质点、参考系和坐标系(讲)高一物理同步精品课堂(基础版)(新)

★新课标要求
（一）知识与技能
1、知道质点的概念及条件。

2、知道参考系概念及作用.
3、掌握坐标系的简单应用。

（二）过程与方法
1、体验质点的条件及意义,初步掌握科学抽象这种研究方法.
2、体验不同参考系中运动的相对性，促使学生形成勤于观察、勤于思考的习惯，提高学生自主获取知识的能力。

3、体会用坐标方法，描述物体位置的优越性，可用不同的方法设计实验并体会比较。

增强学生发现问题并力求解决问题的意识和能力。

（三）情感、态度与价值观
1、认识运动是宇宙中的普遍现象，运动和静止的相对性。

培养学生热爱自然、关心科技发展、勇于探索的精神.
2、不同的参考系中现象不同,帮助学生建立辨证唯物主义的世界观。

★知识点
※知识点一、机械运动
1．定义：物体相对于其他物体的位置变化，叫做机械运动，简称运动.
2．运动的绝对性和静止的相对性：宇宙中没有不动的物体,一切物体都在不停地运动，运动是绝对的，静止是相对的。

※知识点二、物体和质点
1．实际物体:有一定的大小和形状，并且运动过程中物体上各部分的运动情况一般不同。

2．质点
(1)定义：研究物体的运动时，在某特定情况下，可以不考虑物体的大小和形状，把它简化为一个有质量的物质点，这样的点称为质点。

(2)把物体看成质点的条件：物体的大小和形状等因素不影响问题的研究时，就可以把物体看成质点。

※知识点三、参考系
1．定义：要描述一个物体的运动,就必须选择另外一个物体作参考，这个用来作参考的物体就叫做参考系。

2．选取原则:(1)研究物体的运动时，参考系的选取是任意的，一般根据研究问题的方便来选取。

（2)在研究地面上物体的运动时,通常把地面或者相对于地面静止不动
的其他物体作为参考系.
※知识点四、坐标系
1．建立坐标系的目的：定量地描述物体的位置及位置的变化。

2．建立坐标系的方法
(1）建立何种坐标系要针对物体是在直线上、平面内，还是空间中运动而定。

(2)建立坐标系时应明确坐标原点、正方向及单位长度,标明坐标单位.
★重难点一、对质点的理解★
1．理想化模型
（1）“理想化模型”是为了使研究的问题得以简化或研究问题方便而进行的一种科学的抽象，实际并不存在．
(2)“理想化模型”是以研究目的为出发点,突出问题的主要因素，忽
略次要因素而建立的“物理模型”．
（3)“理想化模型”是在一定程度和范围内对客观存在的复杂事物的近似反映，是物理学中经常采用的一种研究方法．
2．对质点的认识
（1)质点是用来代替物体的有质量的点,其突出的特点是“具有质量”，但是没有大小、体积、形状，它与几何中的“点”有本质区别．
（2）质点是一种“理想化模型"．
(3)一个物体能否看作质点，与物体本身的大小和形状无关．关键是看物体的大小和形状在研究物体的运动中是否为次要因素．3．对质点的理解
（1)质点是用来代替物体的有质量的点，其突出的特点是“具有质量”，但是质点没有大小、体积、形状，它与几何中的“点"有本质区别。

(2）质点是一种“理想化模型" 。

（3)可将物体看成质点的几种情况:
【典型例题】关于质点，下列说法中正确的是（）
A、转动的物体一定不能看成质点
B、因为质点没有大小,所以与几何中的点没有区别
C、研究运动员在5 000米长跑比赛中运动的快慢时，可以把运动员看成质点
D、研究跳水运动员在空中的翻转动作,可以把运动员看成质点【答案】C
【名师点睛】考查学生对质点这个概念的理解，关键是知道物体能看成质点时的条件，看物体的大小体积对所研究的问题是否产生影响，物体的大小体积能否忽略。

