新人教版高中物理必修第一冊(cè)學(xué)案：第1節(jié)質(zhì)點(diǎn)參考系

第1節(jié)質(zhì)點(diǎn)參考系

物理觀念科學(xué)思維

核1.理解質(zhì)點(diǎn)的概念，知道質(zhì)點(diǎn)是一個(gè)理想

心化的模型。通過(guò)質(zhì)點(diǎn)模型的建構(gòu)，體會(huì)

素2.知道物體看作質(zhì)點(diǎn)的條件。物理模型在科學(xué)研究中的意

養(yǎng)3.理解參考系的概念，知道物體的運(yùn)動(dòng)具義。

有相對(duì)性。

課前學(xué)習(xí)預(yù)習(xí)基礎(chǔ)知識(shí)

知識(shí)點(diǎn)一物體和質(zhì)點(diǎn)

［觀圖助學(xué)］

如圖是相同時(shí)間間隔拍攝的四幅照片，把跑步者的位置與背景聯(lián)系起來(lái)，你發(fā)現(xiàn)

跑步者的位置隨時(shí)間變化嗎？

把按一定時(shí)間間隔拍攝的四張照片疊加起來(lái)組成的一張圖像，即為跑步者在某段

時(shí)間內(nèi)跑步的運(yùn)動(dòng)圖。能否不考慮跑步者的大小和形狀，把跑步者看成點(diǎn)來(lái)處

理？

1.機(jī)械運(yùn)動(dòng)：物體的空間位置隨時(shí)間的變化。

2.質(zhì)點(diǎn)：在某些情況下，可以忽略物體的大小和形狀,把它簡(jiǎn)化為一個(gè)具有質(zhì)量

的點(diǎn)，這樣的點(diǎn)叫作質(zhì)點(diǎn)。

3.把物體看成質(zhì)點(diǎn)的條件：物體的大小和形狀可以忽略或物體上任意一點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)

可代替整個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)。

［思考判斷］

(1)馬拉松⑵跳水(3)擊劍(4)地球繞太陽(yáng)轉(zhuǎn)動(dòng)

⑴在馬拉松比賽中運(yùn)動(dòng)員可以視為質(zhì)點(diǎn)。(J)

(2)裁判給跳水運(yùn)動(dòng)員打分時(shí)運(yùn)動(dòng)員可視為質(zhì)點(diǎn)。(X)

(3)擊劍比賽、體操比賽中運(yùn)動(dòng)員可視為質(zhì)點(diǎn)。(X)

(4)研究地球的公轉(zhuǎn)及自轉(zhuǎn)時(shí)，地球都可視為質(zhì)點(diǎn)。(X),

初中學(xué)過(guò)機(jī)械運(yùn)動(dòng)，是指物體位置的變化。例如：同學(xué)們騎自行車(chē)時(shí)，人和自行

車(chē)相對(duì)地面或路旁的樹(shù)都有位置的變化；飛機(jī)在天空中飛行，它相對(duì)地面的位置

也有變化。

跑步者的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)化為點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)。

實(shí)例

雄鷹在天空中翱翔

結(jié)論同一個(gè)物體，有時(shí)能被當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)，有時(shí)不能被當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)。物體能否被當(dāng)作

質(zhì)點(diǎn)，由研究問(wèn)題的性質(zhì)而定。

知識(shí)點(diǎn)二參考系

［觀圖助學(xué)］

坐在車(chē)上的人感覺(jué)自己是靜止的，站在地面上的人認(rèn)為車(chē)上的人是運(yùn)動(dòng)的，對(duì)于

車(chē)上的人，為什么會(huì)有不同的運(yùn)動(dòng)形式？怎么確定車(chē)上的人是靜止的還是運(yùn)動(dòng)

的？

1.運(yùn)動(dòng)與靜止的關(guān)系

⑴自然界中的一切物體都處于永恒的運(yùn)動(dòng)中,絕對(duì)靜止的物體是不存在的，即

運(yùn)動(dòng)是絕對(duì)的。

⑵描述某個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，總是相對(duì)于其他物體而言的，這便是運(yùn)動(dòng)的相對(duì)

