高一物理第一章学案(含答案)

第一章运动的描述

1．质点、参考系和坐标系

一、知识点探究

1、质点

(1)定义

不考虑物体的大小和形状时，用来代替物体的的点．

(2)物体可以看成质点的条件：

物体的形状、大小以及物体上各部分运动的差异对所研究问题的影响可以时，就可以把物体看成质点．

特别提醒：

①质点是一种科学的抽象，是在研究物体运动时，抓住主要因素，忽略次要因素，是对实际物体的近似，是一个理想化模型．

②一个物体是否可以视为质点，要具体情况具体分析．例如：一列火车从北京开往上海，在计算运行时间时，可以忽略列车的长短，可把它视为质点；但是同样这列火车，要计算它通过黄河铁路大桥所需时间时，必须考虑列车的长度，不可把列车视为质点．

③一个物体能否看作质点不能以大小而论．例研究电子绕原子核的运动情况时，就不能把原子看作质点，研究地球绕太阳公转时，可把整个地球看作质点．

讨论点一：沿一个方向推动桌面上的书本如图所示，测量书本移动的距离，是否可以将书本视为质点，为什么？如果测定书本经过桌面上A点所需要的时间，是否可以将书本视为质点，为什么？还有什么情况下书本可以被视为质点？什么情况下书本不能视为质点？

2.参考系

(1)定义：

在描述一个物体的运动时，选来作为标准的另外的物体，叫做参考系．

(2)说明：

①参考系是人为假定静止的，不是真正的静止，自然界不存在绝对静止的物体．

②同一物体，选取不同的参考系，其运动情况可能不同，如路边的树木，若以地面为参考系是静止的．若以行驶的汽车为参考系，则树木是往后倒退的．

③参考系的选取以分析问题的方便为前提，比如，观察地球卫星的运动，开始发射时，可选地球为参考系；当它进入绕太阳运行的轨道时，则应以太阳为参考系才便于描述．研究地面上物体的运动，常选地面上静止的物体为参考系．

特别提醒：

(1)由于运动描述的相对性，凡是提到物体的运动，都应该明确它是相对哪个参考系而言．

(2)在同一个问题当中，若要研究多个物体的运动或同一个物体在不同阶段的运动时，必须选取同一个参考系．

(3)无论物体原来运动情况如何，一旦把它选为参考系，就认为它是静止的．

讨论点二：观察下面的漫画，图中司机说乘车人“你没动”，而路上的小女孩说他运动得“真快”．关于司机和小女孩对乘车人运动状态的描述所选取的参考系分别为

A．地面、地面B．地面、汽车

C．汽车、地面 D．汽车、汽车

3.坐标系

(1)物理意义：

物体做机械运动时，其位置发生变化，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)分类：

①一维坐标系：如果物体在一维空间运动，即沿一直线运动，只需建立直线坐标系，就能准确表达物体的位置．

②二维坐标系(如直角坐标系)：如果物体在二维空间运动，即在某一平面内运动，就需要建立平面直角坐标系来描述物体的位置．

③多维坐标系(如三维立体空间坐标系)：当物体在三维空间运动时，则需要建立三维直角坐标系来描述物体的位置．

讨论点三：全球定位系统，简称GPS，由在地球轨道上运行的若干卫星(如图)和地面接收装置组成．

从下图中的GPS定位显示中，你能获得什么信息？

二、题型设计

1．对质点的理解

例1：研究火车的各种运动情况时(如图)，哪些情况可以将火车视为一个质点？

2.参考系与相对运动

例2：甲、乙、丙三人各乘一个热气球(如下图所示)，甲看到楼房匀速上升，乙看到甲匀速上升，甲看到丙匀速上升，丙看到乙匀速下降．那么，从地面上看，甲、乙、丙的运动情况可能是( )

A．甲、乙匀速下降，v乙>v甲，丙停在空中

B．甲、乙匀速下降，v乙>v甲，丙匀速上升

C．甲、乙匀速下降，v乙>v甲，丙匀速下降，且v丙>v甲D．以上说法均不正确

3.坐标系的应用

例3：(如图所示)一辆汽车从市中心开始行驶，先向南行驶了500m，到达A处再向东行驶400m到达B处，最后又向西行驶了700m，到达C处，请用数学方法描述汽车在A，B，C三处的位置．

三、课后作业

基础夯实

1．下列关于质点的说法中，正确的是( )

A．质点一定是体积很小、质量很小的物体

B．研究花样滑冰运动员的冰上动作时，不能把运动员看成质点

C．研究跳高运动员的起跳和过杆动作时，可以把运动员看成质点

D．地球虽大，且有自转，但有时仍可将地球看作质点

2．在有云的夜晚，抬头望月，发现“月亮在白莲花般的云朵里穿行”，这时取的参考系是( ) A．月亮B．云

C．地面D．观察者

3．平直公路上行驶的两辆汽车，甲车内的人看见窗外树木向北运动，乙车内的人发现甲车没有动，

现以地面为参照系，则( )

A．甲车向南运动，乙车不动

B．乙车向南运动，甲车不动

C．甲车向南运动，乙车向北运动

D．甲、乙两车同时向南运动

4．如图所示，下雨天，地面观察者看到雨滴竖直下落时，坐在匀速行驶的车厢里的乘客看到的雨滴是( )

A．向前运动

B．向后运动

C．倾斜落向前方

D．倾斜落向后方

5．在离地高3m处将一个小球竖直向上抛出，球上升2m后开始下落，以抛出点为坐标原点，向上为正方向，则小球在最高点和落地时的位置坐标为( ) A．2m,3m B．2m，－3m

C．5m，－2m D．5m,0

能力提升

6．下列关于质点的说法，正确的是( )

A．体积很小的物体都可看成质点

B．质量很小的物体都可看成质点

C．物体的大小和形状在所研究的问题中起的作用很小，可以忽略不计时，我们就可以把物体看成质点

D．只有低速运动的物体才可看成质点，高速运动的物体不可看成质点

7．火车停靠在站台上，乘客往往会发现这样的现象，对面的火车缓缓起动了，等到站台出现，才知道对面的火车没有动，而是自己乘坐的火车开动了，则前、后两次乘客采用的参考系是( ) A．站台，对面火车

B．两次都是对面火车

C．两次都是站台

D．自己坐的火车，站台

8．观察下图中的烟和小旗，关于甲、乙两车相对于房子的运动情况，下列说法正确的是( ) A．甲、乙两车一定向左运动

B．甲、乙两车一定向右运动

C．甲车可能运动，乙车向右运动

D．甲车可能静止，乙车向左运动