高一物理第一章运动的描述学案

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高一物理第一章运动的描述学案

　　第1课时质点参考系和坐标系

高一物理第一章运动的描述学案

　　一、课前自主学习

　　㈠课本导读

　　1．物体的_____________随时间的变化，称为机械运动。机械运动是自然界最_______、最_____的运动形态。研究_____________________的分支叫做力学。我们在学习力学的过程中，不仅要学习机械运动的规律，还要学习其中的科学研究的方法。无论从逻辑上还上从历史上讲，力学都是________的基础。

　　2．要准确地描述物体的运动不是一件容易的事，原因是：任何物体都有一定的_______和_______，物体各部分的运动情况___________________________。我们要同时把物体上的各个点（无数个）的位置随时间的变化情况都描述清楚不是一件容易的事。如果物体只有一个点，就不存在这样的问题。

　　3．在一些情况下，我们如果忽略物体的大小和形状，把物体抽象为一个点，并不会对所研究的问题带来大的偏差。把物体抽象成一个点，尽管与真实的自然界不相符，但是它使复杂的问题得以简单化，使我们对物体运动的描述得以进行，不至于寸步难行。

　　例1．地球在绕太阳公转，同时又在自转，如果只研究地球公转，我们______（可以、不可以）把地球看成一个点，如果我们研究地球的自转_________（可以、不可以）把地球看成一个点。

　　例2．火车在铁轨上行驶，如果我们只研究火车整体的运动时，_________（可以、不可以）用一点来表示火车，这是因为：_____________________________________________________。如果要研究火车车轮的运动，_________（可以、不可以）把火车看成一个点。

　　4．质点的概念： ⑴质点：用来代替物体的有质量的点叫做质点。质点没有形状、大小、体积而具有物体的全部质量。 ⑵我们把物体看成质点时忽略了物体的_________、_________和转动等次要因素，抓住了物体具有一的空间位置和________等主要因素。

　　⑶质点是一种理想化的物理模型，在现实生活中_____________（存在、不存在）。所谓物理模型，是为了方便探索和揭示复杂的物理事物的本质和规律，根据研究对象和问题的特点、性质、程度和内容，在一定条件下对研究对象进行抽象，排除非本质的因素干扰，舍弃次要因素和无关因素，抽取本质的、起决定作用的主要因素，把复杂的物理现象或过程进行简化，得到的理想化的研究对象。引入理想化模型，是物理学上经常用到的一种科学研究方法。

　　⑷建立质点模型的目的：使复杂的问题简单化，便于研究。

　　⑸质点的物理意义：质点是一种科学抽象，是一种理想化的物理模型。它忽略次要因素、突出主要因素，使所研究的复杂问题得到了简化。这是一种重要的科学研究方法。

　　5．实际物体可以抽象为质点的条件

　　当质点处理，但并不是实际尺寸小就一定可以看作质点，如：电子、原子核虽小，在研究它们的旋转时，就不能看成质点。 ⑵物体上的各点运动情况都相同时（物体做平动时）。所以研究它上面某一点运动规律就可以代替整体运动情况，这种情况下物体也可当质点处理，不过是取该物体上的一点来研究，并不一定是不计物体大小，如火车过桥。 ⑶转动的物体不研究它的转动时，也可以看成质点。例如研究地球公转时，可把地球看作质点；研究地球自转时，不能把地球看质点。 ⑶转动的物体不研究它的转动时，也可以看成质点。例如研究地球公转时，可把地球看作质点；研究地球自转时，不能把地球看质点。

　　注意：物体质量的大小，或体积的大小不能作为物体能否视为质点的标准。同一个物体在一种问题中不能看作质点，而在另一种问题中可能就可看作质点，所以要具体问题，具体分析。

　　6．关于参考系

　　⑴为了描述物体的运动，被选作参考（标准），假定为不动的物体称为___________。如果物体相对于参考系的位置在变化，则表明物体相对于该参考系在__________；如果物体相对于参考系的位置不变，则表明物体相对于该参考系是__________的。

　　⑵一个物体一旦被选为参考系，就被假定为是静止的。在选定参考系后要假定自己站在参考系中去观察物体的运动。

　　⑶选择不同的参考系来观察同一个物体的运动，观察的结果______________________。

　　⑷参考系的选取原则：描述一个物体的运动时，参考系________（可以、不可以）任意选择。但在实际选择参考系时应以运动的描述尽可能简单为原则。例如，描述地面上物体的运动时，通常选地面或相对于地面而静止不动的其他物体作为参考系。在没有特别说明时，通常以地面为参考系。

　　⑸怎样理解运动是绝对的又是相对的？

　　6．坐标系

　　⑴为了定量地描述物体的__________及____________，需要在___________上建立适当的坐标系。 ⑵坐标系即参考系的具体化，是在参考系上建立的，坐标系相对参考系是静止的。

