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第一章、 运动的描述
第1节、质点 参考系
2019年人教版高中物理必修一
问题1、下面几个物理现象有什么共同特征
物体的空间位置随时间的变化叫机械运动，简称运动
一、创设情境 引入新课
运动是相对的: 研究物体的运动, 必须首先选定参照物.
问题2、飞机投下的炸弹做直线还是曲线运动
飞行员→炸弹做直线运动；
地面人→炸弹做曲线运动；
炸弹上昆虫→炸弹静止的.
一、创设情境 引入新课
问题3、甲同学和乙同学第一次乘高铁, 他们坐在高铁站的未开动火车上.突然甲同学看着车窗外另一列高铁叫起来:“我们的车开动了！”乙同学盯着车窗外的柱子说:“你看错了, 我们的车还没开动.”你认为甲乙同学的说法谁对谁错
一、创设情境 引入新课
乙
甲
问题4、报告交通事故首先说明事故地点, 在描述物体运动时，如何确定物体的位置
任何物体都有一定的大小和形状; 物体的运动可以分成平动和转动两类; 各部分运动情况一般并不相同。
一、创设情境 引入新课
问题5、数学上如何确定位置
xA=3m
xB= 2m
A
(3m，2m）
B
( 1m， 2m）
A
（3）空间直角角坐标系（三维）
A (x，y，z）
x
z
（1）直线坐标系（一维）
x/m
z/m
y/m
o
利用坐标系描述点的位置
y
一、创设情境 引入新课
x/m
A
O
B
2
1
0
2
3
1
抓住主要因素（质量、位置），忽略次要因素（形状、体积），建立理想化的物理模型（具有质量，占有位置，但无形状、无体积），物体用一个有质量的点来表示。
问题1、研究博尔特百米比赛所用时间时, 能否忽略他的大小和形状, 把他看成一个“点”呢
若研究博尔特的冲刺动作呢
他的头、手臂、腿、脚等运动的差异对研究运动时间，属于无关因素，可忽略，可以看成一个点。
二、物体和质点
问题2、研究地球公转时, 地球能看成质点呢 研究地球自转周期, 地球是否可以被看做质点
二、物体和质点
地球直径1.3×104km, 日地距离为1.5×108km
地球大小形状可以忽略
可以
不可以
地球大小形状不可以忽略
二、物体和质点
问题3、乒乓球比赛中能不能把乒乓球看作质点 研究乒乓球空中旋转情况时, 能不能把乒乓球看作质点
×
研究乒乓球飞行轨迹及落点→乒乓球的形状、大小和旋转对轨迹的影响可忽略; 若涉及上旋、下旋等旋转技术→乒乓球各部分运动状态不同→其形状、大小和自转不可忽略
问题4、如果研究老鹰从巢穴到目的地飞行的快慢, 能不能把老鹰看作质点 如果研究飞行技巧、姿态或翅膀动作时呢
二、物体和质点
当研究老鹰的运动轨迹或位置变化→其翅膀动作等细节不影响结果, 大小和形状可忽略. 研究飞行姿态或翅膀动作→形状和姿态对分析至关重要, 不能忽略其大小
×
问题5、（多选题）在研究下列运动时, 可以将物体看成质点的是（ ）
A. 研究运动员在马拉松比赛中运动的快慢时
B. 欣赏芭蕾舞表演者的精彩表演时
C. 研究地球绕太阳公转一周所需的时间时
D. 研究比赛时乒乓球的旋转时
AC
当物体的大小和形状在研究问题时可以忽略不计时可以把物体看成质点。对于同一物体，由于所研究的问题不同，有时能看做质点而有时不能看做质点。
二、物体和质点
问题1、什么叫做参考系 如何选择参考系？
参考系: 在描述一个物体的运动时, 选定作为标准的另外的物体(假定不动)叫做参考系。
研究地面上物体的运动时, 通常选地面或相对于地面静止的物体为参考系；
三、参考系
运动是相对的→研究物体的运动, 必须首先选定参考系
研究地球公转的运动情况, 一般选太阳作为参考系；
选择参考系原则: 观测方便和运动描述简单
问题2、以北京长安街为坐标轴, 以天安门为坐标原点O, 向西为正方向, 建立一维直线坐标系. 一辆汽车最初在原点以东3km处，一段时间后行驶到原点以西2km处. 这辆汽车的最初位置和最终位置坐标分别是(　 　)
A. 3km；2km　 B. 3km；2km
C. 3km； 2km D. 3km； 2km
B
向西为正
汽车尺寸比长安街长度小得多→汽车可看成质点; 汽车直线运动→以天安门为原点, 建立一维直线坐标系→汽车位置可以一个坐标来表示。
0
天安门
x/km
3
2
1
3
2
1
三、参考系
问题3、如图所示某同学上早操围绕椭圆操场跑步的某一时刻在图示位置, 如何精确地该同学的位置
该同学的尺寸尺寸比操场小得多→该同学可以看成质点;
该同学在操场平面上运动→以最东端为坐标原点,建立平面直角坐标系;该同学的位置就可以用两个位置坐标来精确表示.
