（高一物理）第一章 質(zhì)點(diǎn) 參考系和坐標(biāo)系一 新課標(biāo) 人教版（通用）

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1、第一章 質(zhì)點(diǎn) 參考系和坐標(biāo)系一 全章概述本章中，我們要學(xué)習(xí)描述運(yùn)動的基本物理量：位移、速度、加速度等，要通過對這些問題的研究，了解和體會物理學(xué)研究問題的一些方法如理想模型和數(shù)學(xué)方法（圖象、圖表、公式），以及處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的方法等，這些都是今后進(jìn)一步學(xué)習(xí)的重要基礎(chǔ)，在教學(xué)過程中，要引導(dǎo)學(xué)生注意學(xué)習(xí)和領(lǐng)會物理學(xué)研究問題的思想和方法，這對今后的學(xué)習(xí)是十分重要和有益的。本章可分為3個單元一、質(zhì)點(diǎn)等相關(guān)概念二、運(yùn)動及相關(guān)“快慢的描述量（速度和加速度）三、使用打點(diǎn)計時器測速度新課標(biāo)要求本章為必修模塊物理1的第一部分。1、通過本章學(xué)習(xí)，認(rèn)識如何建立運(yùn)動中的相關(guān)概念，并體會用概念去描述相關(guān)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的方法。了解質(zhì)

2、點(diǎn)、位移、速度、加速度等的意義。2、通過史實(shí)初步了解近代實(shí)驗(yàn)科學(xué)的產(chǎn)生背景，認(rèn)識實(shí)驗(yàn)對物理學(xué)發(fā)展的推動作用，并學(xué)會用計時器測質(zhì)點(diǎn)的速度和加速度。3、通過學(xué)習(xí)思考及對質(zhì)點(diǎn)的認(rèn)識，了解物理學(xué)中模型和工具的特點(diǎn)，體會其在探索自然規(guī)律中的重要作用。如質(zhì)點(diǎn)的抽象、參考系的選擇、勻速直線運(yùn)動的特點(diǎn)等。4、體會物理學(xué)中，相關(guān)條件的特征及作用，科學(xué)的方法在物理學(xué)中的意義，如瞬時速度、圖象等。新課程學(xué)習(xí)1.1 質(zhì)點(diǎn) 參考系和坐標(biāo)系新課標(biāo)要求（一）知識與技能1、知道質(zhì)點(diǎn)的概念及條件。2、知道參考系概念及作用。3、掌握坐標(biāo)系的簡單應(yīng)用。（二）過程與方法1、體驗(yàn)質(zhì)點(diǎn)的條件及意義，初步掌握科學(xué)抽象這種研究方法。2、體驗(yàn)

3、不同參考系中運(yùn)動的相對性，促使學(xué)生形成勤于觀察、勤于思考的習(xí)慣，提高學(xué)生自主獲取知識的能力。3、體會用坐標(biāo)方法，描述物體位置的優(yōu)越性，可用不同的方法設(shè)計實(shí)驗(yàn)并體會比較。增強(qiáng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題并力求解決問題的意識和能力。（三）情感、態(tài)度與價值觀1、認(rèn)識運(yùn)動是宇宙中的普遍現(xiàn)象，運(yùn)動和靜止的相對性。培養(yǎng)學(xué)生熱愛自然、關(guān)心科技發(fā)展、勇于探索的精神。2、不同的參考系中現(xiàn)象不同，幫助學(xué)生建立辨證唯物主義的世界觀。教學(xué)重點(diǎn)理解質(zhì)點(diǎn)概念以及初步建立質(zhì)點(diǎn)概念所采用的抽象思維方法。教學(xué)難點(diǎn)將一個實(shí)際的物體抽象為質(zhì)點(diǎn)的條件。教學(xué)方法教師啟發(fā)、引導(dǎo)，學(xué)生自主閱讀、思考，討論、交流學(xué)習(xí)成果。教學(xué)過程（一）引入新課教師活動：指

