目标要求]
物理观念：
1.理解什么是质点，知道把物体看作质点的条件.
2.知道参考系的概念，知道选取不同的参考系对物体的运动情况的描述可能不同．
科学思维：
1.知道质点是一种理想化物理模型，知道建立理想化物理模型是研究物理问题的常用方法．
一、物体和质点
1.物体:物质由分子、 等组成,物体是物质的 状态。
2.机械运动:物体的空间位置随时间的变化称为机械运动。
3．定义：用来代替物体的具有 的点．
4．物体可看作质点的两种情况
(1)物体的 和 可以忽略．
(2)物体上任意一点的运动完全能反映 物体的运动．
5．一个物体能否看成质点是由 决定的．
6．理想化模型：在物理学中，突出问题的 因素，忽略 因素，并将其作为研究对象，这是经常采用的一种科学研究方法，即建立理想化模型法． 这一理想化模型就是这种方法的具体应用．
二、参考系
1．运动与静止
(1)自然界的一切物体都处于永恒的 中，运动是 的．
(2)描述某个物体的位置随时间的变化，总是相对于其他物体而言的，这便是运动的 性．
2．参考系：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．
3．参考系的选择是 (填“任意”或“唯一”)的．
4．选择不同的参考系来观察同一个物体的运动，其结果往往 (填“会有所不同”或“一定相同”)．
1．判断下列说法的正误．
(1)只有体积很小的物体才可以看成质点，体积较大的物体不能看成质点．( )
(2)质点是一个理想化模型，实际上也是存在的．( )
(3)描述同一物体的运动时，不论选取怎样的参考系，其结论是相同的．( )
(4)参考系可任意选取，通常情况下，在讨论地面上物体的运动时(如汽车的运动)，都以地面为参考系．( )
2．《敦煌曲子词集》中有这样的词句：“满眼风波多闪灼，看山恰似走来迎，仔细看山山不动，是船行．”其中“看山恰似走来迎”所选的参考系是________，“是船行”所选的参考系是________．
一、质点
导学探究
研究一列火车进站所用的时间时能否把火车看成质点？研究一列火车从北京开往上海所用的时间时能否把火车看成质点？
知识深化
质点的四个特点
从三个方面理解质点
3.实际物体视为质点的四种情况
4.对物理模型的理解
(1)物理模型是在物理研究中,突出问题的主要因素,忽略次要因素而建立的,建构物理模型是经常采用的一种科学研究方法。
(2)物理模型作为一种理想化模型,是为了研究问题的方便而对实际问题的科学抽象,实际中并不存在。
特别提示：
(1)物体能否被视为质点,不是取决于物体的大小。(2)同一物体在不同的问题情境中,有的可视为质点,有的则不能视为质点。
例1 (2023浙江温州高一期中)在第十八届世界田径锦标赛中,中国队共收获了2金1银3铜6枚奖牌,实现了历史性突破。下列项目比赛过程中,可将运动员视为质点的是( )
A.研究跳远运动员比赛的成绩
B.研究运动员投掷铁饼的技术动作
C.研究运动员35 km竞走比赛的成绩
D.研究运动员三级跳远的起跳姿态
假设法判断物体能否被看作质点的步骤
(1)确定问题的性质,即研究目的、观察的重点是什么。
(2)假设物体的形状、大小被忽略,成了一个有质量的“点”。
(3)思考所要研究的问题,所进行的观察是否受影响。若受影响,物体不能被当作质点;若不受影响,物体就能被当作质点。
针对训练1 (2023安徽定远县高一月考)在描述物体的运动情况时,以下关于质点的说法正确的是( )
A.在研究飞船调整飞行姿态时,可将飞船视为质点
B.计算火车从北京开往上海所用的时间时,可将火车视为质点
C.研究天宫一号在轨道上运动距地面的高度时,不可以将其看作质点
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,自行车都不能被看成质点
二、参考系
导学探究
图2
如图2，有人说我，快如闪电，疾如风！有人说我，纹丝不动，坐如钟！“我”是静是动？
答案 静止是相对的，运动是绝对的．物体是静止还是运动取决于所选的参考系．选取的参考系不同，对同一个物体运动的描述也往往不同．
知识深化
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)参考系的选取一般由研究对象和研究对象所在的系统决定．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)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．
