粤教版高中物理必修第一册第一章运动的描述第一节质点参考系时间课件(共46张PPT)

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粤教版高中物理必修第一册第一章运动的描述第一节质点参考系时间课件(共46张PPT)

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第一章 运动的描述
第一节 质点 参考系 时间
[学习目标]
1.了解质点的含义.知道将物体抽象为质点的条件. 2.经历质点模型的建构过程,初步体会建构物理模型的思维方式,认识物理模型在探索自然规律中的作用. 3.了解参考系的概念及其对描述物体运动的意义. 4.知道时刻和时间的区别和联系,能在具体情况下识别时刻和时间.
一、质点
1.机械运动:物体相对于其他物体在________________上随时间的变化.
2.质点:在研究物体的运动时,如果物体各点的运动情况相同,或者它的__________和________在所研究的问题中可以忽略,这时我们就可以把物体简化为一个有质量的点.用来代替物体的有质量的点叫作质点.
空间位置
大小
形状
3.把物体看作质点的条件:物体的________和__________对所研究的问题没有影响或影响很小.
4.理想化模型:在物理学中,根据问题的内容和性质,抓住问题中的__________因素,忽略__________因素,建立一个与实际情况差距不大的理想化模型来进行研究,使复杂问题得到简化,这是一种重要的科学研究方法.质点就是一个____________模型.
大小
形状
主要
次要
理想化
二、参考系
1.参考系
(1)定义:要确定一个物体是否在运动,首先要选择另一个物体作为__________,然后研究这一物体相对于参考物体的位置是否发生变化.
研究一个物体运动时,选来作为参考的物体,称为____________.
(2)选取原则:参考系的选择是____________.
(3)参考系对观察结果的影响:同一物体的运动,所选参考系不同,对物体运动的描述就会________.
参考
参考系
任意的
不同
2.运动与静止的关系
(1)自然界中的一切物体都处于永恒不息的________之中,绝对静止的物体是不存在的,这是运动本身的____________.
(2)在不同的参考系中,对同一物体的运动有不同的描述,这是运动描述的__________.
3.坐标系
(1)建系目的:为了定量描述物体的位置及__________________.
(2)坐标系的三要素:________、________和单位长度.
运动
绝对性
相对性
位置的变化
原点
正方向
三、时间与时刻
1.时刻:表示某一瞬间,在时间轴上用______来表示.
2.时间:两个时刻之间的间隔称为时间,在时间轴上用________来表示.

线段
判断下列说法是否正确.
(1)很小的物体一定能看成质点.(  )
(2)做直线运动的物体一定能看成质点.(  )
(3)在时间轴上,时刻用线段表示,时间用点表示.(  )
(4)只能选择静止的物体作为参考系.(  )
(5)一个物体的运动情况与参考系的选择无关.(  )
×
×
×
×
×
课堂 深度探究
知识点一 质点和理想化模型
在建立物理模型时,需要突出问题的主要因素,忽略次要因素.请分析下列关于在建立质点模型时的说法是否正确?并说明理由.
(1)研究长征二号丁运载火箭成功将遥感三十九号卫星发射进入预定轨道过程的飞行轨迹时,可以将遥感三十九号卫星视为质点.
[提示] 正确,研究长征二号丁运载火箭成功将遥感三十九号卫星发射进入预定轨道过程的飞行轨迹时,遥感三十九号卫星的大小和形状对所研究的问题没有影响,可以将其视为质点.
(2)研究某运动员在杭州亚运会女子100米跨栏比赛摆臂动作时,可以将其视为质点.
[提示] 错误,研究某运动员在杭州亚运会女子100米跨栏比赛摆臂动作时,运动员的大小和形状对所研究的问题有影响,不能将其看作质点.
(3)在篮球比赛中,研究篮球运动员投出球的旋转情况,可以把篮球视为质点.
[提示] 错误,研究篮球运动员投出球的旋转情况,篮球的大小和形状对旋转情况都有影响,则不可以把篮球视为质点.
(4)在研究地球自转产生昼夜更替现象时,可以把地球视为质点.
[提示] 错误,在研究地球自转产生昼夜更替现象时,地球的大小和形状影响昼夜更替现象,则不可以把地球视为质点.
1.对质点的理解
(1)物体能否被视为质点,不是取决于物体的大小,而是看物体的大小和形状对所研究问题的影响是否可忽略.
(2)同一物体在不同的问题情景中有的可被视为质点,有的则不能被视为质点.
2.对物理模型的理解
(1)物理模型是在物理研究中,突出问题的主要因素,忽略次要因素而建立的,建立物理模型是经常采用的一种科学研究方法.
(2)物理模型作为一种理想化模型,是为了方便研究问题而对实际问题的科学抽象,实际中并不存在.
   (2024·浙江1月卷,T2)杭州亚运会顺利举行,如图所示为运动会中的四个比赛场景.在下列研究中可将运动员视为质点的是(  )