4、導(dǎo)學(xué)生快速閱讀教材第一段，并粗看這節(jié)課的黑體字標(biāo)題，提出問題：要描述物體的機(jī)械運(yùn)動，本節(jié)課將從哪幾個方面去描述？學(xué)生活動：通過閱讀、思考，對本節(jié)涉及的概念有個總體印象，知道這些概念都是為了進(jìn)一步描述物體的運(yùn)而引入的，要研究物體的運(yùn)動首先從學(xué)好這些基本概念入手。（二）進(jìn)行新課1、對質(zhì)點(diǎn)概念的學(xué)習(xí)教師活動：指導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)閱讀“物體和質(zhì)點(diǎn)”一部分，同時提出問題：1、為什么在某些情況下要把物體轉(zhuǎn)化為質(zhì)點(diǎn)？2、什么情況下才可以把物體轉(zhuǎn)化為質(zhì)點(diǎn)？3、把物體轉(zhuǎn)化為質(zhì)點(diǎn)是一種怎樣的研究方法？學(xué)生活動：首先留出時間讓學(xué)生閱讀教材，然后每四人一組展開討論，每組選出代表發(fā)表見解，提出疑問；教師活動：教師幫助學(xué)生總結(jié)，

5、回答學(xué)生可能提出的問題，進(jìn)行點(diǎn)評。學(xué)生活動：思考P13“問題與練習(xí)”第1小題，討論后作出解答。教師活動：針對學(xué)生的回答進(jìn)行點(diǎn)評。2、對參考系和坐標(biāo)系概念的學(xué)習(xí)教師活動：指導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真閱讀教材，仔細(xì)觀察插圖1.1-3和圖1.1-4，并思考圖中所提出的問題，想一想為什么要選參考系？應(yīng)怎樣選擇參考系？學(xué)生活動：學(xué)生閱讀教材，思考問題，在閱讀中自己尋求答案。就“說一說”欄目所提問題展開討論，并發(fā)表見解，教師活動：針對學(xué)生的見解作點(diǎn)評，對學(xué)生可能提出的問題進(jìn)行解答。學(xué)生活動：思考P13“問題與練習(xí)”第2、3小題，討論后作出解答。教師活動：針對學(xué)生的回答進(jìn)行點(diǎn)評。（三）課堂總結(jié)、點(diǎn)評1、質(zhì)點(diǎn)理想模型質(zhì)點(diǎn)是一

6、種科學(xué)抽象，是在研究物體運(yùn)動時，抓住主要因素，忽略次要因素，對實(shí)際物體的近似，是一個理想化模型。一個物體能否視為質(zhì)點(diǎn)，要具體情況具體分析。例如：一列火車從北京開往上海，在計算運(yùn)行時間時，可以忽略列車的長短，把它視為質(zhì)點(diǎn)；但是，同樣這列火車，要計算它通過黃河鐵路大橋所需時間時，必須考慮列車的長度，不可把列車視為質(zhì)點(diǎn)。一個物體能否看作質(zhì)點(diǎn)，主要取決于物體的大小和形狀在所研究的問題中是否屬于次要的、可以忽略的因素，而不是僅僅取決于物體的大小。地球雖然很大，但在研究地球繞太陽的公轉(zhuǎn)時，地球的大小相對它到太陽的距離可以忽略，故可視為質(zhì)點(diǎn)；乒乓球雖然小，在研究它的旋轉(zhuǎn)對運(yùn)動的影響時，卻不能看成質(zhì)點(diǎn)。2、實(shí)

7、際物體在下列三種情況下都可簡化為質(zhì)點(diǎn)：（1）物體的大小和形狀對研究問題的影響可忽略不計。（2）物體上的各點(diǎn)的運(yùn)動情況都是相同的，所以研究它上面某“點(diǎn)”的運(yùn)動規(guī)律就可以代表它的整體運(yùn)動情況了，故此物體也可當(dāng)質(zhì)點(diǎn)處理。（3）有轉(zhuǎn)動、但相對平動而言可以忽略時，也可以把物體視為質(zhì)點(diǎn)。如汽車在運(yùn)行時，雖然車輪有轉(zhuǎn)動，但我們關(guān)心的是車輛整體運(yùn)動的快慢，故汽車可以看成質(zhì)點(diǎn)。（四）實(shí)例探究關(guān)于機(jī)械運(yùn)動的認(rèn)識例1 下列哪些現(xiàn)象是機(jī)械運(yùn)動A神舟5號飛船繞著地球運(yùn)轉(zhuǎn)B西昌衛(wèi)星中心發(fā)射的運(yùn)載火箭在上升過程中C鐘表各指針的運(yùn)動D煤燃燒的過程解析：A、B、C三種現(xiàn)象中物體都有機(jī)械位置的變化，所以是機(jī)械運(yùn)動；D煤的機(jī)械位置