(3)在比较不同物体的运动时，应选择同一参考系．
例2 两辆汽车在平直公路上行驶,甲车上的人看到乙车是静止的,而乙车上的人看到路旁的电线杆向东移动,若以地面为参考系,上述观察表明( )
A.甲车静止,乙车向东运动B.乙车静止,甲车向西运动
C.甲车向西行驶,乙车向东运动D.两车以相同速度向西运动
根据物体之间的相对运动判定物体相对地面的运动情况
针对训练2 (2023北京首都师范大学附中高一月考)物体的空间位置随时间的变化,是自然界中最简单、最基本的运动形态,叫作机械运动。顾客甲站立在沿竖直方向运行的电梯中,看到商场内一名静坐在椅子上的收银员正在向上移动。则下列判断正确的是( )
A.电梯正在向上运行
B.顾客甲选择的参考系可能是收银员的椅子
C.收银员看到电梯正在向上运行
D.顾客甲选择的参考系可能是站在他身边的同伴
1.(机械运动的理解)(2023浙江绍兴高一月考)下列所举的事例中,不属于机械运动的是( )
A.苹果从树枝上掉落
B.小船在水面上划行
C.生产技术革新运动
D.月亮绕地球转动
2．(质点)(2019·山西大学附中月考)下列说法中正确的是( )
A．由于“辽宁号”航母“高大威武”，故任何情况下都不能看成质点
B．战斗机飞行员可以把正在甲板上手势指挥的调度员看成是一个质点
C．在战斗机飞行训练中，研究战斗机的空中翻滚动作时，战斗机可以看成质点
D．研究“辽宁号”航母在大海中的运动轨迹时，航母可以看成质点
3．(质点)具有完全知识产权的中国标准动车组“复兴号”的高度从“和谐号”的3 700 mm增高到4 050 mm，单车长“伸展”到25 m，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，因为他体积小
B．“复兴号”在运行时任何情况下都不能看成质点，因为车轮在转动
C．研究“复兴号”在弯道处有无翻车危险时，可将它看成质点
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
4．如图4所示，飞行员跳伞后飞机上的其他飞行员(甲)和地面上的人(乙)观察跳伞飞行员的运动后，引发了对跳伞飞行员运动状况的争论，下列说法正确的是( )
图4
A．甲、乙两人的说法中必有一个是错误的
B．他们的争论是由于选择的参考系不同而引起的
C．研究物体的运动时不一定要选择参考系
D．参考系只能是相对于地面静止的物体
5．(参考系) (多选)早上校园里响起读书声,同学们通过诵读经典,尽享经典之美,感受诗词之趣,从古人的智慧和情怀中汲取营养,涵养心灵。下列说法正确的是( )
A.“两岸青山相对出,孤帆一片日边来”中“青山相对出”选择的参考系是孤帆
B.“空手把锄头,步行骑水牛。人从桥上过,桥流水不流”中的“桥流”选择的参考系是水
C.“一江春水向东流”是以水为参考系来描述水的运动的
D.“飞花两岸照船红”是以船为参考系描述花的运动的
6.(参考系的判断)(2023广东江门高一月考)一只猴子静止悬挂于天花板的细棒上,现剪断连接细棒的绳子,猴子和细棒一起向下运动,甲说猴子是向下运动的,乙说细棒是静止的,甲、乙两人所选的参考系分别是( )
A.甲选的参考系是地面,乙选的参考系也是地面
B.甲选的参考系是地面,乙选的参考系是猴子
C.甲选的参考系是猴子,乙选的参考系是地面
D.甲选的参考系是猴子,乙选的参考系也是猴子
考点一 质点
1．(2019·招远一中月考)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成质点
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．研究顺水漂流的小船漂流10 km所用的时间，可以把小船看成质点
2．(2019·张家口市高一上学期期末)以下比赛项目中，可将运动员视为质点的是( )
3．(2018·宁阳一中月考)在以下几个奥运会比赛项目中，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时
B．确定马拉松运动员在比赛中的位置时
C．跆拳道比赛中研究运动员的动作时
D．乒乓球比赛中研究乒乓球的旋转时
4．(2019·淇滨高中月考)下列各种情况中，可以把研究对象(加点者)看成质点的是( )
A．研究地球的昼夜更替
B．研究一列队伍过桥的时间
C．裁判给参加比赛的艺术体操运动员打分
D．研究在水平推力作用下沿水平面平动的木箱