　　⑶如果物体在一条直线运动（在一维空间运动），只需建立_______坐标系，用一个坐标值就能准确表达物体的位置；如果物体在同一平面内做曲线运动（在二维空间运动），就需要建立平面直角坐标系，用两个坐标值来描述物体的位置；当物体在三维空间运动时，则需要建立三维坐标系，用三个坐标值来描述物体的位置。

　　平面直角坐标系三维坐标系

　　㈡通过以下几个问题回顾记忆所学知识

　　1．什么是机械运动？力学在物理学中处于什么地位？

　　2．什么是质点？在哪些情况下可以把物体抽象为质点？

　　3．建立质点模型的目的是什么？建立质点模型时，忽略了哪些因素？抓住了物体的哪些主要因素？

　　4．质点的物理意义是什么？

　　5．什么是参考系？选择不同的参考系观察同一个物体的运动结果相同吗？参考系可以任意选取吗？通常怎样选取参考系？

　　6．在参考系上建立坐标系的目的是什么？物体在一维空间运动、在二维空间运动、在三维空间运动时应分别建立怎样的坐标系？

　　㈢课前自测题

　　1．下列关于质点的说法中，正确的是（）

　　A．地球很大，一定不能看做质点 B．原子核很小，一定能看做质点

　　C．体积很大的物体一定不能看成质点D．若研究物体的转动，物体一定不能看成质点

　　2．下列关于质点的说法中，正确的是（）

　　A．建立质点模型是为了使所研究问题简单化

　　B．质点是一种理想化模型，实际不存在，无实际意义

　　C．同一物体在不同的情况中，有时可看做质点，有时则不可看做质点

　　D．转动的物体一定不能看成质点

　　3．下列说法中正确的是（）

　　A．参考系一定是固定不动的物体

　　B．在研究物体运动时，参考系可以任意选取

　　C．不选定参考系，就无法研究某一个物体是怎么运动的

　　D．选取不同的参考系，所得出的关于物体运动的结论一定不同

　　4．某校高一新同学分别乘两辆汽车去市公园游玩。两辆汽车在平直公路上运动，甲车内一同学看见乙车没有运动，而乙车内一同学看见路旁的树木向西移动。如果以地面为参考系，上述观察说明（）

　　A．甲车不动，乙车向东运动 B．乙车不动，甲车向东运动

　　C．甲车向西运动，乙车向东运动D．甲、乙两车以相同的速度都向东运动

　　5．从高出地面3m的位置竖直向上抛出一个小球，它上升5m后回落，最后到达地面，如图，分别以

　　㈣提出疑惑：同学们，通过你的自主学习，你还有哪些疑惑，请把它填在下面的表格中

　　二、课堂学习

　　1．组内讨论有疑问的问题，向老师提出不理解之处。

　　2．老师检查自学情况。

　　3．讨论以下问题：

　　⑴判断：只有体积很小或质量很小的物体才能看成质点。（）

　　⑵判断：转动的物体都不能看成质点。（）

　　⑶下列情况中的物体，哪些可以看作质点（）

　　A．研究从重庆开往上海的一列火车的运行速度 B．研究汽车后轮上一点运动情况的车轮

　　C．绕地球运动的卫星 D．研究地球的自转时的地球

　　⑷关于参考系的描述中正确的是（）

　　A．参考系可以任意选取

　　B．参考系不能任意选取

　　C．选取不同的参考系描述同一物体的运动，结果可能不同

　　D．参考系是为了研究物体的运动而假定为不动的那个物体

　　⑸如右图，汽车以5m/s的速度向右匀速运动，人在车厢

　　内以3m/s的速度相对于车向右运动。如果以车为参考系人的

　　速度是________，如果以地面为参考系人的速度是_________。

　　如果汽车停在地面上，人在车厢内以3m/s的速度相对于车向

　　右运动，则以车为参考系人的速度是__________，以地面为参

　　考系人的速度是___________。

　　⑹在匀速行驶的火车内，某人让一小铁球自然下落，则在车内的人认为铁球怎样运动？在车外地面上的人看来，认为铁球做什么运动？为什么会这样？

　　⑺地面观察者看雨滴竖直下落时，坐在匀速前进的列车车厢中的乘客看雨滴是（）

　　A．向前运动B．向后运动C．倾斜落向前下方 D．倾斜落向后下方

　　⑻在公路上向左匀速运动的汽车，经过一棵果树时，恰有树上一个果子从上面自由落下，下图为运动的轨迹，在地面上观察到的运动轨迹是_____车中人以车为参考系观察到果子的运动轨迹是______

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