1.1 質(zhì)點(diǎn) 參考系 課件-2024-2025學(xué)年高一上學(xué)期物理人教版（2019）必修第一冊(cè)

人教版（2019）第一章：運(yùn)動(dòng)的描述高中物理

必修第一冊(cè)1.1質(zhì)點(diǎn)

參考系高中物理必修第一冊(cè)第一章運(yùn)動(dòng)的描述你心中的物理是什么樣子？高中物理必修第一冊(cè)第一章運(yùn)動(dòng)的描述高中物理學(xué)什么？必修1必修2必修3選擇性必修1選擇性必修2選擇性必修3運(yùn)動(dòng)學(xué)電磁學(xué)原子物理學(xué)課程簡(jiǎn)介光學(xué)力學(xué)高中物理必修第一冊(cè)第一章運(yùn)動(dòng)的描述物理學(xué)的創(chuàng)立從研究運(yùn)動(dòng)開(kāi)始..........描述物體的運(yùn)動(dòng)研究運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系--------運(yùn)動(dòng)學(xué)--------動(dòng)力學(xué)《必修1》的主要內(nèi)容高中物理必修第一冊(cè)第一章運(yùn)動(dòng)的描述第一章運(yùn)動(dòng)的描述問(wèn)：你知道什么是機(jī)械運(yùn)動(dòng)嗎？----物體的空間位置隨時(shí)間的變化，是自然界最簡(jiǎn)單，最基本的運(yùn)動(dòng)形態(tài)，叫做機(jī)械運(yùn)動(dòng)。高中物理必修第一冊(cè)第一章運(yùn)動(dòng)的描述學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)1：發(fā)現(xiàn)準(zhǔn)確描述物體運(yùn)動(dòng)的困難．任務(wù)2：建構(gòu)質(zhì)點(diǎn)模型，領(lǐng)會(huì)理想化方法．任務(wù)3：通過(guò)實(shí)例理解能看成質(zhì)點(diǎn)的條件．任務(wù)4：知道描述運(yùn)動(dòng)的相對(duì)性，建立參考系的概念．任務(wù)5：學(xué)會(huì)合理選擇參考系.高中物理必修第一冊(cè)第一章運(yùn)動(dòng)的描述任務(wù)1：發(fā)現(xiàn)準(zhǔn)確描述物體運(yùn)動(dòng)的困難如何準(zhǔn)確地描述物體的運(yùn)動(dòng)？高中物理必修第一冊(cè)第一章運(yùn)動(dòng)的描述任務(wù)2：建構(gòu)質(zhì)點(diǎn)模型，領(lǐng)會(huì)理想化方法問(wèn)題情境：2018年國(guó)際田聯(lián)鉆石聯(lián)賽，在男子100米的比賽中，中國(guó)飛人蘇炳添以9秒90的成績(jī)獲得第四名，這個(gè)成績(jī)打破了卡塔爾歸化選手奧古諾德創(chuàng)造的9秒91的亞洲紀(jì)錄，下面為比賽的視頻。問(wèn)題1.如果你是一個(gè)普通觀眾，觀看蘇炳添100米比賽時(shí)，你關(guān)心什么問(wèn)題?這時(shí)他身體的形狀、大小對(duì)所研究的問(wèn)題影響大嗎?2.如果你是蘇炳添的教練，觀看蘇炳添100米比賽時(shí)，你是否會(huì)關(guān)心蘇炳添身體各部分的位置和運(yùn)動(dòng)情況?3.作為一名物理學(xué)習(xí)者，如果要計(jì)算蘇炳添跑完全程的速度，蘇炳添的形狀、大小重要嗎?為什么?比賽用的時(shí)間不大關(guān)心，各部分的動(dòng)作影響成績(jī)的發(fā)揮不重要，只關(guān)心時(shí)間即可以算出全程的速度根據(jù)研究問(wèn)題簡(jiǎn)化高中物理必修第一冊(cè)第一章運(yùn)動(dòng)的描述任務(wù)2：建構(gòu)質(zhì)點(diǎn)模型，領(lǐng)會(huì)理想化方法根據(jù)研究問(wèn)題簡(jiǎn)化高中物理必修第一冊(cè)第一章運(yùn)動(dòng)的描述任務(wù)2：建構(gòu)質(zhì)點(diǎn)模型，領(lǐng)會(huì)理想化方法請(qǐng)同學(xué)們思考，哪些情況下可以把物體看成一個(gè)點(diǎn)？