资源简介

1.1质点 参考系
【学习目标】
1.理解什么是质点，知道质点是一种理想化模型，初步体会物理模型在探索自然规律中的作用．　
2.能说出把物体看成质点的条件．
3.知道参考系，知道物体运动描述具有相对性．
【学习重难点】
1、理解质点的概念以及初步建立质点概念所采用的抽象思维方法。（重点）
2、会根据问题情境选择参考系。（重点）
3、将一个实际的物体抽象为质点的条件。（难点）
【预习新知】
一．质点
1．机械运动
物体的空间位置随时间的变化，叫作机械运动．
2．质点
研究物体的运动时，在某些情况下，我们可以忽略物体的大小和形状，而突出“物体具有质量”这个要素，把它简化为一个有质量的点，这样的点称为质点．
质点
要点归纳
1．质点的特点
质点是一种“物理模型”．质点是用来代替物体的有质量的点，其突出的特点是“具有质量”和“占有位置”，但没有大小、形状、体积，与几何中的“点”有本质的区别．
(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理想化模型，是物理学经常采用的一种科学研究方法，质点就是典型的物理模型之一．
(2)物理模型作为一种理想模型，是为了研究问题方便而对实际问题的科学抽象，实际中并不存在．
2．物体可以看作质点的几种情况
(1)物体的大小、形状对研究结果没有影响或影响可以忽略时．
(2)只研究物体的平行移动，不研究物体的转动时．
典例剖析
【典例1】　(多选)下列运动的物体，能当成质点处理的是(　　)
A．研究地球的公转，公转中的地球
B．研究前进中汽车车轮的转动时，前进中的汽车
C．裁判员打分的过程中，在冰面上旋转的花样滑冰运动员
D．研究火车从北京到上海的行驶时间时，在铁轨上行驶的火车
[思路点拨]　一个物体能否看作质点取决于所研究的具体问题，如果物体的大小和形状在研究问题的过程中可忽略不计，则物体可视为质点．
[解析]　研究地球的公转时，地球可以当成质点处理；研究车轮的转动时，汽车不可以当成质点处理，因为研究对象是汽车的某个部分；花样滑冰运动员要靠动作得分，不可作为质点处理；火车远距离行驶，计算它行驶的时间时，火车长度可忽略，故可以作为质点研究．
[答案]　AD
物体能否被看作质点是由所研究问题的性质决定的，并非依据物体自身大小.若研究物体的形状、结构、姿态、动作、造型和体积等问题时，均不能看作质点.
针对训练
1．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，可以把物体简化为一个有质量的点，即质点．物理学中，把这种在原型的基础上，突出问题的主要方面，忽略次要因素，经过科学抽象而建立起来的客体称为(　　)
A．控制变量 B．科学假说
C．等效代替 D．理想化模型
[解析]　物理学中，把这种在原型的基础上，突出问题的主要方面，忽略次要因素，经过科学抽象而建立起来的客体称为理想化模型，故选项D正确．
[答案]　D
2．以下几种关于质点的说法，你认为正确的是(　　)
A．只有体积很小或质量很小的物体才可以看作质点
B．只要物体运动得不是很快，物体就可以看作质点
C．质点是一种特殊的实际物体
D．物体的大小和形状在所研究的问题中起的作用很小，可以忽略不计时，可把它看作质点
[解析]　质点是一种“理想化模型”，与物体的体积和质量没有关系，选项A、C错误；能否将物体看成质点，与物体的运动状态无关，选项B错误；物体的大小和形状在所研究的问题中起的作用很小，可以忽略不计时，可把它看作质点，选项D正确．
[答案]　D
二．参考系
要点归纳
1．参考系的四性
标准性 做参考系的物体都假定不动，被研究的物体都以参考系为标准
任意性 参考系的选取是任意的，任何物体都可以做参考系
统一性 比较不同物体的运动应选择同一个参考系
差异性 对于同一个物体，选择不同的参考系，观察结果可能会有所不同
2.选择参考系应注意的问题
(1)由于运动描述的相对性，凡是提到物体的运动，都应该明确它是相对哪个参考系而言的．
(2)在同一个问题当中，若要研究多个物体的运动或同一个物体在不同阶段的运动时，必须选取同一个参考系．
(3)无论物体原来运动情况如何，一旦把它选为参考系，就认为它是静止的．
典例剖析
【典例2】　火炬传递是各种重大体育赛事的重要环节．在某次运动会火炬传递中，观察到同一地点的旗帜和甲、乙两火炬手所传递的圣火火焰如图所示．关于甲、乙两火炬手相对于静止旗杆的运动情况，下列说法中正确的是(　　)
A．甲、乙两火炬手一定都在向右运动
B．甲、乙两火炬手一定都在向左运动
C．甲火炬手一定向右运动，乙火炬手一定向左运动
D．甲火炬手可能停止了运动，乙火炬手一定向左运动
[思路点拨]　解决本题的关键是正确判定风的方向，选择恰当的参考系，从而正确判断两火炬手的运动情况．
