人教版 (2019)必修 第一册质点参考系学案

这是一份人教版 (2019)必修 第一册质点参考系学案，共6页。学案主要包含了质点的理解与理想化模型，参考系的理解等内容，欢迎下载使用。
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_______。
用来代替物体的有质量的点叫_______，质点在现实生活中并不存在，是理想化的_______。
自然界的一切物体都处于永恒的运动中，运动是_______，静止是_______。
描述一个物体的运动要先选定某个其他物体作为参考，这种用来作为参考的物体叫作_______。
知识精讲
一 质点的理解与理想化模型
1.概念：用来代替物体的有质量的点叫作质点。
2.将物体看成质点的条件
物体的大小、形状对所研究的问题的影响可以忽略不计时，可视物体为质点。
3.物体可视为质点的情况有以下几种：
(１)物体的大小与形状与物体运动的空间相比微不足道，对研究问题的精度影响很小，这时可将物体视为质点。
(2)各点运动的差异不小，但是所研究的问题并不关注物体的细节变化，而是考虑物体整体的变化，可把物体视为质点。
(3)不能忽略物体的大小和形状，但物体上各点运动情况完全相同，物体上任意一点的运动可以代表整个物体的运动，整个物体也可以当成质点来处理。
4.物体能否看成质点的常见示例
5.理想化模型的三个要点
(1)实际并不存在
“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抽象。
(2)突出主要因素的结果
“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)客观存在事物的部分特点反映
“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。
二 参考系的理解
【注意】
（1）物体一旦被选为参考系，就认为它是静止的。
（2）由于运动的相对性，凡是提到物体的运动，都应该明确它是相对于哪个参考系而言的。
（3）不做特别说明的情况下，一般选取地面为参考系。
【拓展】参照物与参考系是一回事吗，有什么区别与联系？
（1）判断一个物体究竟是运动还是静止，都要选择另外的物体作为参照。选择参照的物体不同，结论可能不同。被选为参照的物体叫做参照物。有了参照物，可以判定物理动还是不动，但不能定量描述动的快慢、运动的方向等等。
（2）为了确切地或定量地说明一个物体的运动，仅选择一个参考物还不行，还必须在参考物上建立一套坐标系，例如笛卡尔直角坐标系等。有了坐标系，就可以定量地确定物体在空间的位置。但描述物体的运动还需指明另一要素，即它在什么时刻经过什么位置，也就是说要说明位置随时间变化的情况。因此，从原则上说，坐标系的各处都应该配置一个钟，而且同一坐标系各处的钟都必须是“同步”的，即走得快慢一样。
（3）一个依托参照物建立的“标示空间位置的坐标系”和配置在此坐标系内各点的“一套指示时间的同步的钟”就组成一个参考系。
（4）参考系是确定的一个空间，它与参照物相联系，但在绝对时空观中，有时可能只有参考系，而不一定有真实的参考物件。故在今后的研究中，往往用坐标系代替参考系来确定物体的位置、一段时间内的位移等，从而实现对物体运动的定量研究。
【说明】通常情况下，一般不区分“参考物”和“参考系”，而强调“坐标系是参考系的数学抽象”。在讨论一般性问题时，往往只给出坐标系而不必具体地指明它所参照的物体或参考系。
考点分析
考点一、物体可看成质点的条件判断
物体能看成质点的条件是：物体的大小、形状对所研究的问题不会产生影响，物体的大小、形状能忽略，与其他因素无关。
例1、下列说法中正确的是（ ）
A.战斗机飞行员可以把正在甲板上用手势指挥的引导员看成一个质点
B.在战斗机飞行训练中，研究战斗机的空中有动作翻滚动作时，可以把战斗机看成质点
C.研究“辽宁舰”在大海中运动轨迹时，可以把“辽宁舰”看成质点
D.由于“辽宁舰”体形巨大，故任何情包括远洋航行况下都不能将其看成质点
解析：A 错，飞行员要按照引导员的指挥手势操作驾驶
B错，将战斗机视为质点后，就不可能研究战斗机的空中翻滚动作了
C对，研究运动轨迹时，“辽宁舰”的形状和大小可以忽略，可将“辽宁舰”看作质点
D错，“辽宁舰”虽大，但分析其在辽阔的大海中的航行轨迹时，“辽宁舰”的大小可以忽略不计
【解题通法】
确定研究对象和所研究的问题 （2）判断研究对象的大小和形状对所研究的问题的影响 （3）得出结论
考点二、参考系、运动的相对性
例2、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是移动的如图所示。关于甲、乙两火炬手相对于静止旗杆的运动情况，下列说法中正确的是（ ）
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.甲火炬手可能停止了运动，乙火炬手一定向左运动
【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动，由于旗杆是静止的，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，但此时的运动速度比风速小；乙火炬手所传递的圣火火焰向右飘动，表明乙火炬手一定向左运动，且运动速度比风速大。选项D正确。
【解题通法】
（1）只有选定参考系后，才能确定物体是否运动，运动得快还是慢。（2）选择的参考系不同，对同一物体运动的描述所作出的结论也可能不同。（3） 巧妙选取参考系，能使我们更方便地处理相对运动问题。（4）虽然参考系的选取是任意的，但是一定要以能方便、简洁地描述物体的运动为准则。