A.研究图甲运动员的入水动作
B.研究图乙运动员的空中转体姿态
C.研究图丙运动员在百米比赛中的平均速度
D.研究图丁运动员通过某个攀岩支点的动作

[解析] 研究题图甲运动员的入水动作时,运动员的形状和体积对所研究问题的影响不能够忽略,此时运动员不能够被视为质点,故A错误;研究题图乙运动员的空中转体姿态时,运动员的形状和体积对所研究问题的影响不能够忽略,此时运动员不能够被视为质点,故B错误;研究题图丙运动员在百米比赛中的平均速度时,运动员的形状和体积对所研究问题的影响能够忽略,此时运动员能够被视为质点,故C正确;研究题图丁运动员通过某个攀岩支点的动作时,运动员的形状和体积对所研究问题的影响不能忽略,此时运动员不能够被视为质点,故D错误.
   下列有关质点的描述正确的是(  )
A.研究昼夜交替现象时,可以将地球看成质点
B.研究一辆公交车通过路旁公交站牌所用的时间时,可以把公交车看成质点
C.教练员训练运动员起跑动作时,可以将运动员看成质点
D.研究一辆动车从苍南站到乐清站所用时间时,可以把动车看成质点

[解析] 当物体的大小、形状对所研究的问题没有影响或者影响很小,可以忽略不计时,可将物体看成质点,所以研究昼夜交替现象时,不可以将地球看成质点,故A错误;研究一辆公交车通过路旁公交站牌所用的时间时,不可以把公交车看成质点,故B错误;教练员训练运动员起跑动作时,不可以将运动员看成质点,故C错误;研究一辆动车从苍南站到乐清站所用时间时,可以把动车看成质点,故D正确.
   (2024·阳江统考期中)关于“理想化模型”和“质点”的说法,正确的是(  )
A.在物理学中,突出问题的主要因素,忽略次要因素,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
B.“理想化模型”是为了使研究的问题得以简化或研究问题方便而进行的一种科学的抽象,实际存在
C.“质点”是实际物体的一种“简化”,忽略了物体的大小和形状,是实际存在的
D.在苹果园摘苹果,找成熟的大的苹果,可将苹果视为质点

[解析] 在物理学中,突出问题的主要因素,忽略次要因素,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,A正确;“理想化模型”是为了使研究的问题得以简化或研究问题方便而进行的一种科学的抽象,实际并不存在,B错误;“质点”是实际物体的一种“简化”,忽略了物体的大小和形状,实际并不存在,C错误;在苹果园摘苹果,找成熟的大的苹果,苹果的大小和形状不能忽略,不能将苹果视为质点,D错误.
知识点二 参考系的理解和应用
如图是特技跳伞运动员的空中造型图.当运动员们保持该造型向下落时,若其中某一位运动员以对面的运动员为参考系,则他自己的运动情况怎样?当他俯视大地时,看到大地迎面而来,他是以什么物体为参考系的?
[提示] 若某一位运动员以对面的运动员为参考系,则他是静止的;他看到大地迎面而来,是以自己为参考系的.
1.参考系的四个特性
(1)相对性:用来作参考系的物体都是假定不动的,被研究的物体是运动的还是静止的,都是相对于参考系而言的.
(2)任意性:参考系的选择具有任意性,但应以观测方便和使运动的描述尽可能简单为原则.
(3)同一性:比较不同物体的运动时,应该选择同一参考系.
(4)差异性:同一物体的运动选择不同的参考系,观察结果可能不同.
2.关于参考系的两点说明
(1)由于运动的相对性,凡是提到物体的运动,都应该明确它是相对于哪个参考系而言的.
(2)无论物体原来的运动状态如何,一旦这个物体被选为参考系,就认为它是静止的.
角度1 参考系的理解
  下列说法正确的是(  )
A.参考系必须选择静止不动的物体
B.为了准确描述物体的运动,只能选地面为参考系
C.参考系必须是和地面连在一起的物体
D.任何物体都可以被选作参考系,选择不同参考系来描述同一物体的运动,其结果可能是不同的
[解析] 参考系的选择具有任意性,研究同一个物体的运动时,若选取不同的参考系,则物体的状态可能不同.