性。

2.參考系

⑴定義：要描述一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)，首先要選定某個(gè)其他物體作為參考,觀察物

體的位置相對(duì)于這個(gè)“其他物體”是否隨時(shí)間變化,以及怎樣變化。這種用來(lái)作

為參考的物體叫作參考系。

(2)選取原則：參考系的選取是任意的。

(3)參考系對(duì)觀察結(jié)果的影響：選擇不同的參考系觀察同一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)，觀察

結(jié)果有所不同。

［思考判斷］

(1)參考系必須要選靜止不動(dòng)的物體。(X)

(2)一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)情況與參考系的選擇無(wú)關(guān)。(X)

(3)“抬頭望明月，月在云中行”，詩(shī)句中描述的運(yùn)動(dòng)選取的參考系是月球。

(X),

要確定一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)，必須要選定參考系。

1實(shí)例

結(jié)論選擇的參考系不同，同一物體的運(yùn)動(dòng)情況一般不同。

核心探究limnnilIIIMl■MNWIIIIIMI突破核心要點(diǎn)

核心要點(diǎn)D質(zhì)點(diǎn)及物體看成質(zhì)點(diǎn)的條件

［觀察探究］

如圖所示為撐竿跳高運(yùn)動(dòng)的幾個(gè)階段：助跑、撐竿起跳、越橫竿。討論并回答下

列問(wèn)題，體會(huì)質(zhì)點(diǎn)模型的建立過(guò)程。

助跑L撐竿起跳」越橫竿

起跳和越竿階段運(yùn)動(dòng)員身體要旋轉(zhuǎn)

(1)教練員糾正運(yùn)動(dòng)員的錯(cuò)誤動(dòng)作時(shí)，能否將運(yùn)動(dòng)員看成質(zhì)點(diǎn)？

(2)分析運(yùn)動(dòng)員的助跑速度時(shí)，能否將運(yùn)動(dòng)員看成質(zhì)點(diǎn)？

(3)測(cè)量運(yùn)動(dòng)員所跳高度(判定運(yùn)動(dòng)員是否打破世界紀(jì)錄)時(shí)，能否將運(yùn)動(dòng)員看成質(zhì)

點(diǎn)？

［答案］(1)不能，糾正錯(cuò)誤動(dòng)作時(shí)不能忽略運(yùn)動(dòng)員的姿勢(shì)及動(dòng)作(即運(yùn)動(dòng)員的形

狀及大小)；(2)能，分析運(yùn)動(dòng)員的助跑速度時(shí)，可以忽略運(yùn)動(dòng)員的姿勢(shì)及動(dòng)作(即

運(yùn)動(dòng)員的形狀及大小)；(3)能，理由同(2)。

［探究歸納］

1.對(duì)質(zhì)點(diǎn)的三點(diǎn)說(shuō)明

(1)質(zhì)點(diǎn)是一種理想化物理模型。

物理模型：突出問(wèn)題的主要方面，忽略次栗因素，建立理想化的“物理模型”是

經(jīng)常采用的一種科學(xué)研究方法

⑵物體能否被看作質(zhì)點(diǎn)是由所研究問(wèn)題的性質(zhì)決定的，并非依據(jù)物體自身大小

和形狀來(lái)判斷。

⑶質(zhì)點(diǎn)不同于幾何“點(diǎn)”，是忽略了物體的大小和形狀的有質(zhì)量的點(diǎn)，而幾何

中的“點(diǎn)”僅僅表示空間中的某一位置。

2.判斷一個(gè)物體能否看成質(zhì)點(diǎn)的誤區(qū)警示

（1）不能簡(jiǎn)單地認(rèn)為很小的物體就可以看作質(zhì)點(diǎn)，很大的物體就不能看作質(zhì)點(diǎn)。

⑵同一物體在有些情況下可以看成質(zhì)點(diǎn)，而在另一些情況下可能不能再看作質(zhì)