随堂练习
一、单选题
1、下列关于质点的说法中，正确的是（ ）
A．为正在参加吊环比赛的运动员打分时，裁判们可以把运动员看做质点
B．只有体积很小的物体才能看作质点
C．凡轻小的物体，皆可看作质点
D．研究“玉兔”号从“嫦娥”的怀抱中“走”出来，即两者分离过程中“玉兔”一连串技术含量极高的“慢动作”时不能把“玉兔”看成质点
2、关于质点，下列说法正确的是（ ）
A．同一物体做不同的运动，有时可以看作质点，有时不能看作质点
B．只要体积小的物体就可以看作质点
C．东京奥运会，我国跳水运动员全红婵获得十米跳台冠军，比赛中裁判可以将她看作质点
D．研究神舟十二号飞船与“天和核心舱”对接，可以把飞船看作质点
3、关于质点和参考系，下列说法中正确的是（ ）
A．质点就是体积很小的点，没有质量
B．我们常说“太阳东升西落”，是以太阳为参考系
C．研究火车过桥的时间可以把火车看成质点
D．研究人造地球卫星绕地球一周的时间时，卫星可以被看作质点
4、研究物体的运动时，在一定条件下可以将物体视为质点，在物理学中，这种研究方法属于理想化模型。以下比赛项目中，可将运动员视为质点的是（ ）
A．蹦床技巧B．跳水
C．自行车4千米追逐赛D．花样游泳
5、毛主席在诗中写道“坐地日行八万里，巡天遥看一千河”.“坐地日行八万里”指的是：地球的赤道周长约为四万千米(八万里)，那赤道上静止的人随着地球自转一天就运动了八万里.研究赤道上静止的人一天运动了八万里，选择的参考系可以是（ ）
A.地球的球心 B.赤道上的一座山 C. 太阳 D.月球
6、甲、乙两人分别在并列的两个升降机中.各自以自己为参照物，甲看见乙在上升，楼房也在上升，乙看见楼房在上升，如果以地面为参照物，则他们运动的状态是（ ）
A.甲在上升，乙在下降 B.甲在下降.乙在上升
C.甲、乙都在下降，但甲比乙快 D.甲、乙都在下降，但乙比甲快
7、火车上的乘客往往会发现这样的现象：对面的火车缓缓启动了，过了一会儿发现原来是自己乘坐的火车离开了站台，对面的火车并没有动.乘客认为“对面的火车缓缓启动”和“自己乘坐的火车离开了站台”所选取的参考系分别为（ ）
A.站台 对面火车 B.对面火车 自己乘坐的火车
C.站台 站台 D.自己乘坐的火车 站台
8、(2022·北京海淀区期末)太阳从东边升起，西边落下，这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.看到这种现象的条件是（ ）
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
9、每天早上校园里都响起琅琅的读书声，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.下列说法不正确的是（ ）
A.“两岸青山相对出，孤帆一片日边来”中的“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“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.“满眼风光多闪灼，看山恰似走来迎.仔细看山山不动，是船行”，“看山恰似走来迎”和“是船行”所选的参考系分别是船和山
10、如图所示，一架执行救援任务的直升机悬停在上空，钻井平台位于飞机正下方，救生员抱着伤病员，缆绳正在将他们拉上飞机，若以救生员为参考系，则处于静止状态的是 ( )
A ． 伤病员 B ． 直升飞机
C ． 钻井平台 D ． 直升飞机驾驶员
二、多选题
11、关于参考系，下列说法正确的是（ ）
A．研究物体的运动时，可以不选参考系（没有任何参考系）
B．物体在某个参考系中做匀速运动，换成另一个参考系，物体可能做变速运动
C．物体在某个参考系中做直线运动，换成另一个参考系，物体可能做曲线运动
D．研究物体的运动时，必须选择地面或者与地面相对静止的物体为参考系
12、热气球运动起源于18世纪的法国，随着球皮材料和致热燃料的普及，热气球已成为公众休闲观光和体育旅游项目。在一次观光游览中，甲、乙、丙三人各乘一个热气球，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、丙的运动情况说法可能正确的是（ ）
A．甲、乙匀速下降，v乙＜v甲，丙停在空中
B．甲、乙匀速下降，v乙＞v甲，丙匀速上升
C．甲、乙匀速下降，v乙＞v甲，丙匀速下降
D．以上说法均不对
13、描述某个物体的运动时，总是相对一定的参考系而言，下列说法正确的是( )
A．我们说“太阳东升西落”，是以地球为参考系的；
B．我们说“地球围绕太阳转”，是以地球为参考系的；
C．我们说“同步卫星在高空静止不动”，是以太阳为参考系的；
D．坐在火车上的乘客看到铁路旁的树木、电线杆迎面向他飞奔而来，乘客是以火车为参考系的．研究对象
可以看做质点的情景
不能看做质点的情景
火车
研究从北京到上海的运行时间
研究火车车轮的运动
汽车、
自行车
①研究车的速度；
②确定车的位置
研究车轮的转动
地球
研究地球的公转
研究地球的自转
相对性
用来做参考系的物体都是假定不动的，被研究的物体是运动还是静止，都是相对于参考系而言的
任意性
参考系的选取具有任意性，但应以观察方便和使运动的描述尽可能简单为原则。研究地面上物体的运动时，常选地面为参考系
统一性
在同一个问题中，若要研究多个物体的运动或同一个物体在不同阶段的运动，必须选择同一参考系
差异性
同一运动选择不同的参考系，观察结果一般不同