角度2 参考系的应用
   (2024·广东清远校联考期中)中国传统古诗词文化具有强大的文化生命力和影响力,部分古诗词描述的自然情境隐含着一些物理原理,下列古诗词中对物体运动的描述,可以以地面为参考系的是(  )
A.一江春水向东流    B.看山恰似走来迎
C.两岸青山相对出 D.巍巍青山两岸走
[解析] “一江春水向东流”可以说是水相对于地面向东运动,A正确;“看山恰似走来迎”“两岸青山相对出”“巍巍青山两岸走”均是以作者所乘坐的交通工具(船)为参考系的,B、C、D错误.

   (2025·广东省部分学校期中)国庆期间,小王、小李和小张分别与家人结伴去深圳旅行,某段时间内他们分别乘坐各自的小轿车在东西方向的平直公路上行驶,其中小李看到小张的车在向东行驶,看到小王的车在向西行驶,小王感觉公路两旁的树木在向西运动,下列说法正确的是(  )
A.他们均在向西行驶
B.他们均在向东行驶
C.小张在向东行驶,小王在向西行驶
D.小李可能静止,也可能在向西或向东行驶

[解析] 依题意可知,三车同向行驶;小王感觉公路两旁的树木在向西运动,说明小王以自己为参照物,树木是向西运动的,则小王向东行驶;小李看到小王的车向西行驶,说明小王相对于小李向西运动,则小李向东行驶,且速度大于小王的速度;小李看到小张的车在向东行驶,说明小张相对于小李向东运动,则小张向东行驶,且速度大于小李,通过以上分析可知,他们均在向东行驶,故B正确,A、C、D错误.

“四方上下曰宇,古往今来曰宙,以喻天地”,这是战国时期著名的政治家、思想家、先秦诸子百家之一的尸佼所写的《尸子》中对于宇宙时空的理解,这里的“宇”和“宙”就是空间和时间的概念.时间在时间轴上大致可以分为三个阶段,过去、现在和未来,时间轴上的某一点则代表某一瞬间,也就是时刻,比如古装电视剧中常常出现的“午时三刻”.时刻与物体所处的状态(或位置相对应),而时间指的则是两时刻的间隔,在时间轴上用线段来表示.仔细观察如图所示的时间轴,分析下列说法是否正确?
知识点三 时间与时刻
(1)第2 s内是指时间轴上的C点
(2)第3 s内是指时间轴上AD段
(3)前4 s内是指时间轴上DE段
(4)第3 s初是指时间轴上的C点
[提示] 错误,第2 s内是指时间轴上的BC段,是时间;错误,第3 s内是指时间轴上的CD段,是时间;错误,前4 s内是指时间轴上的AE段,是时间;正确,第3 s初是指时间轴上的C点,是时刻.
1.时刻:时刻在时间数轴上,用一个点来表示,如第2 s末、第2 s初等,是状态量.如图甲所示.
2.时间:时间指的是两时刻之间的间隔,在时间数轴上用一段线段来表示,如2 s内、第2 s内等,是过程量.如图乙所示.
   根据如图所示的时间坐标轴,下列有关时刻与时间的叙述正确的是(  )

A.t3表示时刻,称为第2 s末或第3 s内,也可以称为3 s时
B.t3到t4表示时间,称为第4 s内
C.0到t2表示时间,称为最初2 s内或第2 s内
D.tn-1到tn表示时间,称为前n s内

[解析] t3表示时刻,称为第3 s末或第4 s初,故A错误;t3到t4表示时间,称为第4 s内,故B正确;0到t2表示时间,称为前2 s内或最初2 s内,第2 s内表示第1 s末到第2 s末这1 s的时间间隔,故C错误;tn-1到tn表示时间,称为第n s内,故D错误.
   (2025·茂名市期中)下列说法正确的是(  )
A.图中“45 min”指的是时刻
B.上午8时上课,“8时”指的是时间
C.上午8时45分下课,“8时45分”指的是时间
D.在表示时间的数轴上,时刻用点表示,时间用线段表示

