高一物理第1節(jié)《質(zhì)點參考系和坐標系》學案

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111 高一物理必修1 高一年級上學期使用 第一章運動的描述 班級___________ 簇號__________ 姓名________________ 學號______________ 學習要求 基本要求 1.了解質(zhì)點的定義，知道質(zhì)點是一個理想化的物理模型. 2.初步體會物理模型在探索自然規(guī)律中的作用. 3.理解參考系概念，知道對于不同的參考系，運動的描述可能是不同的. 4.理解坐標系概念，會用一維坐標系定量描述物體的位置以及位置的變化. 發(fā)展要求 1.根據(jù)選擇的參考系描述物體的運動，根據(jù)對運動的描述判斷所選擇的參考系. 2.會用二維坐標系定量描述物體的位置以及位置的變化. 說明 1.不要求在三維坐標系中定量描述物體的位置及位置的變化. 2.不要求理解與掌握全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPS）的工作原理. 3.對運動描述的轉(zhuǎn)換只要求物體運動方向與參考系在同一直線上. 自主學習 知識梳理 自主探究 1.質(zhì)點 （1）物理學中，在某些情況下，我們可以不考慮物體的________和 只考慮物體的 ，這時可以把物體看作一個 . （2）將物體看作質(zhì)點是有條件的.例如，在研究地球的公轉(zhuǎn)時，地球的大小 填“可以”或“不可以”）忽略；在研究列車沿平直軌道運動的速度變化時，車廂各點的運動情況_________（填“相同”或“不同”），可用車上任一點的運動代表列車的運動，這時 （填“可以”或“不可以”）把列車看作質(zhì)點. 2.參考系 （1）描述物體的運動時，用來做參考的另一物體稱為____________. （2）對同一物體的運動，所選的參考系不同，對它運動的描述往往會 .若不作特殊說明，一般選 的物體為參考系. （3）參考系的選取是任意的，應以 為原則. 3.坐標系 （1）為了定量地描述物體的位置及位置變化，需要在所選的參考系上建立適當?shù)? . （2）如果物體沿直線運動，為了定量描述物體的位置及位置變化，可以以這條直線為x軸，在直線上規(guī)定__________、__________和__________，建立直線坐標系，如圖1－1－1所示，若某一物體運動到A點，此刻它的位置坐標xA=________，若它運動到B點，此刻它的位置坐標xB= . 圖1－1－1 1.在什么情況下物體才可以被看作質(zhì)點？與物體的大小是否有關(guān)？ 2.對同一物體運動的描述，不同人的描述可能不同，您怎樣看待這一不同的描述結(jié)果呢？ 3.在物理學上我們怎樣去精確的描述一個物體的位置以及位置的改變呢？ 例題剖析 應用點一：物體能否被看作質(zhì)點的條件 例1：下列說法正確的是（ ） A.運轉(zhuǎn)中的地球不能看作質(zhì)點，而原子核可以看作質(zhì)點 B.研究火車通過路旁一根電線桿的時間時，火車可看作質(zhì)點 C.研究奧運會乒乓球男單冠軍孔令輝打出的乒乓球時，不能把乒乓球看作質(zhì)點 D.研究在平直的高速公路上飛馳的汽車的速度時，可將汽車看作質(zhì)點 點評：只要是物體的大小和形狀對所研究的問題來講是次要因素，可以被忽略，物體就可以看成質(zhì)點. 拓展練習1－1：以下關(guān)于質(zhì)點的說法正確的是（ ） A.質(zhì)量小的物體可視為質(zhì)點 B.體積小的物體可視為質(zhì)點 C.各部分運動狀態(tài)完全一致的物體可視為質(zhì)點 D.在某些情況下地球也可以看作質(zhì)點 應用點二：參考系 例2：第一次世界大戰(zhàn)期間，一名法國飛行員在2 000 m的高空飛行時，發(fā)現(xiàn)臉旁有一個小東西，他以為是一只小昆蟲，便敏捷的把它一把抓了過來，令他吃驚的是，抓到的竟是一顆子彈.飛行員能抓到子彈，是因為（ ） A.飛行員的反應快 B.子彈的速度很小 C.子彈相對于飛行員是靜止的 D.飛行員有手勁 點評：靜止是相對的，運動是絕對的.其實地面上靜止的物體（包括人）都在永不停息地隨地球自轉(zhuǎn)而運動. 拓展練習2－1：兩輛汽車在平直的公路上行駛，甲車內(nèi)的人看見窗外樹木向東移動，乙車內(nèi)的人發(fā)現(xiàn)甲車沒有運動，如果以大地為參考系，上述事實說明 A.甲車向西運動，乙車不動 B.