第一章 运动的描述 质点、参考系和坐标 导学案-高中物理人教版必修第一册

§1.1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，能根据具体情况将物体简化为质点。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．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，如何选取参考系．3．如何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．【学习难点】在什么情况下可以把物体看作质点，即将一个实际的物体抽象为质点的条件．【自主探究】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？2、为了研究问题的方便，在某些情况下，我们可以把物体简化成什么？3、任何情况下都可以把物体简化成质点吗？把物体简化成质点需要什么条件？总结：质点①定义： ②条件：注意点：①能否把一个物体看作质点，并不是由物体的形状和大小来决定的，而是由它的形状和大小对所研究问题的影响程度决定的。②要具体问题具体分析，而不能单纯从物体是平动还是转动来判断。③即使是同一个物体，在研究的问题不同时，有的情况下可以看作质点，而有的情况可能不可以看作质点。【例1】．地球是一个庞然大物，直径约为12800km，与太阳相距1．5Xl08km．研究地球绕太阳的公转时，能不能把它看成质点?研究地面上各处季节变化时，能不能把它看成质点?【变式1】．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)分析运动员的助跑速度时，能否将其看成质点?(3)测量其所跳高度(判断其是否打破纪录)时，能否将其看成质点?思考：物理中的“点”跟几何中的点有什么相同和不同之处? 知识点二：参考系【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？注意点：①参考系的选取可以是任意的。研究地面上物体的运动时，通常取地面或相对地面不动的物体做参考系。②选择参考系时，应以方便观测和使运动的描述尽可能简单为原则。③选择不同的参考系来观察同一个物体的运动，结果可能不同。④当比较两个物体的运动情况时，必须选择同一个参考系。【例2】．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?【变式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?思考：一跳伞运动员在下落过程中，看到身旁的直升机在向上运动，则直升机相对于地面的运动情况是怎样的? 知识点三：坐标系【阅读】P11第三部分：坐标系并填空1、要准确地描述物体的______及______需要建立坐标系．如果物体在一维空间运动，即沿一条直线运动，只需建立_______坐标系，就能准确表达物体的位置；2、如果物体在二维空间运动，即在同一平面运动，就需要建立__________坐标系来描述物体的位置；当物体在三维空间运动时，则需要建立三维直角坐标系来描述．【例3】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点的位置为________m，C点的位置为________m，A到B位置变化是____m，方向______，C到B位置变化是____m.【变式3】．如图所示，某人从学校的门口A处开始散步，先向南走了50m到达B处，再向东走了100m到达C处，最后又向北走了150m到达D处，则A、B、C、D各点位置如何表示？【总结与反思】【课堂反馈】1：关于质点，下列说法中正确的是（） A．质点就是一个体积很小的小球B．只有很小的物体才能被视为质点C．质点不是实际存在的物体，是一种理想模型D．大的物体有时也可以被视为质点2：在研究下列物体的运动时，哪些物体可以当作质点处理（）A.研究足球能形成“香蕉球”的原因B.火车在平直的路面上通过桥梁C.确定标枪从掷出到落地的水平距离D.凡是平动的物体都可以当作质点3：如图为我国田径名将刘翔,曾多次获得110米栏冠军，下列有关说法正确的是()A.刘翔在飞奔的110米中,可以看做质点B.教练为了分析其动作要领,可以将其看做质点C.无论研究什么问题,均不能把刘翔看做质点D.是否能将刘翔看做质点,决定于我们所研究的问题4：高一的新同学分别乘两辆汽车去路桥石磐公园游玩．当两辆汽车在平直公路上运动时，甲车内一同学看见乙车没有运动，而乙车内一同学看见路旁的树木向西移动．如果以地面为参考系，那么，根据上述观察到的现象可说明(  )A．甲车不动，乙车向东运动B．乙车不动，甲车向东运动C．甲车向西运动，乙车向东运动D．甲、乙两车以相同的速度都向东运动5：一个小球从距地面4m高处落下，被地面弹回，在距离地面1m 高处被接住，坐标原点定在抛出点正下方2m处，向下方向为坐标轴的正方向。则小球的抛出点、落地点、接住点的位置坐标分别是（）A．2m，–2m，–1mB．–2m，2m，1mC．4m，0，1mD．–4m，0，–1m6：小明从学校回到家有800米的路程，要确定小明家相对学校的位置，请思考：①如果小明家和学校均在同一条笔直的街道上，如何描述？②如果小明家还在另一条与学校所在街道相互垂直的街道上，如何描述？③如果小明家还在某高层公寓的32层上，如何描述？④仅用小明家离校800米能够确定其位置吗？