人教版高中物理必修第一册第一章 运动的描述 质点、参考系和坐标 导学案

2019-2020年高中物理第一章运动的描述第一节质点参考系和坐标系导学案新人教版必修【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．【自主学习】1、机械运动：物体的__________________________，称为机械运动。2、质点：_____________________________________________________________，称为质点。3、参考系：在描述一个物体的运动时，首先要选定某个其他物体做参考，观察物体相对于这个“其他物体”的_________________________________。这种用来做参考的物体称为参考系。4、坐标系：为了___________描述物体的位置及位置的变化，需要在参考系上建立适当的坐标系。5、运动和静止的相对性：________________________________________________________。【预习自测】1、在以下的哪些情况中可将物体看成质点（）A．研究某学生骑车由学校回家的速度B．对这名学生骑车姿势进行生理学分析C．研究火星探测器从地球到火星的飞行轨迹D．研究火星探测器降落火星后如何探测火星的表面2、有甲、乙、丙三辆汽车在一条笔直的公路上，其中甲车上的人看到路边上的树，向东运动，乙车的人看到甲车向西运动，丙车上的人看到乙车向东运动，根据以上事实，若以路面为参考系，不能判断出汽车运动方向的是（）A、甲车和乙车B、乙车和丙车C、甲车和丙车D、只有丙车 3、某同学在光滑的地面上，向西滚动一小球，小球以1m/s的速度运动，经过2s和挡板想撞后以大小不变的速度返回，根据以上事实填写下表：0s1s末2s末3s末4s末5s末6s末以出发点为原点，以向西为正方向，小球的位置坐标（m）以碰撞点为原点，以向东为正方向，小球的位置坐标（m）【课堂探究】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。A级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？B级2、描述物体运动，我们需要了解物体各部分运动的区别吗?可以将问题简化吗？为什么？【合作讨论】1.研究质点的意义是什么？【当堂检测】B级 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?C级2．物理中的“点”跟几何中的点有什么相同和不同之处怎样判断动与静？知识点二：参考系【阅读】P10第二部分：参考系并完成下列问题。A级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？【当堂检测】A级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?B级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?C级3、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A级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。【当堂检测】A级1、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．B级2、如果物体沿直线运动，为了定量描述物体的位置及变化，可以以这条直线为x轴，在直线上规定、和，建立直线坐标系，如图所示，若物体运动到A点，此时它的位置坐标xA=，若它运动到B点，则此时它的位置坐标xB=。【要点突破】1.物体能否看作质点的条件：物体的大小和形状在研究问题时可以忽略不计v几点说明:1）物理各点的运动情况相同（平动）时，可以看作质点，一般研究物体的转动时不能把物体看作质点。2）物体有转动，但物体的转动不是我们所研究的主要问题时，物体的本身大小和形状已变成了次要因素，物体可以看作质点。3）物体本身的大小对所研究的问题不能忽略时，不能把物体看作质点。4）物体能否看作质点，取决于它的形状和大小在所研究的问题中是否可以忽略不计，而跟物体自身体积的大小，质量的多少和运动速度的大小无关。5）一个物体能否看作质点取决于所研究问题的性质，即使同一个物体在研究问题不同时，有的情况下可以看作质点，而有的情况下不可以看作质点[例1] 下列物体能够看做质点的是________。 (1)体积很小的原子核(2)绕太阳公转的地球(3)用GPS确定在大海中位置的航空母舰(4)正在表演娱乐节目的海狮(5)研究直升机上正在转动的螺旋桨(6)研究上坡时有无翻倒可能的三轮车(7)研究落地时正面朝上还是朝下的硬币[答案] (2)(3)2.质点和几何中的点是一回事吗？1）相同点：都是没有形状和大小的点。2）不同点：质点是实际物体的抽象，它具有一定的物理内涵，不仅具有物体的全部质量，而且是一相对的物理概念；几何中的点没有质量，仅表示位置，而且应该绝对的小。3．参考系的选择：1)描述运动要寻找参考物体2）选择的任意性（一般选择地球和相对于地球静止的物体）3）对不同参考系，运动可能不同v注意：比较两个物体的运动情况，必须选择同一个参考系才有意义。【节末练习】1．关于质点的概念,下面叙述正确的是（）A、任何细小的物体都可以看作质点。B、任何静止的物体都可以看作质点。C、在研究某一问题是，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．关于参考系的选取,以下说法正确的是（）A、研究物体的运动，必须选定参考系B、描述一个物体的运动情况时，参考系是可以任意选取的C、实际选取参考系时，应本着便于观测和使对运动的描述尽可能简单的原则来进行，如在研究地面上的运动时，常取地面或相对于地面静止的其他物体做参考系D、参考系必须选取地面或相对于地面不动的其它物体5．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6、甲物体以乙物体为参考系是静止的，甲物体以丙物体为参考系又是运动的，那么，以乙物体为参考系，丙物体的运动情况是（）A.一定是静止的B.运动或静止都有可能C.一定是运动的D.条件不足，无法判断7、一质点在x轴上运动，各个时刻的位置坐标如下表：(1)请在x轴上标出质点在各时刻的位置．(2)哪个时刻离坐标原点最远?有多远?