高中物理必修第一冊(cè)第一章運(yùn)動(dòng)的描述問(wèn)：”只要物體體積比較小，研究它的運(yùn)動(dòng)時(shí)，就能把它看成一個(gè)點(diǎn)“。你同意這個(gè)觀點(diǎn)嗎？研究乒乓球旋轉(zhuǎn)問(wèn)題時(shí)不能把它當(dāng)成一個(gè)點(diǎn)高中物理必修第一冊(cè)第一章運(yùn)動(dòng)的描述問(wèn)：”研究體積大的物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，不能將它看成一個(gè)點(diǎn)“。你同意這個(gè)觀點(diǎn)嗎？研究地球公轉(zhuǎn)問(wèn)題時(shí)能把它當(dāng)成一個(gè)點(diǎn)高中物理必修第一冊(cè)第一章運(yùn)動(dòng)的描述通過(guò)上述實(shí)例，你能總結(jié)出“研究物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，能將物體看成一個(gè)點(diǎn)"的條件嗎？高中物理必修第一冊(cè)第一章運(yùn)動(dòng)的描述當(dāng)我們只關(guān)心列車(chē)整體運(yùn)動(dòng)時(shí)，可以不考慮各部分的運(yùn)動(dòng)差異，把列車(chē)看做一個(gè)點(diǎn)。高中物理必修第一冊(cè)第一章運(yùn)動(dòng)的描述結(jié)論1：當(dāng)物體的大小，形狀對(duì)研究問(wèn)題沒(méi)有影響或影響微小時(shí)，可以忽略大小，形狀而把它看作一個(gè)點(diǎn)。抓住主要因素忽略次要因素高中物理必修第一冊(cè)第一章運(yùn)動(dòng)的描述想一想：小木塊上各點(diǎn)運(yùn)動(dòng)情況有什么特點(diǎn)？平動(dòng)結(jié)論2：當(dāng)物體上各點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)完全相同時(shí)，整個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)可以簡(jiǎn)化為一個(gè)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)高中物理必修第一冊(cè)第一章運(yùn)動(dòng)的描述結(jié)論1：當(dāng)物體的大小，形狀對(duì)研究問(wèn)題沒(méi)有影響或影響微小時(shí)，可以忽略大小，形狀而把它看作一個(gè)點(diǎn)。結(jié)論2：當(dāng)物體上各點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)完全相同時(shí)，整個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)可以簡(jiǎn)化為一個(gè)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)。高中物理必修第一冊(cè)第一章運(yùn)動(dòng)的描述一，物體和質(zhì)點(diǎn)1.質(zhì)點(diǎn)：某些情況下，可以忽略物體大小和形狀，把它簡(jiǎn)化為一個(gè)具有質(zhì)量的點(diǎn)，這樣的點(diǎn)叫做質(zhì)點(diǎn)---理想模型：突出主要因素，忽略次要因素，建立理想化模型。