8、沒有變化，所以不是機(jī)械運(yùn)動。故ABC正確關(guān)于質(zhì)點(diǎn)的應(yīng)用例2在研究下列哪些運(yùn)動時，指定的物體可以看作質(zhì)點(diǎn) （ ）A從廣州到北京運(yùn)行中的火車 B研究車輪自轉(zhuǎn)情況時的車輪C研究地球繞太陽運(yùn)動時的地球 D研究地球自轉(zhuǎn)運(yùn)動時的地球解析：物體可簡化為質(zhì)點(diǎn)的條件是：物體的大小和形狀在所研究的問題中應(yīng)屬于無關(guān)或次要的因素。一般說來，物體平動時或所研究的距離遠(yuǎn)大于物體自身的某些幾何尺寸時，便可簡化為質(zhì)點(diǎn)。答案：AC例3下列關(guān)于質(zhì)點(diǎn)的說法中正確的是 （ ）A體積很小的物體都可看成質(zhì)點(diǎn)B質(zhì)量很小的物體都可看成質(zhì)點(diǎn)C不論物體的質(zhì)量多大，只要物體的尺寸跟物體間距離相比甚小時，就可以看成質(zhì)點(diǎn)D只有低速運(yùn)動的物體才可看成質(zhì)

9、點(diǎn)，高速運(yùn)動的物體不可看做質(zhì)點(diǎn)解析：一個實(shí)際物體能否看成質(zhì)點(diǎn)，跟它體積的絕對大小、質(zhì)量的多少以及運(yùn)動速度的快慢無關(guān)，主要決定于這個物體的尺寸和它與周圍物體間距離相比是否能忽略，同時還跟所要研究的問題的性質(zhì)有關(guān)。例如，地球可稱得上是個龐然大物，其直徑約1.28107m，質(zhì)量達(dá)61024kg，在太空中繞太陽運(yùn)動的速度達(dá)幾百米每秒。但由于其直徑與地球離太陽的距離（約 1.51011m）相比甚小，因此在研究地球公轉(zhuǎn)運(yùn)動時，完全可忽略地球的形狀、大小及地球自身的運(yùn)動，把它看成一個質(zhì)點(diǎn)。而同樣的這個地球，在研究其晝夜交替及一年四季的成因時，就不能把它看成質(zhì)點(diǎn)，本題的答案選C。答案：C關(guān)于參考系選擇的應(yīng)用例

10、4 第一次世界大戰(zhàn)期間，一名法國飛行員在2000 m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，敏捷地把它一把抓過來，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?yàn)椋?）A飛行員的反應(yīng)快 B子彈相對于飛行員是靜止的C子彈已經(jīng)飛得沒有勁了，快要落在地上了 D飛行員的手有勁解析：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(shí)，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(yùn)動，在地球赤道處，其速度大約為465m/s。正因?yàn)橄鄬Φ孛骒o止的物體都具有相同的速度，相互間保持相對靜止?fàn)顟B(tài)，才使人們沒有覺察到這一速度的存在。當(dāng)飛行員的飛行速度與子彈飛

