高中物理人教版 (新课标)必修11 质点 参考系和坐标系导学案

【学习目标】

（1）理解质点的概念，知道它是一种科学的抽象，知道科学抽象是一种普遍的研究方法

（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）会用坐标系描述物体的位置和位置的变化

【学习重点】质点的概念

【学习难点】物体可抽象成质点的条件

【学习过程】

一、课前自主学习

1、机械运动：物体相对于其他物体的         变化，也就是物体的         随时间的变化，是自然界中最         、最        的运动形态，称为机械运动。         是绝对的，        是相对的。

2、质点：我们在研究物体的运动时，在某些特定情况下，可以不考虑物体的     和     ，把它简化为一个         ，称为质点，质点是一个         的物理模型。

3、参考系：在描述物体的运动时，要选定某个其他物体做参考，观察物体相对于它的位置是否随      变化，以及怎样变化，这种用来做        的物体称为参考系。为了定量地描述物体的位置及位置变化，需要在参考系上建立适当的        。

二、课堂合作探究

探究一：物体可看作质点的条件

例1、下列哪种情况需要考虑火车的车身长度，哪种情况不需要考虑车身长度

A、计算火车过桥时间        B、计算火车在广州和北京之间的运行时间

例2、下列哪种情况需要考虑地球的形状，哪种情况不需要考虑地球的形状

A、研究地球的自转情况时      B、研究地球的公转情况时

通过以上分析可以得出物体可看作质点的条件是：                               

思考1: 在研究地球公转时可以把地球看作质点，那么在研究乒乓球旋转运动时可否将其看作质点？

思考2：有人说：“当一列客车从北京开往上海时就可以把这列车看成质点。”这种说法正确吗？

探究二：参考系

例3：一个无风的下雨天，站在路旁的小明看到雨滴是竖直下落的；而向前快速奔跑的小聪，看到雨滴是从斜上方下落的，两个人看到的雨滴轨迹为什么不同呢？

例4：课本P10图1.1—4中，飞机上的人和站在地面上的人的结论哪个是正确的？为什么？

通过以上实例分析你能得到什么结论？

探究三：坐标系

例5：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，若AC=100m，BC=30m，以B点为原点，向东为正方向建立直线坐标，则：出发点的位置为        m，B点位置是      m，C点位置为       m，A到B位置变化是      m，方向     。C到B位置变化为      m，方向         .

例6：一物体从O点出发，沿东偏北30度的方向运动10 m至A点，然后又向正南方向运动5 m至B点。（sin30°=0.5）

（1）建立适当坐标系，描述出该物体的运动轨迹；

（2）依据建立的坐标系，分别求出A、B两点的坐标。

思考：1、建立坐标系的三要素是什么？

2、描述直线运动的物体的位置变化和描述平面上运动的物体的位置变化所建立的坐标系相同吗？如果要描述立体空间内运动的物体的位置变化，又该建立何种坐标系呢？

三、课堂练习

1、关于参考系的选择，下列说法错误的是                                 (      )

A、描述一个物体的运动，参考系可以任意选取

B、选择不同的参考系，同一运动，观察的结果可能不同

C、观察或研究物体的运动，必须选定参考系 

D、参考系必须选定地面或与地面连在一起的物体

2、关于质点，下列说法中正确的是                                       (      )

A、只要体积小就可以视为质点

B、若物体的大小和形状对于所研究的问题属于无关或次要因素时，可把物体当作质点

C、质点是一个理想化模型，实际上并不存在

D、因为质点没有大小，所以与几何中的点是一样的

3、在有云的夜晚，抬头望月，觉得月亮在云中穿行，这时选取的参考系是       (      )

A、月亮　　B、云    C、地面　　D、星

4、研究下列情况中的运动物体，哪些可看作质点                          (      )

A、研究一列火车通过铁桥所需时间  B、研究汽车车轮的点如何运动时的车轮

C、被扔出去的铅球                D、比较两辆汽车运动的快慢

5、有关参照物的说法中，正确的是                                      (      )

A、运动的物体不能做参照物     B、只有固定在地面上的物体才能做参照物

C、参照物可以不同，但对于同一个物体，运动的描述必须是相同的   

D、要研究某一个物体的运动情况，必须先选定参照物

6、下列各对物体中，可以认为保持相对静止的是                           (      )

A、在空中加油的加油机和受油机      B、在稻田工作的联合收割机和卡车

C、在平直公路上匀速行驶的各种车辆  D、流水和随水漂流的小船

7、在研究下列哪些问题时，可以把物体看成质点                           (      )

A、 求在平直马路上行驶的自行车的速度   B、 比赛时，运动员分析乒乓球的运动

C、研究地球绕太阳作圆周运动时

D、研究自行车车轮轮缘上某点的运动，把自行车看作质点

8、如图1-1所示，由于风的缘故，河岸上的旗帜向右飘，在河面上的两条船上的旗帜分别向右和向左飘，两条船运动状态是                                  (      )

A、A船肯定是向左运动的

B、A船肯定是静止的

C、B船肯定是向右运动的

D、B船可能是静止的

9、甲、乙、丙三架观光电梯，甲中乘客看一高楼在向下运动；乙中乘客看甲在向下运动；丙中乘客看甲、乙都在向上运动.这三架电梯相对地面的运动情况可能是      (      )

A、 甲向下、乙向下、丙向下        B、 甲向下、乙向下、丙向上

C、 甲向上、乙向上、丙向上     D、 甲向上、乙向上、丙向下

10、 两辆汽车在平直公路上行驶，甲车内一个人看乙车没有动，而乙车内的一个人看见路旁的树木向西运动，如果以大地为参照物，上述观察说明 （     ）

A、甲车不动，乙车向东运动      B、 乙车不动，甲车向东运动

C、 甲车向西，乙车向东运动     D、 甲、乙两车以相同的速度向东运动

11、桌面离地面的高度是0.9 m，坐标系的原点定在桌面上，向上方向为坐标轴的正方向，有A、B两点离地面的距离分别为1.9 m和0.4 m。那么A、B的坐标分别是 (      )

 A、1 m, 0.5 m  B、1.9 m,0.4 m  C、1 m,-0.5 m  D、0. 9 m ,-0.5 m

12、第一次世界大战期间，一名法国飞行员在2000 m高空飞行时，发现脸旁有一个小东西，他以为是一只小昆虫，敏捷地把它一把抓过来，令他吃惊的是，抓到的竟是一颗子弹。飞行员能抓到子弹，是因为                                         (      )

A、飞行员的反应快                          B、子弹相对于飞行员是静止的

C、子弹已经飞得没有劲了，快要落在地上了    D、飞行员的手有劲

13、“坐在公共汽车车厢内的人看到窗外另一辆靠得很近的汽车向前开动了，此时这人感到自己的车子在后退，实际上这是错觉，他坐的汽车并没有动”的描述中，所选择的参照物至少有几个？是哪几个？