模型是重要的抽象方法之一高中物理必修第一冊(cè)第一章運(yùn)動(dòng)的描述任務(wù)3：通過(guò)實(shí)例理解能看成質(zhì)點(diǎn)的條件問(wèn)題情境:太陽(yáng)系中地球的運(yùn)動(dòng)，一列向前運(yùn)動(dòng)的火車(chē)問(wèn)題1.如圖，研究地球自轉(zhuǎn)時(shí)，能否將地球看成質(zhì)點(diǎn)?為什么?2.研究地球公轉(zhuǎn)時(shí)，能否將地球看成質(zhì)點(diǎn)?為什么?不能，看成質(zhì)點(diǎn)就沒(méi)法研究了可以；關(guān)注整體的運(yùn)動(dòng)，地球大小相比地球到太陽(yáng)的距離小得多3.如圖，研究火車(chē)的運(yùn)動(dòng)時(shí)，關(guān)注哪些問(wèn)題時(shí)可以將火車(chē)看成質(zhì)點(diǎn)，關(guān)注哪些問(wèn)題時(shí)不可以看成質(zhì)點(diǎn)?研究從北京到上海的時(shí)間可以看作質(zhì)點(diǎn)研究火車(chē)車(chē)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，不可以看成質(zhì)點(diǎn)4.能否總結(jié)將物體看成質(zhì)點(diǎn)的條件?不由大小決定，與研究的問(wèn)題有關(guān)，任意一點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)可以代替整體的運(yùn)動(dòng)時(shí)可以看作質(zhì)點(diǎn)高中物理必修第一冊(cè)第一章運(yùn)動(dòng)的描述小結(jié)一質(zhì)點(diǎn)的理解與理想化模型1.將物體看成質(zhì)點(diǎn)的條件物體的大小、形狀對(duì)所研究的問(wèn)題的影響可以忽略不計(jì)時(shí)，可視物體為質(zhì)點(diǎn)。2.物體可視為質(zhì)點(diǎn)的情況有以下幾種3.“理想化模型”是實(shí)際不存在的是為了使研究的問(wèn)題得以簡(jiǎn)化或研究問(wèn)題方便而進(jìn)行的一種科學(xué)抽象。(１)物體的大小與形狀與物體運(yùn)動(dòng)的空間相比微不足道，對(duì)研究問(wèn)題的精度影響差異很小，這時(shí)可將物體視為質(zhì)點(diǎn)。2)各點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的差異不小，但是所研究的問(wèn)題并不關(guān)注物體的細(xì)節(jié)變化，而是考慮物體整體的變化，可把物體視為質(zhì)點(diǎn)。(3)不能忽略物體的大小和形狀，但物體上各點(diǎn)運(yùn)動(dòng)情況完全相同，物體上任意一點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)可以代表整個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)，整個(gè)物體也可以當(dāng)成質(zhì)點(diǎn)來(lái)處理。高中物理必修第一冊(cè)第一章運(yùn)動(dòng)的描述例下列說(shuō)法中正確的是（）A.戰(zhàn)斗機(jī)飛行員可以把正在甲板上用手勢(shì)指揮的引導(dǎo)員看成一個(gè)質(zhì)點(diǎn)B.在戰(zhàn)斗機(jī)飛行訓(xùn)練中，研究戰(zhàn)斗機(jī)的空中有動(dòng)作翻滾動(dòng)作時(shí)，可以把戰(zhàn)斗機(jī)看成質(zhì)點(diǎn)C.研究“遼寧艦”在大海中運(yùn)動(dòng)軌跡時(shí)，可以把“遼寧艦”看成質(zhì)點(diǎn)D.