11、行的速度相同時，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。答案 B點(diǎn)評：從題中可體會出靜止的相對性，其實(shí)地面上靜止的物體（包括人）都在永不停地隨地球自轉(zhuǎn)而運(yùn)動。用坐標(biāo)描述質(zhì)點(diǎn)位置及位置變化例5 質(zhì)點(diǎn)由西向東運(yùn)動，從A點(diǎn)出發(fā)到達(dá)C點(diǎn)再返回B點(diǎn)靜止。如圖，若AC=100m，BC=30m，以B點(diǎn)為原點(diǎn)，向東為正方向建立直線坐標(biāo)，則：出發(fā)點(diǎn)的位置為 m，B點(diǎn)位置是 m，C點(diǎn)位置為 m，A到B位置變化是 m，方向 。C到B位置變化為 m，方向 .解析：以B為原點(diǎn)、建立坐標(biāo)系，如圖A（-70m）B（0m）C（+30m）A到B的變化70向東；C到B變化為 -

12、30向西答案 見上課余作業(yè)書面完成P13“問題與練習(xí)”第4題。本節(jié)學(xué)習(xí)的質(zhì)點(diǎn)等概念是運(yùn)動學(xué)乃至整個力學(xué)的最基本、最重要的概念。一方面，這些概念的運(yùn)用貫穿于力學(xué)中的各個章節(jié)，另一方面還提供了重要的科學(xué)思維方法：解決問題時，首先把實(shí)際問題抽象成物理模型，然后用數(shù)學(xué)方法描述這個模型，并尋求解決的辦法。學(xué)習(xí)質(zhì)點(diǎn)的概念時，重在讓學(xué)生理解體會質(zhì)點(diǎn)是一種理想化的模型，是對實(shí)際物體的近似，是一種科學(xué)抽象，其含義：自然界中任何一種事物及其運(yùn)動變化，都是比較復(fù)雜的，研究問題，要突出問題的主要方面，忽略次要因素。讓學(xué)生在自主學(xué)習(xí)中，通過對多個實(shí)例的討論分析，逐漸領(lǐng)會這種科學(xué)思維方法，學(xué)會獨(dú)立分析，切忌機(jī)械記憶。資料

13、袋300多年前，堂吉訶德的作者塞萬提斯在描寫騎士和他的侍從騎著木馬旅行時，有這樣一段故事：人們對堂吉訶德說：“請騎在馬背上，只要你把馬脖子上的套管一扭動，木馬就會騰空而起，平平穩(wěn)穩(wěn)地把你送到瑪朗布魯諾等待你的地方。不過，為了不使你因高速奔馳而頭暈，一定要蒙上你的眼睛才乘坐?！碧眉X德和他的侍從上了馬，他們的眼睛也蒙了起來。堂吉訶德摸到了那個套管，用力一扭。堂吉訶德對侍從說：“我們的旅行開始了！我詛咒，我一生從來沒有騎過這樣快、這樣平穩(wěn)的馬?！笔虖恼f：“是的，我覺得迎面而來的大風(fēng)，就好像有許多風(fēng)箱朝我們鼓風(fēng)一樣?！笔聦?shí)上，真的是人們正在用幾個巨大的風(fēng)箱朝著他們鼓風(fēng)，木馬卻還呆在原地，一步也沒動。塞萬提斯是根據(jù)運(yùn)動的相對性原理來編寫這段故事的。由運(yùn)動的相對性原理可知：一個人相對于周圍的物體向前運(yùn)動，和他自己靜止不動，周圍的物體向后運(yùn)動，其感覺完全一樣。運(yùn)動的相對性原理，在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)上有著廣泛的應(yīng)用，研制飛機(jī)時，使用的風(fēng)洞就是根據(jù)這個原理設(shè)計的。飛機(jī)在高空飛行時，氣流對飛機(jī)的阻力和升力起著重要的作用。要取得氣流與飛機(jī)飛行之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)，本應(yīng)駕飛機(jī)飛行，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。但是，這樣做既危險又浪費(fèi)。于是人們根據(jù)相對性原理，把飛機(jī)懸吊在大型管道風(fēng)洞中不動，然后讓空氣從風(fēng)洞中向后高速流去，以此代替飛機(jī)在高空的飛行。這種試驗(yàn)方法，大大方便了實(shí)驗(yàn)工作的順利進(jìn)行，也大大促進(jìn)了飛機(jī)制造工業(yè)的發(fā)展。