【针对训练】下列关于质点的说法中，正确的是
（）
A．质点是一个理想化模型，实际上并不存在，所以引入质点概念没有意义
B．只有体积很小的物体才能看作质点
C．凡轻小的物体，皆可看作质点
D．如果物体的形状和大小对所研究的问题属于无关或次要因素时，即可把物体看作质点
【答案】D
【解析】质点是一个理想化模型,引入质点概念的意义重大，选项A 错误;并不只有体积很小的物体才能看作质点,选项B错误；并不是凡轻小的物体可看作质点，选项C错误;如果物体的形状和大小对所研究的问题属于无关或次要因素时,即可把物体看作质点，选项D正确。

★重难点二、参考系★
1．物体的运动与静止
物体是静止还是运动，都是相对于参考系而言的．选定参考系后，某物体相对参考系位置发生了改变，则该物体就是运动的；某物体相对参考系位置没有发生改变，则该物体就是静止的．
2．参考系定义：在描述一个物体的运动时，选来作为参考的另外的物体，叫做参考系．
3．选取参考系的意义：要描述一个物体的运动，首先必须选好参考系，只有选定参考系后，才能确定物体的位置、研究物体的运动．
4．参考系的四性
（1）标准性：被选为参考系的物体都是假定不动的,被研究的物体是运动还是静止，都是相对于参考系而言的．
(2)任意性:参考系的选取是任意的，任何物体都可以作为参考系．（3)统一性：比较不同物体的运动应选择同一个参考系．一般以描述物体的运动简单为原则．
(4）差异性：对于同一个物体，选择不同的参考系,观察结果一般不同．例如，站在向上运动的观光电梯内的客人，以地面为参考系是运动的，以电梯为参考系是静止的．
【典型例题】下列说法中正确的是（)
A、被选作参考系的物体是假定不动的
B、被选作参考系的物体一定是不动的
C、一乘客在车厢内走动的时候，他说车是运动的
D、研究地面上物体的运动，必须选取地面为参考系
【答案】A
【解析】被选作参考系的物体是假定静止不动的物体,不一定是不动的物体,选项A正确，B错误；一乘客在车厢内走动的时候，只根据这些信息不能判断车是否运动，选项C错误；研究地面上物体的运动,可以选任意物体为参照物，不一定必须选取地面为参考系，选项
D错误；故选A.
【名师点睛】此题是考查了对参照物的理解,要知道运动和静止都是相对的，要想研究物体的运动必须要选择一个假定静止不动的物体做参照物，而参照物的选择不同，对物体的运动的描述是不同的，但是结论都是正确的.
【针对训练】在有云的夜晚,抬头望月亮和星星,觉得月亮在云中穿行，这时选取的参考系是（）
A。

月亮 B. 云 C. 地面 D. 星星
【答案】B
★重难点三、建立坐标系的意义及原则★
1．意义
(1）物体做机械运动时，其位置会随时间发生变化，为了定量地描述物体的位置及位置的变化，需要在参考系上建立适当的坐标系．（2)物体的位置可认为是质点在某时刻所在空间的一点．
2．原则
建立坐标系的原则是确定物体的位置方便、简捷．
3．种类
(1)直线坐标系：如果物体沿直线运动，即做一维运动时，可以以这条直线为x轴，在直线上规定原点、正方向和标度，建立直线坐标系．
（2）二维坐标系：当物体在某一平面内做曲线运动，即做二维运动时，需用两个相互垂直的坐标确定它的位置，即二维坐标（平面坐标)．
（3)三维坐标系：当物体在空间内运动时，需采用三个坐标确定它的位置，即三维坐标(空间坐标)．
【典型例题】在9.3大阅兵上，游行的队伍和彩车依次从天安门前经过（如图），以北京长安街为坐标轴x，向西为正方向，以天安门中心所对的长安街中心为坐标原点O,建立一维坐标系，一辆彩车最初在原点以东3km处，一段时间后行驶到原点以西2km处.这辆彩车最初位置和最终位置分别是（）
A．3km 2km B．－3km 2km
C．3km －2km D．－3km －2km
【答案】B
【名师点睛】坐标系是用来定量地描述质点的位置、运动的快慢、方向等的参照标准,建立坐标系,确定物体的位置，首先要确定原点的位置和正方向，然后确定研究对象所处的坐标。