由于“遼寧艦”體形巨大，故任何情包括遠(yuǎn)洋航行況下都不能將其看成質(zhì)點(diǎn)【點(diǎn)撥】物體能看成質(zhì)點(diǎn)的條件是：物體的大小、形狀對(duì)所研究的問(wèn)題不會(huì)產(chǎn)生影響，物體的大小、形狀能忽略，與其他因素?zé)o關(guān)。A錯(cuò)飛行員要按照引導(dǎo)員的指揮手勢(shì)操作駕駛B錯(cuò)將戰(zhàn)斗機(jī)視為質(zhì)點(diǎn)后，就不可能研究戰(zhàn)斗機(jī)的空中翻滾動(dòng)作了C對(duì)D錯(cuò)“遼寧艦”雖大，但分析其在遼闊的大海中的航行軌跡時(shí)，“遼寧艦”的大小可以忽略不計(jì)C高中物理必修第一冊(cè)第一章運(yùn)動(dòng)的描述一，物體和質(zhì)點(diǎn)1.質(zhì)點(diǎn)：2.物體可視為質(zhì)點(diǎn)的條件：二，參考系1.參考系：為描述一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)，選定某個(gè)其他物體作為參考，這個(gè)用來(lái)參考的物體叫做參考系高中物理必修第一冊(cè)第一章運(yùn)動(dòng)的描述任務(wù)4：知道描述運(yùn)動(dòng)的相對(duì)性，建立參考系的概念問(wèn)題情境：空中加油機(jī)給戰(zhàn)機(jī)加油，竹排在江中游蕩的畫(huà)面問(wèn)題:1.如圖是空中加油機(jī)通過(guò)油管給戰(zhàn)機(jī)加油的情景，在空中加油機(jī)看來(lái)，戰(zhàn)機(jī)的運(yùn)動(dòng)情況是怎樣的?2.從地面上的人看來(lái)，空中加油機(jī)和戰(zhàn)機(jī)的運(yùn)動(dòng)情況是怎樣的?靜止的，加油時(shí)需要保持相對(duì)靜止高速飛行3.要描述戰(zhàn)機(jī)的運(yùn)動(dòng)情況，首先必須選擇一個(gè)作為參考的物體，這個(gè)物體叫做什么?4.歌詞中“小小竹排江中游”和“巍巍青山兩岸走”分別是以什么物體為參考系的?參照物（參考系）青山竹排高中物理必修第一冊(cè)第一章運(yùn)動(dòng)的描述任務(wù)5：學(xué)會(huì)合理選擇參考系問(wèn)題情景:飛機(jī)投彈照片，模擬飛機(jī)投彈1.飛機(jī)投彈時(shí)，你認(rèn)為飛機(jī)是靜止還是運(yùn)動(dòng)的?你做此判斷時(shí)是以什么物體為參考系的?2.如果以飛機(jī)為參考系，炸彈的飛行軌跡是怎樣的?3.通過(guò)實(shí)驗(yàn)，我們觀察到炸彈的運(yùn)動(dòng)軌跡是一條曲線，如圖所示，這和問(wèn)題2的分析結(jié)果產(chǎn)生了矛盾，你認(rèn)為原因是什么呢?4.如果要描述炸彈在空中的相對(duì)位置時(shí)，選擇哪個(gè)物體為參考系會(huì)比較簡(jiǎn)單?問(wèn)題:運(yùn)動(dòng)的；以地面為參考系豎直向下的運(yùn)動(dòng)選擇的參考系不同選擇飛機(jī)為參考系高中物理必修第一冊(cè)第一章運(yùn)動(dòng)的描述二參考系的理解相對(duì)性用來(lái)做參考系的物體都是假定不動(dòng)的，被研究的物體是運(yùn)動(dòng)還是靜止，都是相對(duì)于參考系而言的任意性參考系的選取具有任意性，但應(yīng)以觀察方便和使運(yùn)動(dòng)的描述盡可能簡(jiǎn)單為原則。研究地面上物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，常選地面為參考系統(tǒng)一性在同一個(gè)問(wèn)題中，若要研究多個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)或同一個(gè)物體在不同階段的運(yùn)動(dòng)，必須選擇同一參考系差異性同一運(yùn)動(dòng)選擇不同的參考系，觀察結(jié)果一般不同【注意】（1）物體一旦被選為參考系，就認(rèn)為它是靜止的。