新人教版 高中物理 必修一 第一章　运动的描述 第 1 课 质点　参考 系 导 入 奔腾的河流 行驶的河流 转动的恒星与行星 宇宙中的一切，大到星系、星系团，小到微观世界的分子、原子，都处在 永恒的运动中。运动是宇宙中的普遍现象。 思 考 问题 1 ：自行车的轮胎在转动，自行车 也在前进，从 A 地点移动到 B 地点，是 研究轮胎的转动，还是车平动？如何研 究？ 问题 2 ：图中到底是自行车与人在前进 ，还是云在后退？ 学习目标 1. 理解什么是质点，知道把物体看作质点的条件 . 2. 知道参考系的概念，知道选取不同的参考系对物体的运动情况的描述可能不同 . 3. 知道质点是一种理想化物理模型，知道建立理想化物理模型是研究物理问题的 常用方法 . 知识点 1 1. 定义：用来代替物体的具有 质量 2. 物体可看作质点的两种情况 (1) 物体的 大小 和形状 物体和质点 的点 . 可以忽略 . (2) 物体上任意一点的运动完全能反映 整个 物体的运动 . 3. 一个物体能否看成质点是由 所要研究的问题 决定的 . 4. 理想化模型：在物理学中，突出问题的主要 因素，忽略次要 因素，并将其作为研 究对象，这是经常采用的一种科学研究方法，即建立理想化模型法质点 . 模型就是这种方法的具体应用 . 这一理想化 探究思考 研究一列火车进站所用的时间时能否把火车看成质点？研究一列火车从北京开 往上海所用的时间时能否把火车看成质点？ 答案　不能　能 提示：当物体的大小与形状在研究的问题中无影响或 者影响很小 , 可忽略其大小形状 . 看做是一个有质量 的点。 深入理解 1. 对质点的理解 (1) 质点是用来代替物体的有质量的点，只占有位置而不占有空间，具有被代替物体 的全部质量 . (2) 质点是一种“理想化模型”，它是对实际物体的一种科学抽象 . 2. 物体能看成质点的条件 (1) 物体的大小、形状对研究结果没有影响或影响可以忽略时 . (2) 只研究物体的平动，不研究物体的转动时 . 注意：物体能否被看成质点，与物体本身的形状、大小和质量大小无关 . 典型例题 例 1 　（ 2022· 浙江 · 高一期末） 2022 年 2 月 4 日，第 24 届冬季奥林匹克运动会在北京国家体育场“鸟巢”开 幕。如图所示为冬奥会中的四个比赛项目，下列研究的问题中可把运动员视为质点的是（　　） A ．研究 U 型池技巧运动员的空中转体 B ．研究花样滑冰运动员的艺术表现 C ．研究短道速滑运动员的入弯道技术 D ．研究雪橇运动员的运动快慢 【答案】 D 【详解】 A ．研究 U 型池技巧运动员的空中转体，运动员的大小、形状不能忽略不计，运动员不能看成质点， A 错误； B ．研究花样滑冰运动员的艺术表现，运动员的大小、形状不能忽略不计，运动员不能看成质点， B 错误 ； C ．研究短道速滑运动员的入弯道技术，运动员的大小、形状不能忽略不计，运动员不能看成质点， C 错误； D ．研究雪橇运动员的运动快慢，运动员的大小、形状可以忽略不计，运动员可以看成质点， D 正确。 思维方法 物理学研究方法——建立理想化物理模型 1.“ 理想化模型”是为了使研究的问题得以简化或方便研究而进行的一种科 学抽象，实际上并不存在 . 2. 在“理想化模型”的抽象过程中，应以研究目的为出发点，突出问题的主要 因素，忽略次要因素，从而建立理想化物理模型 . 变 式 1 　（ 2021· 全国 · 高一专题练习）下列关于物体是否可以看成质点的说法，正确的是（　　） A ．