高中物理 1.1 质点 参考系和坐标系学案 新人教版

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1、1.1质点参考坐标系【重点难点】重点：对质点概念的理解，物体可以看作质点的条件；研究实际问题时，如何选取参考系。难点：什么情况下可以将物体看作质点。【教学过程】自然界的一切物体都在不停地运动，江河奔流不息，鸟儿自由飞翔，车辆高速行驶，火箭发射，天体运转，电子绕核运动……物体的空间位置随时间的变化，称为机械运动，简称运动。按物体上各部分的运动情况是否相同可以将运动分为平动（物体上各点的运动情况都相同）和转动（物体上各点以某一点为轴运动）；按照物体的运动轨迹又可以将运动分为直线运动和曲线运动。在物理学中，研究物体做机械运动规律的分支叫做

2、力学。为了描述物体的运动，我们首先要来学习几个相关的概念。（板书课题）（一）质点１、播放鸽子飞行的录像。提问：(1)要准确描述鸽子身上各点的位置随时间的变化不是容易事，困难和麻烦出在哪儿呢？(2)如果我们研究它从家里出发到你亲戚家送信，需要了解它各部分运动的区别吗？(3)如何才能较准确地描述它的运动呢？讲述：有些时候为了便于分析，常常把物体简化为一个点。呈现信息窗：“神舟”5号飞船载人舱长7.4m，直径2.8m,用长58m，重达480t的“长征”2号火箭发射。如科学家研究“神舟”5号飞船在空中的运动位置、高度、速度等问题时就把它简化

3、为一个有质量的点。播放“神舟”５号运行时在指挥部荧光屏上的显示为一个小小的光点。教师小结：这样，在某些情况下，我们可以把物体简化为一个有质量的点。物理学中，用来代替物体的有质量的点叫质点。信息快递：在物理学中，突出问题的主要方面，忽略次要因素，经过科学抽象而建立理想化的“物理模型”，并将其作为研究对象，是经常采用的一种科学研究方法。质点就是这种物理模型之一。２、提问：(1)研究地球绕太阳的公转能否把地球视为一个点呢？播放太阳系运行的模拟动画。(2)一列沿京沪铁路运动的火车，若研究它从上海到北京的运动能否把它简化为一个点？播放火车运行

4、模拟动画。(3)研究地球上各处的季节变化时，能否把它视为质点呢？播放地球公转和四季变化的模拟动画。(4)研究火车通过南京长江大桥的运动时，能否把它简化为一个质点？3、通过以上几个问题请同学们进一步讨论：(1)物体是否在所有的情况下都能看作质点？(2)物体看作质点的条件是什么？(3)物理中的“质点”跟几何学中的点有什么相同和不同的地方？(4)大的物体一定不能看成质点？小的物体随时都看成质点吗？播放地月系运行模拟动画，28届雅典奥运会上张怡宁发球录像。演示乒乓球发球情况。物体可视作质点的条件：物体的大小和形状对所研究的问题的影响可忽略不

5、计。例1：在下述问题中，能够把研究对象当作质点的是（）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．研究火车通过长江大桥所需的时间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例2：下列关于质点的说法中，正确的是（）A．只要是体积很小的物体都可看成质点B．只要是质量很小的物体都可看成质点C．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D．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（举例：研究地球公转时，可以把地球视为质点；而研究地球的自转

6、时，就不能将地球视为质点。火车行驶……）注意：⑴物体能否看作质点不是看物体的大小，而是要根据具体的问题来确定。（学生举例）⑵“质点”不是几何中的点。（二）参考系“参考系”的引入：平常，我们看到房屋、树木是静止的，但汽车里的乘客却发现路边的房屋、树木是向后退的。为什么人们的看法会存在这样的差异呢？地面上的人以地面为标准，房屋、树木相对于地面静止；乘客以汽车为标准，房屋、树木相对于汽车后退。上述事例说明：运动具有相对性。所以，要描述一个物体的运动首先必须选定某个其他物体做参考，我们称这个物体为参考系（“参考系”是“参照物”的科学名称）。

7、1．定义：为了描述一个物体的运动而选定的用来作为参考的物体。对于同一物体，选取的参考系不同，物体的运动情况也可能不同。（P12图1.1-4）2．参考系的选择参考系的选择理论上是任意的，但在实际问题中，应以研究问题方便为原则，常取地面为参考系。提问：研究地面物体的运动，一般以地面为参考系；研究月亮或人造卫星的运动，应选取地球为参考系；研究行星的运动，应选取太阳为参考系。例：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，由此可判断这三架电梯相对于地面的运动情况可能是（CD）A．

8、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、丙向下过渡：我们在选定了参考系以后，就可以来描述物体的运动情况。如何更准确地来描述物体的位置及位置变化呢？比如说你正沿着笔直的水泥路从学校大