點(diǎn)。例如研究地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)時(shí)地球可以看作質(zhì)點(diǎn)，而在研究地球自轉(zhuǎn)時(shí)地球就

不能再看成質(zhì)點(diǎn)了。

⑶不能說(shuō)平動(dòng)的物體一定能看成質(zhì)點(diǎn)，轉(zhuǎn)動(dòng)的物體一定不能看成質(zhì)點(diǎn)。平動(dòng)的

物體有時(shí)不能看成質(zhì)點(diǎn)，比如研究火車(chē)過(guò)山洞的時(shí)間時(shí)，雖然是平動(dòng)，但需要考

慮火車(chē)的長(zhǎng)度，不能看成質(zhì)點(diǎn)；轉(zhuǎn)動(dòng)的物體有時(shí)也能看成質(zhì)點(diǎn)，如研究運(yùn)動(dòng)員踢

出的足球運(yùn)動(dòng)的速度時(shí)，不考慮它在空中的旋轉(zhuǎn)，只考慮它的前行，可以將其視

為質(zhì)點(diǎn)。

［試題案例］

［例1］（多選）為了提高槍械射擊時(shí)的準(zhǔn)確率，制造時(shí)會(huì)在槍膛上刻上螺旋形的

槽。這樣，當(dāng)子彈在槍管中運(yùn)動(dòng)時(shí)，會(huì)按照旋轉(zhuǎn)的方式前進(jìn)。離開(kāi)槍管后，子彈

的高速旋轉(zhuǎn)會(huì)降低空氣密度、側(cè)風(fēng)等外部環(huán)境對(duì)子彈的影響，從而提高子彈飛行

的穩(wěn)定性。下列關(guān)于子彈運(yùn)動(dòng)的說(shuō)法正確的是（）

A.當(dāng)研究子彈的旋轉(zhuǎn)對(duì)子彈飛行的影響時(shí)可以把子彈看作質(zhì)點(diǎn)

B.當(dāng)研究子彈射擊百米外的靶子所用的時(shí)間時(shí)可以把子彈看作質(zhì)點(diǎn)

C.無(wú)論研究什么問(wèn)題都可以把子彈看作質(zhì)點(diǎn)

D.能否將子彈看作質(zhì)點(diǎn)，取決于我們所研究的問(wèn)題

［解析］在研究子彈的旋轉(zhuǎn)對(duì)飛行的影響時(shí)不能忽略子彈的大小和形狀，因此不

可以把子彈看作質(zhì)點(diǎn)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；研究子彈射擊百米外的靶子所用的時(shí)間時(shí)，

其大小和形狀可以忽略，可以把子彈看作質(zhì)點(diǎn)，選項(xiàng)B正確；能否將子彈看成質(zhì)

點(diǎn)，取決于所研究的問(wèn)題，只要其大小與形狀對(duì)所研究問(wèn)題的影響可以忽略，就

可以看成質(zhì)點(diǎn)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確。

［答案］BD

［針對(duì)訓(xùn)練1］下列關(guān)于物體是否可以看成質(zhì)點(diǎn)的說(shuō)法正確的有（）

A.研究蜜蜂飛行時(shí)翅膀的振動(dòng)特點(diǎn)時(shí)，蜜蜂可以看成質(zhì)點(diǎn)

B.研究飛行中直升機(jī)上的螺旋槳的轉(zhuǎn)動(dòng)情況時(shí)，直升機(jī)可以看成質(zhì)點(diǎn)

C.觀察航空母艦上的艦載飛機(jī)起飛時(shí)，可以把航空母艦看成質(zhì)點(diǎn)

D.在作戰(zhàn)地圖上確定航空母艦的準(zhǔn)確位置時(shí)，可以把航空母艦看成質(zhì)點(diǎn)

［解析］研究蜜蜂飛行時(shí)翅膀的振動(dòng)特點(diǎn)時(shí)，不能忽略其大小和形狀，故不能將

其看成質(zhì)點(diǎn)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；研究飛行中直升機(jī)上的螺旋槳的轉(zhuǎn)動(dòng)情況時(shí)，直升機(jī)