研究蜜蜂飞行过程中翅膀的振动特点时，蜜蜂可以看成质点 B ．研究直升机飞行时其螺旋桨的转动情况时，直升机可以看成质点 C ．观察航空母舰上的舰载飞机起飞时，可以把航空母舰看成质点 D ．在作战地图上确定航空母舰的准确位置时，可以把航空母舰看成质点 【答案】 D 【详解】 A ．研究蜜蜂飞行过程中翅膀的振动特点时，不能忽略其大小和形状，故不能将其看成质点，选项 A 错误 ； B ．研究直升机飞行时其螺旋桨的转动情况时，直升机的大小和形状不能忽略，故不能将其看成质点，选项 B 错误 ； C ．观察航空母舰上的舰载飞机起飞时，航空母舰的大小和形状不能忽略，故不能将其看成质点，选项 C 错误； D ．在作战地图上确定航空母舰的准确位置时，航空母舰的大小和形状可以忽略不计，故可以把航空母舰看成质点 ，选项 D 正确。 变 式 2 　（ 2021· 云南省玉溪第三中学高一阶段练习）忽略物体的大小和形状，把它简化为一个具有质量的点，这样 的点叫作质点。下列关于质点的说法正确的是（　　） A ．喜马拉雅山在任何情况下都不可以看作质点 B ．研究李发彬举重夺冠的细节时，可以将李发彬看成质点 C ．运动的物体不可以看作质点 D ．质点是理想化的物理模型 【答案】 D 【详解】 A ．研究蜜蜂飞行过程中翅膀的振动特点时，不能忽略其大小和形状，故不能将其看成质点，选项 A 错误 ； B ．研究直升机飞行时其螺旋桨的转动情况时，直升机的大小和形状不能忽略，故不能将其看成质点，选项 B 错误 ； C ．观察航空母舰上的舰载飞机起飞时，航空母舰的大小和形状不能忽略，故不能将其看成质点，选项 C 错误； D ．在作战地图上确定航空母舰的准确位置时，航空母舰的大小和形状可以忽略不计，故可以把航空母舰看成质点 ，选项 D 正确。 知识点 2 参考系 1. 运动与静止 (1) 自然界的一切物体都处于永恒的运动 中，运动是 的. 绝对 (2) 描述某个物体的位置随时间的变化，总是相对于其他物体而言的，这便是运动的 相对 性 . 2. 参考系：在描述一个物体的运动时，首先要选定某个其他物体作为参考，这种用来作为参考 的物 体叫作参考系 . 3. 参考系的选择是 任意 ( 填“任意”或“唯一” ) 的 . 4. 选择不同的参考系来观察同一个物体的运动，其结果往往会有所不同 同” ). ( 填“会有所不同”或“一定相 探究思考 小明说火车根本没有动！小红说火车终于动起来了！火车是动是静？ 参照物： 参照物： 站台 站台 参照物 参照物 ： ： 窗外行驶 窗外行驶 的火车 的火车 答案　静止是相对的，运动是绝对的 . 物体是静止还是运动取决于所选的参考系 . 选取的参考系不同，对同一个 物体运动的描述也往往不同 . 深入理解 1. 选取参考系的意义： 静止是相对的，运动是绝对的 . 要描述一个物体的运动时，首先必须选定参考系，之后才能确定物体 的位置、研究物体的运动 . 对于同一个物体，选择不同的参考系，观察结果往往不同 . 2. 参考系的选取原则 (1) 参考系的选取一般由研究对象和研究对象所在的系统决定 . 例如研究火车上物体的运动时，一般选 取火车作为参考系；研究地面上物体的运动时，一般选取地面或相对于地面静止的物体作为参考系 . (2) 参考系的选取可以是任意的，但在实际问题中，参考系的选取应以使研究问题尽可能方便、对运 动的描述尽可能简单为基本原则 . (3) 在比较不同物体的运动时，应选择同一参考系 . 