（2）由于運(yùn)動(dòng)的相對(duì)性，凡是提到物體的運(yùn)動(dòng)，都應(yīng)該明確它是相對(duì)于哪個(gè)參考系而言的。（3）不做特別說(shuō)明的情況下，一般選取地面為參考系。小結(jié)高中物理必修第一冊(cè)第一章運(yùn)動(dòng)的描述（1）判斷一個(gè)物體究竟是運(yùn)動(dòng)還是靜止，都要選擇另外的物體作為參照。選擇參照的物體不同，結(jié)論可能不同。被選為參照的物體叫做參照物。有了參照物，可以判定物理動(dòng)還是不動(dòng)，但不能定量描述動(dòng)的快慢、運(yùn)動(dòng)的方向等等。（2）為了確切地或定量地說(shuō)明一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)，僅選擇一個(gè)參考物還不行，還必須在參考物上建立一套坐標(biāo)系，例如笛卡爾直角坐標(biāo)系等。有了坐標(biāo)系，就可以定量地確定物體在空間的位置。但描述物體的運(yùn)動(dòng)還需指明另一要素，即它在什么時(shí)刻經(jīng)過(guò)什么位置，也就是說(shuō)要說(shuō)明位置隨時(shí)間變化的情況。因此，從原則上說(shuō)，坐標(biāo)系的各處都應(yīng)該配置一個(gè)鐘，而且同一坐標(biāo)系各處的鐘都必須是“同步”的，即走得快慢一樣。（3）一個(gè)依托參照物建立的“標(biāo)示空間位置的坐標(biāo)系”和配置在此坐標(biāo)系內(nèi)各點(diǎn)的“一套指示時(shí)間的同步的鐘”就組成一個(gè)參考系。（4）參考系是確定的一個(gè)空間，它與參照物相聯(lián)系，但在絕對(duì)時(shí)空觀中，有時(shí)可能只有參考系，而不一定有真實(shí)的參考物件。故在今后的研究中，往往用坐標(biāo)系代替參考系來(lái)確定物體的位置、一段時(shí)間內(nèi)的位移等，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的定量研究。拓展參照物與參考系是一回事嗎，有什么區(qū)別與聯(lián)系？【說(shuō)明】通常情況下，一般不區(qū)分“參考物”和“參考系”，而強(qiáng)調(diào)“坐標(biāo)系是參考系的數(shù)學(xué)抽象”。在討論一般性問(wèn)題時(shí)，往往只給出坐標(biāo)系而不必具體地指明它所參照的物體或參考系。高中物理必修第一冊(cè)第一章運(yùn)動(dòng)的描述1.下列關(guān)于質(zhì)點(diǎn)的說(shuō)法中，正確的是（）A.質(zhì)點(diǎn)是一個(gè)理想化模型，實(shí)際上并不存在，所以引入這個(gè)概念沒(méi)有多大意義B.只有體積很小、質(zhì)量也很小的物體才能看成質(zhì)點(diǎn)C.調(diào)整人造衛(wèi)星的姿態(tài)，使衛(wèi)星的照相窗口對(duì)準(zhǔn)地面時(shí)人造衛(wèi)星可以看成質(zhì)點(diǎn)D.如果物體的形狀和大小對(duì)所研究的問(wèn)題沒(méi)有影響或影響可以忽略不計(jì)時(shí)，物體可以視為質(zhì)點(diǎn)D當(dāng)堂檢測(cè)高中物理必修第一冊(cè)第一章運(yùn)動(dòng)的描述2.［多選］在以下情況中可將物體看做質(zhì)點(diǎn)的是（）A.研究一列火車(chē)從北京到上海所需的時(shí)間B.對(duì)某學(xué)生的騎車(chē)姿勢(shì)進(jìn)行分析C.研究“天舟一號(hào)”從地球發(fā)射升空時(shí)的飛行軌跡D.