資源簡介

1.1質點 參考系
【學習目標】
1.理解什么是質點，知道質點是一種理想化模型，初步體會物理模型在探索自然規律中的作用．　
2.能說出把物體看成質點的條件．
3.知道參考系，知道物體運動描述具有相對性．
【學習重難點】
1、理解質點的概念以及初步建立質點概念所采用的抽象思維方法。（重點）
2、會根據問題情境選擇參考系。（重點）
3、將一個實際的物體抽象為質點的條件。（難點）
【預習新知】
一．質點
1．機械運動
物體的空間位置隨時間的變化，叫作機械運動．
2．質點
研究物體的運動時，在某些情況下，我們可以忽略物體的大小和形狀，而突出“物體具有質量”這個要素，把它簡化為一個有質量的點，這樣的點稱為質點．
質點
要點歸納
1．質點的特點
質點是一種“物理模型”．質點是用來代替物體的有質量的點，其突出的特點是“具有質量”和“占有位置”，但沒有大小、形狀、體積，與幾何中的“點”有本質的區別．
(1)物理模型是在物理研究中，突出問題的主要因素，忽略次要因素而建立的理想化模型，是物理學經常采用的一種科學研究方法，質點就是典型的物理模型之一．
(2)物理模型作為一種理想模型，是為了研究問題方便而對實際問題的科學抽象，實際中并不存在．
2．物體可以看作質點的幾種情況
(1)物體的大小、形狀對研究結果沒有影響或影響可以忽略時．
(2)只研究物體的平行移動，不研究物體的轉動時．
典例剖析
【典例1】　(多選)下列運動的物體，能當成質點處理的是(　　)
A．研究地球的公轉，公轉中的地球
B．研究前進中汽車車輪的轉動時，前進中的汽車
C．裁判員打分的過程中，在冰面上旋轉的花樣滑冰運動員
D．研究火車從北京到上海的行駛時間時，在鐵軌上行駛的火車
[思路點撥]　一個物體能否看作質點取決于所研究的具體問題，如果物體的大小和形狀在研究問題的過程中可忽略不計，則物體可視為質點．
[解析]　研究地球的公轉時，地球可以當成質點處理；研究車輪的轉動時，汽車不可以當成質點處理，因為研究對象是汽車的某個部分；花樣滑冰運動員要靠動作得分，不可作為質點處理；火車遠距離行駛，計算它行駛的時間時，火車長度可忽略，故可以作為質點研究．
[答案]　AD
物體能否被看作質點是由所研究問題的性質決定的，并非依據物體自身大小.若研究物體的形狀、結構、姿態、動作、造型和體積等問題時，均不能看作質點.
針對訓練
1．在不需要考慮物體本身的大小和形狀時，可以把物體簡化為一個有質量的點，即質點．物理學中，把這種在原型的基礎上，突出問題的主要方面，忽略次要因素，經過科學抽象而建立起來的客體稱為(　　)
A．控制變量 B．科學假說
C．等效代替 D．理想化模型
[解析]　物理學中，把這種在原型的基礎上，突出問題的主要方面，忽略次要因素，經過科學抽象而建立起來的客體稱為理想化模型，故選項D正確．
[答案]　D
2．以下幾種關于質點的說法，你認為正確的是(　　)
A．只有體積很小或質量很小的物體才可以看作質點
B．只要物體運動得不是很快，物體就可以看作質點
C．質點是一種特殊的實際物體
D．物體的大小和形狀在所研究的問題中起的作用很小，可以忽略不計時，可把它看作質點
[解析]　質點是一種“理想化模型”，與物體的體積和質量沒有關系，選項A、C錯誤；能否將物體看成質點，與物體的運動狀態無關，選項B錯誤；物體的大小和形狀在所研究的問題中起的作用很小，可以忽略不計時，可把它看作質點，選項D正確．
[答案]　D
二．參考系
要點歸納
1．參考系的四性
標準性 做參考系的物體都假定不動，被研究的物體都以參考系為標準
任意性 參考系的選取是任意的，任何物體都可以做參考系
統一性 比較不同物體的運動應選擇同一個參考系
差異性 對于同一個物體，選擇不同的參考系，觀察結果可能會有所不同
2.選擇參考系應注意的問題
(1)由于運動描述的相對性，凡是提到物體的運動，都應該明確它是相對哪個參考系而言的．
(2)在同一個問題當中，若要研究多個物體的運動或同一個物體在不同階段的運動時，必須選取同一個參考系．
(3)無論物體原來運動情況如何，一旦把它選為參考系，就認為它是靜止的．
典例剖析
【典例2】　火炬傳遞是各種重大體育賽事的重要環節．在某次運動會火炬傳遞中，觀察到同一地點的旗幟和甲、乙兩火炬手所傳遞的圣火火焰如圖所示．關于甲、乙兩火炬手相對于靜止旗桿的運動情況，下列說法中正確的是(　　)
A．甲、乙兩火炬手一定都在向右運動
B．甲、乙兩火炬手一定都在向左運動
C．甲火炬手一定向右運動，乙火炬手一定向左運動
D．甲火炬手可能停止了運動，乙火炬手一定向左運動
[思路點撥]　解決本題的關鍵是正確判定風的方向，選擇恰當的參考系，從而正確判斷兩火炬手的運動情況．