乙車向西運動，甲車不動 C.甲車向西運動，乙車向東運動 D.甲、乙兩車都以相同的速度向西運動 應用點三：坐標系 例3：如圖1－1－2（a）所示，質(zhì)點由西向東運動，從A點出發(fā)到達C點再返回B點靜止.若AC=100 m，BC=30 m，以B點為原點，向東為正方向建立直線坐標系，則：出發(fā)點的位置為 m，B點位置是 m，C點的位置為 m，A到B的位置變化是 m，方向 .C到B的位置變化為 m，方向 . 圖1－1－2 點評：建立坐標系確定物體的位置時，首先要確定原點的位置及坐標軸的正方向，再確定研究對象所處的坐標位置以及位置變化的情況即可. 拓展練習3－1：如圖1－1－3所示，物體沿x軸做直線運動，從A點運動到B點，由圖判斷A點的坐標、B點的坐標和運動路程. 圖1－1－3 學習小結(jié)： 課堂練習： 1.下列情況中的物體，可以看成質(zhì)點的是（ ） A.研究某一中學生騎車回校的速度 B.環(huán)繞地球運動的“神州”6號飛船 C.測量金屬密度時的一小塊金屬 D.在空中做跳傘表演的運動員 2.關(guān)于機械運動和參考系，下列說法錯誤的是（ ） A.平常所說的運動或靜止都是相對地面而言的 B.所謂參考系就是我們假定不動的物體 C.所選的參考系不同，對同一物體的同一個運動的描述就一定不同 D.研究航行的輪船內(nèi)每一個人的運動，以輪船為參考系最適宜 3.在同一平直公路上，甲乘汽車以10 m/s的速度運動，乙騎自行車以5 m/s的速度運動，兩者運動方向相同，甲在前乙在后，則（ ） A.甲觀察到乙以5 m/s的速度靠近 B.乙觀察到甲以5 m/s的速度遠離 C.甲觀察到乙以15 m/s的速度遠離 D.乙觀察到甲以15 m/s的速度遠離 4.下列關(guān)于運動的說法中，正確的是（ ） A.物體的位置相對于車廂地板沒有改變就是不運動 B.兩物體間的距離沒有變化，兩物體一定靜止 C.自然界中找不到不運動的物體，即運動是絕對的，靜止是相對的 D.平常所說的運動或靜止都是相對地面而言的 5.敦煌曲子詞中有這樣的詩句：“滿眼風波多閃爍，看山恰似走來迎，仔細看山山不動，是船行.”其中“看山恰似走來迎”和“是船行”所選的參考系分別是 A.船和山 B.山和船 C.地面和山 D.河岸和流水 課后作業(yè)：1、認真閱讀課本；2、完成課堂練習；3、完成課后作業(yè)（作業(yè)本） 學習后記 第一章運動的描述 第1節(jié) 質(zhì)點 參考系和坐標系 例1：解析：當研究地球公轉(zhuǎn)時，由于地球的直徑比地球與太陽間的距離要小得多，可以忽略不計，可以把地球當作質(zhì)點；當研究地球的自轉(zhuǎn)引起的晝夜交替等現(xiàn)象時，就不能夠忽略地球的大小和形狀，當然不能把地球看作質(zhì)點了.研究電子繞原子核的運動情況，因為原子核的半徑只相當原子半徑的萬分之一，所以可以把原子核看作質(zhì)點；但若研究有關(guān)原子核結(jié)構(gòu)的問題，就不能把原子核看成質(zhì)點，故A錯.研究火車通過路旁的一根電線桿的時間時，因電線桿的粗細比火車的長度小得多，故電線桿可看作質(zhì)點，而火車不能看作質(zhì)點，故B錯.奧運會冠軍孔令輝打出的乒乓球雖小，但飛旋多變，不能看作質(zhì)點，C正確.在水平的高速公路上飛馳的汽車，盡管車輪在轉(zhuǎn)動，但我們研究的是汽車的速度，對整個汽車的運動來說，車輪的轉(zhuǎn)動不是研究的主要問題，可將汽車看作質(zhì)點，D正確.故選CD. 例2：解析：在日常生活中，我們經(jīng)常去拾起掉在地上的物品，或者去拿放在桌子上的物品，其實，地面上靜止的物體（包括人）都在永不停息的隨地球自轉(zhuǎn)而運動，在地球的赤道處，其速度大約為465 m/s.正因為相對于地面靜止的物體都具有相同的速度，相互保持相對靜止狀態(tài)，才使人們沒有覺察到這一速度的存在.當飛行員的飛行速度與子彈的飛行速度相同時，子彈相對于飛行員是靜止的，因此飛行員去抓子彈，就和我們?nèi)ツ梅旁谧郎系奈锲返母杏X和道理一樣.故選C. 例3：解析：以B點為原點，建立坐標系，如圖1－1－2（b）所示，A（－70 m），B（0 m），C（+30 m），A到B的位置變化+70 m，方向向東；C到B的位置變化為－30 m，方向向西. 答案：－70 0 +30 +70 向東 －30 向西 拓展練習1－1：CD 拓展練習2－1：D 拓展練習3－1：A的坐標：－3 m B的坐標：+4 m 從A到B的路程：7 m 課堂練習 1.AB 2.C 3.B 4.CD 5.A 111