[解析]　根据旗帜的飘动情况可知风向左吹．甲火炬手所传递的圣火火焰向左飘，由于旗杆是静止的，所以甲火炬手可能相对于地面静止，也可能向右运动，还可能向左运动，但此时的运动速度比风速小；乙火炬手所传递的圣火火焰向右飘，表明乙火炬手一定向左运动，且运动速度比风速大．选项D正确．
[答案]　D
判定参考系的两种方法
(1)静物法：明确观察到的现象中，什么物体是运动的，什么物体是静止的，静止的物体可能就是参考系．
(2)假设法：假设以某物体为参考系，看对物体运动的描述是否与观察到的结果一致．若一致，该物体可能就是参考系．
针对训练
3．从2014年12月26日开始到2015年1月5日结束，历时十天的南极维多利亚地新站科考队再传捷报．某次，科考队员乘坐橡皮艇从某河流上游顺流而下，则下列说法正确的是(　　)
A．以科考队员为参考系，橡皮艇是运动的
B．以岸边山石为参考系，河水是静止的
C．以橡皮艇为参考系，河水是运动的
D．以河水为参考系，科考队员是静止的
[解析]　以科考队员为参考系，橡皮艇是静止的，选项A错误；以岸边山石为参考系，河水是运动的，选项B错误；因为橡皮艇从某河流上游顺流而下，所以以橡皮艇为参考系，河水是静止的，选项C错误；以河水为参考系，科考队员是静止的，选项D正确．
[答案]　D
4．如图所示是某新闻报道中的一幅图片，报道称在我国东南部的某大城市，有一天下午，在该城市的中心广场行人拥挤，有人突然高喊：“楼要倒了！”其他人猛然抬头观看也发现楼在慢慢倾倒，便纷纷狂奔逃生，引起交通混乱，但过了好久，高楼并没有倒塌．人们再仔细观望时，楼依然稳稳地矗立在那里．下列有关探究分析这一现象的原因的说法正确的是(　　)
A．是一种直觉，有可能发生
B．是因为人在运动
C．是因为选择了高空运动的云为参考系
D．是因为选择了旁边更高的楼为参考系
[解析]　矗立的高楼，旁边没有别的固定的参考系，人在抬头观望时无意中选择了空中运动的云做参考系，此时如果天空的云在移动，则人在突然抬头观望时，会误将云看成是固定不动的，则会产生高楼在倾倒的错觉，选项C正确．
[答案]　C
【重难探究】
质点
定义:用来代替物体的有质量的点。
物体可看作质点的条件：
①物体的_______和_______可以忽略。
②物体上任意一点的运动可以代替______物体的运动。
③一个物体能否看成质点是由_______决定的。
④理想化方法：在物理学中，突出问题的_______因素，忽略_______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。质点这一物理模型就是这种方法的具体应用。
参考系
运动与静止的关系：
①自然界中一切物体都处于永恒的运动中，即运动的________性。
②描述某一个物体的运动时，总是相对于其他物体而言的，这便是运动的____性。
参考系：在研究物体的运动时，被选作______的其他物体称为参考系。
参考系的选择
①参考系的选择是_______的。
②选择不同的参考系观察同一个物体的运动，观察结果________。
③参考系选取得当，会使问题的研究变得简洁、方便。
④中学阶段，除特殊情况外，一般选区地面或相对地面静止的物体作为参考系。
【巩固训练】
1.如图所示的我国第三艘航空母舰“福建舰”，在2022年6月17日移出船坞下水废计划开展航行试验。下列情况中“福建舰”可视为质点的是( )
A.研究航行路线时 B.弹射舰载机时
C.移出船坞下水时 D.用操作仪把控方向时
2.2022卡塔尔世界杯刚刚落下帷幕，在紧张精彩的足球比赛中，摄影师为使球迷朋友有身临其境的感觉，在摄影时经常要用到“追拍法”。在摄影师眼中清晰的运动员是静止的，而模糊的背景是运动的，摄影师用自己的方式表达了运动的美。如图是梅西在将球打进墨西哥球门后的奔跑庆祝过程，请问摄影师在拍摄时选择的参考系是( )
A.守门员 B.梅西 C.球场 D.观众
参考答案
1.答案：A
解析：A.依题意，当研究船坞的航行路线时，船坞的形状和大小可以忽略不计，船坞可以看成质点，故A正确；
BCD.当研究弹射舰载机时、移出船坞下水时、用操作仪把控方向时，由于船坞的形状及大小对研究的问题影响较大，所以船坞均不能看成质点，故BCD错误。
故选A。
1.答案：B
解析：“追拍法”中，运动员梅西和摄像机以相同的速度运动，两者保持相对静止，因此在摄影师眼中清晰的运动员梅西是静止的，故运动员梅西的图片是清晰的，但由于守门员、球场与观众相对于运动员是运动的，所以这些背景相对于摄像机是运动的，所以拍摄的背景是模糊的。故在“追拍法”中摄影师选择的参考系是运动员梅西。
故选B。

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