人教版2022年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

第一章运动的描述1.1《质点参考系和坐标系》学案【课标要求】1.理解质点的概念，知道它是一种科学抽象，知道实际物体在什么条件下可看作质点，知道这种科学抽象是一种常用的研究方法2.知道参考系的概念和如何选择参考系3.知道坐标系的意义【重点难点】1.质点概念的理解2.参考系的理解【课前预习】1．是古希腊杰出的科学家、哲学家，形式逻辑学的人。2．物体的运动形式是多种多样的，最简单的运动是物体的随时间的变化，这种运动叫做，简称运动．3．在某些情况下，可以不考虑物体的和。这时我们突出“”这一要素，把它简化为一个的点，称为质点。4．在物理学中，突出问题的，忽略次要因素，建立的“”，并将其作为，是经常采用的一种科学研究方法．5．在描述物体的运动时，要选某一个其他物体做参考，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．6.一般说来，为了定量地描述物体的位置及位置的变化，需要上建立．【探讨与生成】【问题1】质点的理解例1.北京时间2011年5月16日晚，国际田联钻石联赛（上海站）在上海八万人体育场进行。中国飞人刘翔以13秒07的成绩夺得110米栏冠军，这是刘翔首次采用七步上栏新技术创下的首场室外比赛的最好成绩。终结了美国名将奥利弗21连胜的记录。对于下列说法中正确的是（）A.刘翔在飞奔的110米中，可以看做是质点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.能否把刘翔看做质点，取决于我们所研究的问题【小结】1.质点是用来代替物体有质量的点，因而其突出特点是“具有质量”和“占有位置”，但没有大小，它的质量就是它所代替的物体质量。2.质点没有体积，因而质点是不可能转动的。任何转动的物体在研究其自转时都不可简化为质点。3.质点不一定是很小的物体，很大的物体也可简化为质点。同一个物体有时可以看作质点，有时又不能看作质点，要具体问题具体分析。【拓展与分享】(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？【问题2】对参考系的理解例2.小华、小明和小红三人到上海“金茂大厦”游玩，三人分别乘坐不同的 观光电梯。当他们从自己乘的观光电梯向外看时，分别有如下现象：小华看见小红乘的电梯匀速上升；小明看到小华的电梯匀速下降；小红看到地面在匀速上升。试分析小华、小明和小红三人乘的电梯相对于地面是怎样运动的？【小结】1.描述物体运动时，另选来作为标准的物体，称为参考系。2.物体的运动都是相对参考系而言的，这是运动的相对性。一个物体是否运动，怎样运动，决定于它相对所选参考系的位置是否变化，怎样变化。同一个物体选取不同的参考系，其运动情况往往不同，如路边的树木，若以地面为参考系是静止的；若以向前行驶的汽车为参考系，树木是往后倒退的，这就是我们坐在车里前进时看到树木往后倒退的原因。3.参考系的的选取是任意的，但应以观测方便和使运动的描述尽可能简单为原则，通常选地面为参考系。【拓展与分享】：（1）参考系的选择是任意的，但应以观察方便和使运动描述简单为原则，研究地面上的物体运动时，常选地面为参考系。（2）物体做何种运动，是相对参考系而言的，物体是否运动，要看相对参考系的位置是否发生变动。（3）选不同的参考系来观察同一物体的运动，结果会有不同。例如，第一次世界大战期间，一飞行员驾驶飞机时，发现边上有一黑色小物体，他伸手抓来一看，竟然是一颗子弹，如果飞行员站在地面上他还敢抓飞行中的子弹吗？【问题3】坐标系的理解例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，运动方向。C到B位置变化为m，运动方向.【小结】为了定量的描述物体的位置及其变化，需要在参考系上建立适当的坐标系，即坐标系是定量化了的参考系，使物体位置及其变化能用更精确的数据描述。【拓展与分享】同一坐标轴也可选不同的标度，坐标系可以准确地的描述物体的位置、位置的变动以及运动方向，建立坐标系时要注意：1.确定合适的坐标原点，坐标原点的确定视描述物体的位置的方便而定。2.确定合适的坐标系类型，如物体沿直线运动，则建立一维坐标系，物体在平面内运动，则需建立二维平面直角坐标系。3.确定合适的坐标标度，如1cm表示10米，各个坐标轴最好用相同的标度，当然有时为了便于描述物体的位置也可用不相同的标度。【课堂练习】1．关于质点，下列说法中正确的是（）A.研究质量很大的物体时在任何情况下都不能看作质点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另一飞船，可把该飞船看作质点D.地球上的控制中心跟踪在太空中飞行的宇宙飞船的位置时，可把飞船看作质点2．明代诗人曾写这样一首诗：“空手把锄头，步行骑水牛；人在桥上走，桥流水不流。”其中“桥流水不流”中的“桥流”是以下列哪个物体为参考系的（） A．桥B.水C.人D.河岸3．观察图中的烟和小旗，关于甲、乙两车相对于房子的运动情况，下列说法正确的是（）A．甲、乙两车一定向左运动B．甲、乙两车一定向右运动C．甲车可能静止，乙车向右运动D．甲车可能静止，乙车向左运动4．以自己的生活经验各举两个关于质点的例子（1）能被看成质点的是：．（2）不能被看成质点的是：．5．如图2所示，小红从家里(图中坐标原点O点)到学校(图中A点)，则从家里到学校的直线距离是m。可否就此题设计一个坐标轴，而不是如图的坐标系来表示小红的位置变化情况，你能做到吗?