北
东
x
y
A (x，y）
x/m
y/m
0
20
20
20
40
60
80
100
三、参考系
四、课堂小结
第一章、 运动的描述
2019年人教版高中物理必修一
第1节、质点 参考系习题课
题型01、对质点概念的理解
1、为什么要引入“质点”
2、 如何判断物体能否看成质点
3、列举物体看成质点的几种常见情况。
4、列举物体不能看成质点的几种常见情况。
为了用坐标系确定物体的位置
在研究的问题中物体本身的形状、大小能否忽略
空间位置；运动轨迹；求时间或速度；平动（l << s)
转动; 涉及物体不同部位; 运动员或航模的动作; 平动（l 与s差不多)→形状、大小不能否忽略。
1.（多选题）下列有关质点的说法中,正确的是(　 　)
A. 研究嫦娥五号围绕月球运动的轨迹时, 嫦娥三号可看做质点
B. 研究4×100m接力赛运动员交接棒的过程时, 可以将运动员可看做质点
C. 用GPS定位系统确定正在月球上考察的“玉兔号”月球车的位置时, 月球车可看做质点
D. 研究子弹穿过一张薄纸所需的时间时, 可以把子弹看做质点
AC
选项A: 嫦娥三号的大小与轨道的半径相比可忽略
选项B: 若把运动员看做质点，无法研究其交接棒动作
选项D: 子弹长度比纸的厚度大许多，不能忽略其长度
选项C: 把月球车看成质点，才能用坐标系确定位置
2. 在以下情况中可将所研究的物体看成质点的是( 　)
A. 研究撬棒撬物体时用力大小与支点位置关系
B. 研究“玉兔”号从“嫦娥”的怀抱中“走”出来, 即两器分离过程中“玉兔” 一连串技术含量极高的“慢动作”
C. 研究“玉兔”号巡视器巡视月球时的运动轨迹
D. 研究旋转的电扇扇叶所受阻力大小的影响因素
C
选项A: 支点位置影响撬棒力大小，考虑撬棒不同部位
选项D: 阻力与扇叶形状大小有关，不能看作质点.
选项C: 只有物体看成质点才能描绘轨迹（直线或曲线）
选项B: 知道两器准确位置关系，考虑两器不同部位
3.（多选题）下列有关运动项目的说法正确的是(　 　)
A. 篮球比赛中篮球不能看作质点, 羽毛球比赛中羽毛球可以看做质点
B. 赛车在水平赛道上通过路旁一根电线杆时，赛车可以看做质点
C. 奥运会上, 乒乓球运动员在打出弧圈球时不能把乒乓球看做质点
D. 研究奥运会跳水运动员跳水动作时，不能将运动员看做质点
CD
选项D: 跳水动作有转体和翻滚动作，人的形状不能忽略
选项A: 远距离投篮时，由于篮球直径比投篮距离小得多；若研究羽毛球的旋转过程，就不能把羽毛球看做质点。
选项B: 赛车的长度大于一根电线杆的直径时，不能忽略。
选项C: 乒乓球的弧圈运动利用的就是乒乓球的旋转
4.（多选题）下列几种奥运比赛项目中, 选项中研究对象可视为质点的是 (　 　 )
A. 撑杆跳高比赛中研究运动员手中的支撑杆在支撑地面过程中的转动情况时
B. 帆船比赛中确定帆船在大海中的位置时
C. 跆拳道比赛中研究运动员的动作时
D. 铅球比赛中研究铅球被掷出后在空中的飞行时间时
BD
选项A: 支撑杆不同部位转动情况不同
选项B: 只有把帆船看成质点，才能用坐标系确定位置
选项D: 只有把铅球看成质点，才能根据其运动规律求时间
选项C: 研究技术动作时，考虑运动员身体不同部位
题型02、相对运动与参考系
2、研究物体运动为什么必须选择参考系
3、如何选取参考系
1、什么叫做参考系
在描述一个物体的运动时，选定作为标准的另外的物体(假定不动)
运动是相对的。不同参考系中, 同一物体的运动情况可能不同→研究物体的运动必须首先选定参考系。
选取参考系时，应以观测方便和运动描述简单为原则. 研究地面上物体的运动时，通常选地面为参考系。如不特别说明，均认为以地面作为参考系。
1. 下列关于运动的描述中，参考系的选取符合描述的是(　 　 )
A. 诗句“飞流直下三千尺”，是以飞流作为参考系的
C
选项A: 研究对象是“水”，故是以地面为参考系
选项B: 研究对象是“潮水”，是以观察者为参考系
选项C: 研究对象是“轻舟”，是以万重山为参考系
选项D: 研究对象是“国旗”，是以地面或旗杆为参考系的
B. 钱塘观潮时，观众觉得潮水扑面而来，以潮水作为参考系的
D. 升国旗时，观察到国旗冉冉升起，观察者是以国旗作为参考系的
C. “两岸猿声啼不住，轻舟已过万重山”,以万重山作为参考系的
2.（多选题）我们描述某个物体的运动时, 总是相对一定的参考系而言的，下列说法正确的是(　 　)
A. 我们说“太阳东升西落”，是以地球为参考系的
AD
树木、电线杆迎面奔来: 是以火车或他自己为参考系