的大小和形狀不能忽略，故不可以看成質(zhì)點(diǎn)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；觀察航空母艦上的艦

載飛機(jī)起飛時(shí)，航空母艦的大小和形狀不能忽略，故不可以把航空母艦看成質(zhì)

點(diǎn)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；在作戰(zhàn)地圖上確定航空母艦的準(zhǔn)確位置時(shí)，航空母艦的大小和

形狀可以忽略不計(jì)，故可以把航空母艦看成質(zhì)點(diǎn)，選項(xiàng)D正確。

［答案］D

核心要點(diǎn)0參考系

［觀察探究］

觀察圖中所展現(xiàn)的生活情景，回答下列問(wèn)題。

靜止是相對(duì)的，運(yùn)動(dòng)是絕對(duì)的。

（1）在汽車(chē)行駛過(guò)程中，小華和司機(jī)的相對(duì)位置（選填“變化”或“沒(méi)

變”），所以說(shuō)小華相對(duì)于司機(jī)是（選填“運(yùn)動(dòng)”或“靜止”）的。

（2）在汽車(chē)行駛過(guò)程中，小華和小明的相對(duì)位置（選填“變化”或“沒(méi)

變”），所以說(shuō)小華相對(duì)于小明是（選填“運(yùn)動(dòng)”或“靜止”）的。

［答案］（1）沒(méi)變靜止（2）變化運(yùn)動(dòng)

［探究歸納］

1.參考系的選取原則：以觀測(cè)方便和使運(yùn)動(dòng)的描述盡可能簡(jiǎn)單為原則。研究地面

上物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，常選地面或相對(duì)于地面靜止的物體作為參考系。

2.參考系的兩個(gè)要點(diǎn)

（1）任何物體（運(yùn)動(dòng)的或靜止的）均可作參考系。

（2）選作參考系后，就認(rèn)為該物體是靜止的。

3.參考系的四性

做參考系的物體都假定不動(dòng)，被研究的物體都以參考系為

標(biāo)準(zhǔn)性

標(biāo)準(zhǔn)

任意性參考系的選取是任意的，任何物體都可以作參考系

統(tǒng)一性比較不同物體的運(yùn)動(dòng)應(yīng)選擇同一個(gè)參考系

對(duì)于同一個(gè)物體，選擇不同的參考系，觀察結(jié)果可能會(huì)有

相對(duì)性

所不同

［試題案例］

［例2］如圖所示，由于有風(fēng)，河岸上的旗幟向右飄①，在河面上的A、5兩船上

的旗幟分別向右、向左飄則兩條船的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是（）

①說(shuō)明風(fēng)是向右方向吹的

（W■別分■析|靜止？

A、B般的可《臺(tái)右運(yùn)動(dòng)？

能運(yùn)動(dòng)情況I白左運(yùn)動(dòng)？

ODD

口口00D

AB/，/〃〃/〃〃/

A.A船肯定是向左運(yùn)動(dòng)的B.A船肯定是靜止的

C.3船肯定是向右運(yùn)動(dòng)的D.3船可能是靜止的

［解析］從河岸上的旗幟的飄動(dòng)方向，可以判斷風(fēng)向右吹，由此可以判斷3船一

定向右運(yùn)動(dòng)且比風(fēng)速快；A船可能靜止，也可能向左運(yùn)動(dòng)，還有可能向右運(yùn)動(dòng)，

但是比風(fēng)速慢。

［答案］C

方法凝煉判斷物體是否運(yùn)動(dòng)的一般思路

（1）明確所選取的參考系。

(2)物體與所選參考系之間的位置是否發(fā)生變化，若變，則是運(yùn)動(dòng)的；若不變，

則是靜止的。

［針對(duì)訓(xùn)練2］描述一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，總要選取參考系，以下說(shuō)法正確的是

()