[解析]　根據旗幟的飄動情況可知風向左吹．甲火炬手所傳遞的圣火火焰向左飄，由于旗桿是靜止的，所以甲火炬手可能相對于地面靜止，也可能向右運動，還可能向左運動，但此時的運動速度比風速??；乙火炬手所傳遞的圣火火焰向右飄，表明乙火炬手一定向左運動，且運動速度比風速大．選項D正確．
[答案]　D
判定參考系的兩種方法
(1)靜物法：明確觀察到的現象中，什么物體是運動的，什么物體是靜止的，靜止的物體可能就是參考系．
(2)假設法：假設以某物體為參考系，看對物體運動的描述是否與觀察到的結果一致．若一致，該物體可能就是參考系．
針對訓練
3．從2014年12月26日開始到2015年1月5日結束，歷時十天的南極維多利亞地新站科考隊再傳捷報．某次，科考隊員乘坐橡皮艇從某河流上游順流而下，則下列說法正確的是(　　)
A．以科考隊員為參考系，橡皮艇是運動的
B．以岸邊山石為參考系，河水是靜止的
C．以橡皮艇為參考系，河水是運動的
D．以河水為參考系，科考隊員是靜止的
[解析]　以科考隊員為參考系，橡皮艇是靜止的，選項A錯誤；以岸邊山石為參考系，河水是運動的，選項B錯誤；因為橡皮艇從某河流上游順流而下，所以以橡皮艇為參考系，河水是靜止的，選項C錯誤；以河水為參考系，科考隊員是靜止的，選項D正確．
[答案]　D
4．如圖所示是某新聞報道中的一幅圖片，報道稱在我國東南部的某大城市，有一天下午，在該城市的中心廣場行人擁擠，有人突然高喊：“樓要倒了！”其他人猛然抬頭觀看也發現樓在慢慢傾倒，便紛紛狂奔逃生，引起交通混亂，但過了好久，高樓并沒有倒塌．人們再仔細觀望時，樓依然穩穩地矗立在那里．下列有關探究分析這一現象的原因的說法正確的是(　　)
A．是一種直覺，有可能發生
B．是因為人在運動
C．是因為選擇了高空運動的云為參考系
D．是因為選擇了旁邊更高的樓為參考系
[解析]　矗立的高樓，旁邊沒有別的固定的參考系，人在抬頭觀望時無意中選擇了空中運動的云做參考系，此時如果天空的云在移動，則人在突然抬頭觀望時，會誤將云看成是固定不動的，則會產生高樓在傾倒的錯覺，選項C正確．
[答案]　C
【重難探究】
質點
定義:用來代替物體的有質量的點。
物體可看作質點的條件：
①物體的_______和_______可以忽略。
②物體上任意一點的運動可以代替______物體的運動。
③一個物體能否看成質點是由_______決定的。
④理想化方法：在物理學中，突出問題的_______因素，忽略_______因素，建立理想化的“物理模型”，并將其作為研究對象，是經常采用的一種科學研究方法。質點這一物理模型就是這種方法的具體應用。
參考系
運動與靜止的關系：
①自然界中一切物體都處于永恒的運動中，即運動的________性。
②描述某一個物體的運動時，總是相對于其他物體而言的，這便是運動的____性。
參考系：在研究物體的運動時，被選作______的其他物體稱為參考系。
參考系的選擇
①參考系的選擇是_______的。
②選擇不同的參考系觀察同一個物體的運動，觀察結果________。
③參考系選取得當，會使問題的研究變得簡潔、方便。
④中學階段，除特殊情況外，一般選區地面或相對地面靜止的物體作為參考系。
【鞏固訓練】
1.如圖所示的我國第三艘航空母艦“福建艦”，在2022年6月17日移出船塢下水廢計劃開展航行試驗。下列情況中“福建艦”可視為質點的是( )
A.研究航行路線時 B.彈射艦載機時
C.移出船塢下水時 D.用操作儀把控方向時
2.2022卡塔爾世界杯剛剛落下帷幕，在緊張精彩的足球比賽中，攝影師為使球迷朋友有身臨其境的感覺，在攝影時經常要用到“追拍法”。在攝影師眼中清晰的運動員是靜止的，而模糊的背景是運動的，攝影師用自己的方式表達了運動的美。如圖是梅西在將球打進墨西哥球門后的奔跑慶祝過程，請問攝影師在拍攝時選擇的參考系是( )
A.守門員 B.梅西 C.球場 D.觀眾
參考答案
1.答案：A
解析：A.依題意，當研究船塢的航行路線時，船塢的形狀和大小可以忽略不計，船塢可以看成質點，故A正確；
BCD.當研究彈射艦載機時、移出船塢下水時、用操作儀把控方向時，由于船塢的形狀及大小對研究的問題影響較大，所以船塢均不能看成質點，故BCD錯誤。
故選A。
1.答案：B
解析：“追拍法”中，運動員梅西和攝像機以相同的速度運動，兩者保持相對靜止，因此在攝影師眼中清晰的運動員梅西是靜止的，故運動員梅西的圖片是清晰的，但由于守門員、球場與觀眾相對于運動員是運動的，所以這些背景相對于攝像機是運動的，所以拍攝的背景是模糊的。故在“追拍法”中攝影師選擇的參考系是運動員梅西。
故選B。

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