研究“嫦娥五號(hào)”降落到月球表面后如何獲取月球土壤AC提示：物體的大小和形狀對(duì)問(wèn)題的研究有無(wú)影響，不是由物體的大小決定的，而是由研究的問(wèn)題決定的；同一物體在不同的運(yùn)動(dòng)情景中，有時(shí)可視為質(zhì)點(diǎn)，有時(shí)則不能視為質(zhì)點(diǎn)，關(guān)鍵是看物體的大小和形狀對(duì)所研究問(wèn)題的影響是否可以忽略?！裟芊癜盐矬w看做質(zhì)點(diǎn)的判斷方法物體的大小和形狀可以忽略或物體上任意一點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)可代替物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，可把物體看做質(zhì)點(diǎn)。有以下四種情況：高中物理必修第一冊(cè)第一章運(yùn)動(dòng)的描述3.［刻舟求劍的故事家喻戶曉，如圖所示，“舟已行矣，而劍不行”這句話所選用的參考系是（）A.舟 B.地面C.舟上的人 D.流動(dòng)的水B【注意】（1）只要選定某物體為參考系，則認(rèn)為該物體處于靜止?fàn)顟B(tài)。（2）任何物體都可以選為參考系，為研究問(wèn)題的方便，一般選地面或相對(duì)地面靜止的物體為參考系。（3）要比較不同物體的運(yùn)動(dòng)狀況，應(yīng)選取同一參考系。解析：“舟已行矣，而劍不行”是說(shuō)船相對(duì)于地面在運(yùn)動(dòng)，而劍落到水底后相對(duì)于地面不再移動(dòng)，故此句選用的參考系是地面高中物理必修第一冊(cè)第一章運(yùn)動(dòng)的描述4.2021年4月29日11時(shí)22分，新一代運(yùn)載火箭長(zhǎng)征五號(hào)B將中國(guó)航天器“天和”號(hào)核心艙送入預(yù)定軌道，標(biāo)志著中國(guó)空間站時(shí)代即將開(kāi)啟。在地球發(fā)射場(chǎng)發(fā)射階段通過(guò)運(yùn)載火箭上的攝像頭觀察到地面正在向下運(yùn)動(dòng)，此時(shí)選取的參考系是（）A.地面 B.運(yùn)載火箭C.發(fā)射架 D.發(fā)射場(chǎng)內(nèi)的樹(shù)木B【方法技巧】（1）比較多個(gè)物體運(yùn)動(dòng)狀況時(shí)，一定要選取同一參考系。（2）題目中涉及的參考系不同時(shí)，要將參考系進(jìn)行轉(zhuǎn)換，變?yōu)橥粋€(gè)參考系。（3）涉及多個(gè)物體的復(fù)雜問(wèn)題，解題時(shí)要在同一個(gè)參考系中畫(huà)出運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，幫助分析。解析：探測(cè)器在地球發(fā)射場(chǎng)發(fā)射階段通過(guò)運(yùn)載火箭上的攝像頭觀察到地面正在向下運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明地面相對(duì)火箭在向下運(yùn)動(dòng)，故選擇的參考系是運(yùn)載火箭高中物理必修第一冊(cè)第一章運(yùn)動(dòng)的描述例在某次運(yùn)動(dòng)會(huì)火炬?zhèn)鬟f中，觀察到同一地點(diǎn)的旗幟和甲、乙兩火炬手所傳遞的圣火火焰是移動(dòng)的如圖所示。關(guān)于甲、乙兩火炬手相對(duì)于靜止旗桿的運(yùn)動(dòng)情況，下列說(shuō)法中正確的是（）A.甲、乙兩火炬手一定都在向右運(yùn)動(dòng)B.甲、乙兩火炬手一定都在向左運(yùn)動(dòng)C.甲火炬手一定向右運(yùn)動(dòng)，乙火炬手一定向左運(yùn)動(dòng)D.甲火炬手可能停止了運(yùn)動(dòng)，乙火炬手一定向左運(yùn)動(dòng)【思路點(diǎn)撥】根據(jù)題目中所述情景正確判定