5．(多选)(2018·扬州市期末)“神舟十号”运载火箭发射升空后，经多次变轨与“天宫一号”目标飞行器在距地面343 km高处成功交会对接，下列所述情况中，可以把运载火箭或组合体可以看成质点的是( )
A．确定火箭升空约150 s距地面的高度时
B．分析助推器与火箭的分离过程时
C．研究“神舟十号”与“天宫一号”的交会对接过程时
D．研究“神舟十号”与“天宫一号”的组合体在距地面343 km高处绕地球飞行的轨迹时
考点二 参考系
6.(2019·长春外国语学校月考)刻舟求剑的故事家喻户晓，如图1所示，“舟已行矣，而剑不行”这句话所选用的参考系是( )
图1
A．舟
B．舟上的人
C．地面
D．流动的水
7．我国是掌握空中加油技术的少数国家之一，我国自行研制的第三代战斗机“歼－10”可以在空中加油，以下列哪个物体为参考系，可以认为加油机是运动的( )
A．“歼－10”战斗机
B．地面上的房屋
C．加油机中的飞行员
D．“歼－10”战斗机中的飞行员
8．Tmahawk四轮摩托跑车的时速可超过300 km/h，摄影师利用“追拍”摄影法拍摄Tmahawk四轮摩托跑车飞驰的照片，使画面达到动中求静的效果．摄影师拍摄时选择的参考系是( )
A．大地 B．树木
C．四轮摩托跑车 D．公路
9．(多选)下列关于运动的描述中，叙述正确的是( )
A．诗句“卧看满天云不动，不知云与我俱东” 中“云与我俱东”是以船为参考系的
B. “明月松间照，清泉石上流”中，“清泉石上流”是以山石为参考系的
C．“太阳东升西落”，是以太阳为参考系的
D．升国旗时，观察到国旗冉冉升起，是以旗杆为参考系的
10．从波兰中部城市罗兹往返四川成都的直达火车线路“蓉欧快铁”开通于2013年，全长9 826公里，行车时间约13天，比历时40至50天的海路运输快许多，关于“蓉欧快铁”，下列说法正确的是( )
A．班列长度太长，质量太大，任何时候都不能看成质点
B．研究“蓉欧快铁”线路上的班列行程时，可以将班列看成质点
C．分析班列通过阿拉山口的时间时，可以将班列看成质点
D．只要班列处于运动状态，就可以看成质点
11．国际泳联跳水大奖赛马来西亚站，我国跳水“梦之队”持续神奇表现，运动员在男子双人十米台比赛中，下列说法正确的是( )
A．教练为了研究两人的技术动作，可将两人视为质点
B．运动员在下落过程中，以运动员为参考系，水面是静止的
C．其中一人感觉另一人是静止的
D．观众观看两人比赛时，可将两人视为质点
12.(多选)(2019·扬州中学月考)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，持续时间长达六个半小时，这颗小黑点便是金星，如图2所示，下面说法正确的是( )
图2
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，地球是运动的
D．以太阳为参考系，金星是运动的
13.(多选)(2019·玉门一中月考)如图3所示，甲、乙、丙3人各乘不同的热气球，甲看到楼房匀速上升，乙看到甲匀速上升，甲看到丙匀速上升，丙看到乙匀速下降．那么，从地面上看甲、乙、丙的运动可能是( )
图3
A．甲、乙匀速下降，且v乙＞v甲，丙停在空中
B．甲、乙匀速下降，且v乙＜v甲，丙匀速上升
C．甲、乙匀速下降，且v乙＞v甲，丙匀速下降，且v丙＜v甲
D．甲、乙匀速下降，且v乙＞v甲，丙匀速下降，且v丙＞v甲
14．(2018·重庆一中期中)太阳从东边升起，西边落下，是地球上的自然现象．但在某些条件下，在纬度较高地区上空飞行的飞机上，旅客可以看到太阳从西边升起的奇妙现象．要看到这一现象需满足的条件是( )
A．时间必须是在清晨，飞机正在由东向西飞行，飞机的速度必须较大
B．时间必须是在清晨，飞机正在由西向东飞行，飞机的速度必须较大
C．时间必须是在傍晚，飞机正在由东向西飞行，飞机的速度必须较大
D．时间必须是在傍晚，飞机正在由西向东飞行，飞机的速度不能太大
科学抽象
质点是对实际物体的科学抽象,是一种理想化的模型,真正的质点是不存在的
可看作质点的条件
一个物体能否被看作质点,要看物体的大小、形状在所研究的问题中是主要因素还是次要因素。若是次要因素,即使物体很大,也能被看作质点;若是主要因素,即使物体很小,也不能被看作质点
质点与几何中的“点”的区别
质点是对实际物体进行科学抽象的模型,有质量,只是忽略了物体的大小和形状;几何中的“点”仅仅表示空间中的某一位置
相对运动情况
相对地面的运动情况
甲相对
乙静止
甲、乙都静止
甲、乙以相同速度运动
甲相对乙
向东运动
乙静止,甲向东运动
甲、乙都向东运动,甲的速度较大
甲向东运动,乙向西运动