高中物理人教版 (2019)必修 第一册1 质点 参考系导学案及答案

高中物理必修一第一章运动的描述

第一节 质点 参考系和坐标系

【学习目标】

1．认识建立质点模型的意义和方法,知道它是一种科学的抽象.

2．理解参考系的选取在物理中的作用，会根据实际情况选定参考系.

3．认识一维直线坐标系，掌握坐标系的简单应用．

【学习重点】

1．理解质点概念以及初步建立质点概念所采用的抽象思维方法．

2．在研究具体问题时，会选取参考系．

3．用数学上的坐标轴与实际的物理情景结合起来建立坐标系．

知识点一：物体和质点

【阅读】P9第一部分：物体与质点并完成下列问题。

 1、雄鹰拍打着翅膀在空中翱翔，足球在绿茵场上飞滚……在这些司空见惯的现象中，雄鹰、足球都在做机械运动。详细描述物体的运动有什么困难? 困难出在哪里？我们如何比较准确且简单地描述一个物体的运动？

 经验：①．观察远处高空飞行的鸟 ②．观察公路远处行驶的汽车  ③．观察太空中绕太阳公转的地球

科学抽象:

分析: 一个物体有质量，有大小，物体的许多部位都在运动且不尽相同。

科学简化：

反思、验证：

2、例如要描述一列火车从溧阳到南京的时间，我们需要考虑火车每个部分的运动区别吗?可以将问题简化吗？为什么？

3、质点： ____________________________________________________________称为质点。

【思考与交流】

1．地球是一个庞然大物，直径约为12800km，与太阳相距1.5×l08 km．研究地球绕太阳的公转时，能不能把它看成质点?研究地面上昼夜变化时，能不能把它看成质点?

2．撑杆跳高是一项非常刺激的体育运动项目，一般来说可以把撑杆跳运动分为如下几个阶段：助跑、撑杆起跳、越过横杆．讨论并思考后回答，在下列几种情况下运动员能否被看作质点，从中体会质点模型的建立过程．

(1)教练员针对训练录像纠正运动员的错误时，能否将运动员看成质点?

(2)测量运动员的助跑距离时，能否将其看成质点?

针对训练：

1．下列物体能看做质点的是（          ）

A. 沿着斜面下滑的木块        B. 研究斜面上的木块是下滑还是翻滚

C. 电扇的叶片                D. 自转中的地球

E．奥运会冠军王军霞在万米长跑过程中的位置变化

F. 研究火车从上海开到北京所用的时间

2．下列关于质点的说法中，正确的是（       ）

A.地球很大，一定不能看做质点            B.原子核很小，一定能看做质点     

C.同一物体在不同的情况中，有时可看做质点，有时则不可看做质点    

D.质点是一种理想化模型，无实际意义

参考答案：

1、物体上各点的运动情况都不相同，想要准确描述，很不容易；

任何物体都有一定的形状和大小，且各部分的运动情况一般都不同

2、不需要。

可以，因为只需要关注列式整体的运动，可以认为列车上各点运动情况都相同。

3、某些情况下，我们可以忽略物体的大小和形状，而突出“物体具有质量”这个要素，把它简化成一个有质量的物质点，这样的点称为质点。

【思考与交流】

1、研究地球公转时，能看作质点；研究昼夜变化时不能看作质点

2、不能，因为要考虑运动员的动作情况。

3、可以。

针对训练：1.A E F  2.C

知识点二：参考系

自然界的一切物体都处于永恒的运动中,绝对静止的物体是不存在的.但是运动是具有相对性的.

生活经验:   静坐在汽车里的乘客，司机说他静止没动，路旁的孩子赞叹他前进得真快。一个说他静止，一个说他运动，谁说的对呢？

【阅读】P10第二部分：参考系并完成下列问题。

1、看教材中的图1．1—3，车中小孩是运动还是静止的？

2、参考系：_______________________________________________________________。

3、看教材中的图1．1—4，选择不同参考系来观察同一物体运动，结果如何？

（例如为什么跳伞者总是在飞机的正下方）

科学总结：

理解应用:

问题讨论：

4、在以下三例中，各个物体的运动分别是以什么物体为参考系的？

① 地球的公转       ② 一江春水向东流      ③ 太阳东升西落

                                                          。

【思考与交流】

1．电影《闪闪的红星》中有两句歌词：“小小竹排江中游，巍巍青山两岸走”这其中分别描述了两种运动情景，那么它们分别是以什么为参考系的?

2.敦煌曲子词中有这样的诗句：“满眼风波多闪烁，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”和“是船行”所选的参考系分别是什么?

3．宋代诗人陈与义乘着小船在风和日丽的春日出游时曾经写了一首诗，如图所示，诗中“云与我俱东”所选取的参考系是(     )

A．船             B．云            C．诗人           D．榆堤

参考答案：

1、相对于车：静止； 相对于路面：运动

2、参考系：为描述物体的运动而假定不动的物体

3、选择不同的参考系，同一物体的运动一般不同

【思考与交流】

1、（1）竹排的运动，以两岸为参考系； （2）青山的运动，以竹排为参考系

2、“看山恰似走来迎”是以船为参考系；“是船行”是以河岸为参考系。

3、D

知识点三：坐标系：

1.为了准确确定物体所在位置，我们可以采用什么办法？

2．质点由西向东运动，从A点出发到达C点再返回B点静止。如图所示，若AC=100m，BC=30m，以B点为原点，向东为正方向建立直线坐标，则：出发点的位置坐标为       m，B点位置坐标为    m，C点位置坐标为      m。A到B，质点的位置向     变化了     m。C到B，质点的位置向     变化了     m。