太阳东升西落: 是相对于我们居住的地球而言
地球围绕太阳转: 太阳为参考系。如果以地球为参考系，地球是静止的
同步卫星在高空静止不动: 是相对于地球而言的
B. 我们说“地球围绕太阳转”，是以地球为参考系的
C. 我们说“同步卫星在高空静止不动”，是以太阳为参考系的
D. 坐在火车上的乘客看到铁路旁的树木、电线杆迎面向他飞奔而来，乘客是以火车或他自己为参考系的
3. 第一次世界大战期间, 一名法国飞行员在2000m高空飞行时, 发现脸旁有一个小东西, 他以为是一只小昆虫, 敏捷地把它一把抓过来, 令他吃惊的是, 抓到的竟是一颗子弹. 飞 行员能抓到子弹, 是因为( 　 　)
A. 飞行员的反应快
B. 子弹相对于飞行员是静止的
C. 子弹已经飞得没有劲了，快要落在地上了
D. 飞行员的手有劲
B
点评: 从题中可体会出运动或静止的相对性，其实地面上的静止的物体（包括人）都在永不停息地随地球自转而运动。
人从容拾起地面上的物品: 地面上的人和地面上的物体相对静止。以太阳为参考系，它们的速度大约为465 m/s.
飞行员从容抓住子弹: 飞行员的飞行速度与子弹飞行的速度相同时，子弹相对于飞行员是静止的，因此飞行员去抓子弹，就和我们去拿放在桌上的物品的感觉一样。
4.（多选题）甲、乙、丙三人各乘一个热气球，甲看到楼房匀速上升，乙看到甲匀速上升，甲看到丙匀速上升，丙看到乙匀速下降，那么，从地面上看，甲、乙、丙的运动情况可能是（ ）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　A. 甲、乙匀速下降，v乙>v甲，丙停在空中
B. 甲、乙匀速下降，v乙>v甲，丙匀速上升
C. 甲、乙匀速下降，v乙>v甲，丙匀速下降，且v丙>v甲
D. 以上说法均不对
AB
推理3: 甲看到丙匀速上升。①丙停在空中；②丙匀速上升；③丙匀速下降 v丙推理4: 乙看到丙匀速上升。①丙停在空中；②丙匀速上升；③丙匀速下降，且v丙推理1: 甲相对于地面匀速下降
推理2: 甲看到乙匀速下降，乙在匀速下降，且v乙>v甲
题型03、坐标系的建立与应用
1.建立坐标系的物理意义是什么
3.如何利用坐标系描述物体的位置
2.坐标系的组成（四要素）是什么
直线运动
数轴
一个坐标
平面运动
平面直角坐标系
两个坐标
空间运动
三维坐标系
三个坐标
（1）坐标原点；（2）坐标轴；（3）坐标轴表示的物理量及其单位； （4）单位长度（标度）。
定量地描述物体（看成质点）的位置及位置变化
1. 一个小球从距地面4m高处落下, 被地面弹回, 在距地面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， 1m　　　
B. 2m，2m， 1m
C. 4m， 0， 1m
D. 4m， 0， 1m
B
点评: 1、解题思路：首先选取原点，然后建立坐标系，最后确定点的坐标。 2、坐标的正负表示物体是在原点正方向的一侧还是负方向的一侧，坐标值的大小表示物体到原点的距离。（位置坐标用x表示）。
·
x/m
0
1
2
A
-1
-2
B
C
D
·
·
·
抛出点
坐标原点
地面
接住点
建立一维坐标系
（1）若选择抛出点为坐标原点，竖直向下为坐标轴的正方向. 则抛出点、落地点、接住点的位置坐标分别是多少 （2）抛出点与接住点之间的距离是多少 此距离与坐标原点的位置有无关系
·
0
1
2
A
1
2
B
C
D
·
·
·
x/m
x/m
·
0
1
2
A
B
C
D
·
·
·
3
4
抛出点与接住点之间的距离x=4m 1m=3m此距离与坐标原点位置无关
点评: 物体的位置坐标与坐标系选取有关;其位置变化与坐标系选取无关
抛出点
坐标原点
地面
接住点
2. 如图所示, 某人从学校门口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
A (0, 0)， B (0, －50m)，C (100m, －50m)，D (100m, 100m)
点评: 1、坐标系四要素: 原点、坐标轴、物理量（单位）、标度素缺一不可; 2、原点选择不同，各点的位置坐标不同，但表示的空间位置是一定的; 3、写坐标时必须注明单位；
A
B
C
D
50m
100m
北
东
0
y/m
x/m
50
A
·
100
50
100
50
100
B
·
·
·
C
D
A点为坐标原点, 向东为x轴正向, 向北为y轴正向建立平面直角坐标系
各点坐标

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