[解析] 题图中“45 min”指的是时间,故A错误;上午8时上课,“8时”指的是时刻,故B错误;上午8时45分下课,“8时45分”指的是时刻,故C错误;在表示时间的数轴上,时刻用点表示,时间用线段表示,故D正确.
综合一练 质点和参考系概念的综合分析
  神舟十九号载人飞船入轨后,于北京时间2024年10月30日11时00分,成功对接于空间站天和核心舱前向端口,整个对接过程历时约6.5小时.下列说法正确的是(  )
A.“11时00分”是时间
B.“6.5小时”是时刻
C.对接完成后,以空间站为参考系,飞船是静止的
D.研究飞船与空间站的对接过程时可将飞船视为质点

[解析] “11时00分”是时刻,“6.5小时”是时间,故A、B错误;对接完成后,以空间站为参考系,飞船是静止的,故C正确;研究飞船与空间站的对接过程时需考虑飞船的结构细节,不可将飞船视为质点,故D错误.
随堂 巩固落实

1.(质点和理想化模型)关于物体能否看作质点,下列判断正确的是(  )


A.甲图:研究某高速列车从杭州行驶到北京所需的时间,可将列车视为质点
B.乙图:研究一婚礼车队通过某红绿灯路口所需的时间,可将车队视为质点
C.丙图:蚂蚁很小,研究它的运动时,一定可以将它视为质点
D.丁图:研究花样滑冰运动员的优美动作时,可将她视为质点
解析:题图甲研究某高速列车从杭州行驶到北京所需的时间,由于距离太远,动车自身长度可以忽略不计,可将列车视为质点,故A正确;题图乙研究一婚礼车队通过某红绿灯路口所需的时间,车队的长度不可忽略,则不可将车队视为质点,故B错误;题图丙中,蚂蚁很小,研究它的运动时,若研究它的具体动作,则不可以将它视为质点,故C错误;题图丁研究花样滑冰运动员的优美动作时,由于要研究她的具体动作,不可将她视为质点,故D错误.
2.(质点和理想化模型)(2025·广州市期中)如图所示,足球运动员踢出“电梯球”,下列研究中不能把足球看成质点的是(  )


A.研究足球从踢出到进入球门的位移
B.研究足球从踢出到进入球门的轨迹形状
C.研究足球从踢出到进入球门的轨迹长度
D.运动员研究如何才能踢出“电梯球”

解析:当物体的大小、形状对所研究的问题没有影响或者影响很小,可以忽略不计时,可将物体看成质点,所以研究足球从踢出到进入球门的位移、足球从踢出到进入球门的轨迹形状、足球从踢出到进入球门的轨迹长度等问题时均可以将足球看成质点,而研究如何才能踢出“电梯球”时,需要研究足球的姿态,不可以将足球看成质点.
3.(时间与时刻)关于时间和时刻,下列说法正确的是(  )
A.第2 s末就是第3 s初,指的是时间
B.物体在10 s时指的是物体在第10 s初时,指的是时刻
C.物体在10 s内指的是物体在第9 s末到第10 s初这1 s的时间
D.物体在第12 s内指的是物体在第11 s末到第12 s末这1 s的时间
解析:前一秒末和后一秒初指的是同一时刻,即第2 s末就是第3 s初,指的是时刻,故A错误;10 s时指的是第11 s初这一时刻,故B错误;10 s内指的是0到第10 s末这一段时间,故C错误;物体在第12 s内指的是物体在第11 s末到第12 s末这1 s的时间,故D正确.

4.(参考系的理解和应用)2024年4月25日,“神舟十八号”载人飞船发射成功,之后与空间站“天和”核心舱成功对接,在轨运行图片如图所示,则对接后(  )

A.以地球为参考系,“天和”核心舱是运动的
B.以坐在飞船内的航天员为参考系,地球是静止的
C.以“天和”核心舱为参考系,“神舟十八号”飞船是运动的
D.以“神舟十八号”飞船为参考系,坐在飞船内的航天员是运动的

解析:以地球为参考系,“天和”核心舱是运动的,A正确;以坐在飞船内的航天员为参考系,地球是运动的,B错误;以“天和”核心舱为参考系,“神舟十八号”飞船是静止的,C错误;以“神舟十八号”飞船为参考系,坐在飞船内的航天员是静止的,D错误.

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