3.如图所示，若某一物体运动到A点，此刻它的位置坐标=       ，若它运动到B点，此刻它的位置坐标=       。

【思考】

1.将一个物体简化为质点需要注意什么？

2.如何合理地选择参考系？

3.你在数学学习中都学到过什么坐标系？

4.说说你对全球定位系统的了解。

参考答案：

1、建立适当的坐标系

2、-70      0        30      东      100        西     30

3、2     －2

【巩固练习】

1．关于质点的概念,下面叙述正确的是（     ）

A、小的物体都可以看作质点。     B、静止的物体都可以看作质点。

C、在研究某一问题时，一个物体可以视为质点，那么在研究另一个问题时，该物体也一定可视为质点。

D、一个物体可否视为质点，要看所研究问题的具体情况而定。

2．关于质点，下列说法中正确的是（     ）

A、只有体积很小的物体才能看作质点  B、研究旋转效应的足球，可把足球看作质点

C、在太空中进行飞船对接的宇航员观察该飞船，可把飞船看作质点

D、从地球上的控制中心跟踪观察在太空中飞行的宇宙飞船，可把飞船看作质点

3．下列情形中的物体可以看作质点的是（     ）

A.跳水冠军郭晶晶在跳水比赛中

B.一枚硬币用力上抛，猜测它落地时是正面朝上还是反面朝上

C.奥运会冠军邢慧娜在万米长跑中

D．花样滑冰运动员在比赛中

4．在有云的夜晚，抬头望月，觉得月亮在云中穿行，这是选取的参考系是（     ）             

A、月亮           B、云           C、地面          D、星 

5．同一平直的公路上，甲乘汽车以10m/s的速度运动，乙骑自行车以4m/s的速度运动，两者运动方向相同，甲在前乙在后，则（    ）

A．甲观察到乙以6 m/s的速度靠近          B．乙观察到甲以6 m/s的速度远离

C．甲观察到乙以14 m/s的速度远离         D．乙观察到甲以14 m/s的速度远离

6.在下述问题中，能够把研究对象当作质点的是____________________（填字母序号）

A．研究地球绕太阳公转一周所需的时间           B．研究地球的自转运动

C．研究在平直公路上飞驰的汽车的速度           D．研究一列火车通过某一路标所用的时间

E．正在进行花样溜冰的运动员                   F．研究比赛时乒乓球的旋转

G．沿着斜面下滑的木块                         H. 旋转的电扇的叶片                 

I. 从北京开往广州的一列火车                   J. 研究转动的汽车轮胎

K. 研究绕地球运动时的航天飞机                 L. 参加百米跑竞赛的运动员

7.（多选）下列关于质点的说法中，正确的是（     ）

A.只有低速运动的物体才可看成质点，高速运动的物体不可看做质点

B.由于所研究的问题不同，同一物体有时可以看做质点，有时不能看做质点 

C.原子核很小，一定能看做质点     

D.质点是一种理想化模型，无实际意义

E.如果物体的形状和大小在所研究的问题中属于无关或次要因素，就可以把物体当作质点

8.（多选）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.那么在地面上的人看来甲、乙、丙的运动情况可能是(     )

A.甲、乙匀速下降,v乙>v甲,丙停在空中          B.甲、丙匀速下降,v丙>v甲,乙匀速上升

C.甲、乙匀速下降,v乙>v甲,丙匀速下降,且v丙>v甲D.甲、乙匀速下降,v乙>v甲,丙匀速下降,且v丙<v甲

9.（多选）在下列各运动的物体中,可视为质点的有(     )

A.做高低杠表演的体操运动员       B.沿斜槽下滑的小钢球,研究它沿斜槽下滑的速度

C.人造卫星,研究它绕地球的转动    D.水平面上的木箱,研究它在水平力作用下是先滑动还是先滚动

10．（多选）下列说法中与人们的日常习惯相吻合的是(　 　)

A．测量三楼楼道内日光灯的高度，选择三楼地板为参考系

B．测量井的深度，以井底为参考系，井“深”为0米

C．以卡车司机为参考系，卡车总是静止的

D．以路边的房屋为参考系判断自己是否运动

11．某运动物体在平面内，由点A（3，1）出发，沿直线运动到点B（1，4），然后又由点B（1，4）沿直线运动到点C（5，5），请在图中完成坐标系的建立并画出物体运动轨迹。

12. 某运动物体在平面内，由点（0，0）出发，沿直线运动到点（3，1）然后又由点（3，1）沿直线运动到点（1，4），然后又由点（1，4）沿直线运动到点（5，5），然后又由点（5，5）沿直线运动到点（2，2）。试在图中完成坐标系的建立并画出物体的运动轨迹。

13.一质点在x轴上运动，各个时刻的位置坐标如下表：

(1)请在图中的x轴上标出质点在各时刻的位置．

(2)哪个时刻离开坐标原点最远？有多远？

参考答案：

1.D    2.D    3.C    4.B    5.B    6.ACGIKL  7.BE   8.AD  9.BC  10.ACD 

11.图略     12.略  

13.(1)以运动路径所在的直线为x轴，标出各时刻质点的位置坐标如下图所示．

(2)由图可知第4 s末质点离开坐标原点最远，有7 m.