典型例题 例 2 　（ 2019· 宁夏 · 银川二中高一期末） 2008 年的奥运圣火经珠穆朗玛峰传至北京，曾经在奥运青年营即 北京 101 中学进行过奥运圣火的传递仪式，图为同时出现的旗帜和甲、乙两火炬手所传递的圣火火焰景象，关 于甲、乙两火炬手相对于静止旗杆的运动情况，下列说法正确的是（ ） A ．甲、乙两火炬手一定都向左运动 B ．甲、乙两火炬手可能都向右运动 C ．甲火炬手可能运动，乙火炬手向右运动 D ．甲火炬手可能静止，乙火炬手向左运动 【答案】 D 【详解】由国旗的飘扬方向可以知道风向左吹 , 甲图火焰向左飘 , 那么甲物体可以静止 ; 也可以向左运动 , 但是向 左运动的速度小于风速 , 还可以向右运动 . 乙图火焰向右飘 , 则乙物体只能向左运动 , 且向左运动的速度大于风的 速度 . 故 D 对； ABC 错； 变 式 3 　（ 2022· 陕西 · 富县高级中学高一期末）我国将于 2022 年前后完成空间站在轨组装工程，空间站由核心舱 、实验舱等构成。其中核心舱轴向长度为 16.6m 有 3 个对接口用于载人飞船、货运飞船及其他飞行器访问空间 站。关于本材料中的物理知识，下列说法正确的是（　　） A ．空间站在太空“漂浮”时没有惯性 B ．货运飞船与核心舱对接时不可看成质点 C ．货运飞船与核心舱对接时，以地球为参考系它是静止的 D ．“ 16.6m” 中，“ m” 不是国际单位制的基本单位 【答案】 B 【详解】 A ．惯性取决于质量，与物体处于什么位置，什么运动状态无关，故 A 错误； B ．飞船和核心舱对接时不可忽略形状和大小，故不能看成质点，故 B 正确； C ．以地球为参考系，飞船和核心舱对接时都是运动的，故 C 错误； D ． m 是国际单位制的基本单位，故 D 错误。 变 式 4 　（ 2021· 江苏 · 阜宁实验高中高二学业考）在电视连续剧《西游记》中，常常有孙悟空“腾云驾雾”的镜头， 如图所示，通常是采用“背景拍摄法”：让“孙悟空”站在平台上，做着飞行的动作，在他的背后展现出蓝天和急速 飘动的白云，同时加上烟雾效果；摄影师把人物动作和飘动的白云及下面的烟雾等一起摄入镜头 . 放映时，观众 就感觉到“孙悟空”在“腾云驾雾”。这时，观众所选的参考系是（　　） A ．飘动的白云 B ．平台C ．孙悟空 D ．镜头 【答案】 A 【详解】“孙悟空”站在平台上，在他的背后有急速飘动的白云，就感觉到“孙悟空”在“腾云驾雾”。通过题目所给的条 件，我们可以知道所选的参考系是急速飘动的白云，认为白云静止不动的结果是“孙悟空”在飞速前进，故 A 正确， BCD 错误。 课堂练习 1. （ 2021· 全国 · 高一课时练习） 2019 年 12 月 17 日，我国第一艘国产航母“山东舰”在海南三亚某军港交付 海军，我国从此正式进入“双航母”时代。“歼 15” 战斗机在“山东舰”上进行了大量的起降训练活动。下列说法正确 的是（　　） A ．战斗机飞行员可以把正在甲板上用手势指挥的调度员看成是一个质点 B ．在战斗机飞行训练中，研究战斗机的空中翻滚动作时，可以把战斗机看成质点 C ．研究“山东舰”航母在大海中运动轨迹时，可以把航母看成质点 D ．由于“山东舰”航母“高大威武”，故任何情况下都不能看成质点 【答案】 C 【详解】 A ．正在甲板上用手势指挥的调度员的动作不能忽略，不能看成质点，故 A 错误； B ．研究战斗机的空中翻滚动作时，不可以将战斗机看成质点，否则没法研究动作了，