A.無(wú)風(fēng)的雨天，坐在行駛的汽車(chē)?yán)锏娜丝吹接晷毕蛳侣湎虻孛妫且缘孛嫔系姆?/p>

屋為參考系的

B.“地球繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)”是以地球?yàn)閰⒖枷档?/p>

C.坐在以8m/s向東行駛的汽車(chē)?yán)锏娜?，以自己為參考系看?m/s向東行駛的汽

車(chē)是靜止的

D.乘客坐在停在站臺(tái)上的一列火車(chē)中，通過(guò)窗口看另一列火車(chē)時(shí)，以為自己的火

車(chē)是在運(yùn)動(dòng)，這是由于他選擇了地面為參考系

［解析］無(wú)風(fēng)的雨天，看到雨斜向下落向地面，是以汽車(chē)作為參考系的，A項(xiàng)錯(cuò)

誤；我們說(shuō)“地球圍繞太陽(yáng)轉(zhuǎn)”，是以太陽(yáng)為參考系的，B項(xiàng)錯(cuò)誤；自己的車(chē)和

觀察的車(chē)速度相同，以自己乘坐的汽車(chē)為參考系看向東以8m/s行駛的汽車(chē)是靜

止的，C項(xiàng)正確；乘客坐的車(chē)停在站臺(tái)上，通過(guò)窗口看另一列火車(chē)時(shí)，以為自己

的火車(chē)在運(yùn)動(dòng)，這是因?yàn)樗x擇了另一火車(chē)為參考系，D項(xiàng)錯(cuò)誤。

［答案］C

核心素養(yǎng)IIIIIIIUI川咖muHImi聊提升思維能力■■■■■■■■

科學(xué)思維----質(zhì)點(diǎn)模型建構(gòu)

1.“理想化模型”的理解

(1)實(shí)際并不存在

“理想化模型”是為了使研究的問(wèn)題得以簡(jiǎn)化或研究問(wèn)題的方便而進(jìn)行的一種科

學(xué)的抽象。

(2)突出主要因素

“理想化模型”是以研究目的為出發(fā)點(diǎn)，突出問(wèn)題的主要因素，忽略次要因素而

建立的“物理模型”。

(3)“理想化模型”是物理學(xué)中常用的一種研究方法。

2.質(zhì)點(diǎn)模型

（1）模型構(gòu)建

①質(zhì)點(diǎn)是用來(lái)代替物體的有質(zhì)量的點(diǎn)，沒(méi)有大小、體積和形狀，它與幾何的點(diǎn)有

本質(zhì)的區(qū)別。

②質(zhì)點(diǎn)是一種典型的理想化模型。

（2）適用對(duì)象

在研究物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，當(dāng)物體的形狀和大小對(duì)于所研究的問(wèn)題可以忽略不計(jì)時(shí)，

物體就可以看成質(zhì)點(diǎn)。

［針對(duì)訓(xùn)練］（多選）下列關(guān)于質(zhì)點(diǎn)的說(shuō)法正確的是（）

A.研究神舟十一號(hào)飛船繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的軌跡時(shí)，可以把飛船看成質(zhì)點(diǎn)

B.研究乒乓球運(yùn)動(dòng)員如何打出漂亮的弧圈球時(shí)，可以把乒乓球看成質(zhì)點(diǎn)

C.研究校運(yùn)動(dòng)會(huì)上小明同學(xué)優(yōu)美而標(biāo)準(zhǔn)的跳高動(dòng)作時(shí)，不能把他看成質(zhì)點(diǎn)

D.研究D9578次動(dòng)車(chē)從溫州南站開(kāi)往上海虹橋站的運(yùn)動(dòng)時(shí)，可以把動(dòng)車(chē)看成質(zhì)點(diǎn)

［解析］研究對(duì)象的大小、形狀對(duì)所研究的問(wèn)題的影響可以忽略時(shí)，可以將研究

對(duì)象視為質(zhì)點(diǎn)，選項(xiàng)A正確；如果將乒乓球視為質(zhì)點(diǎn)，就無(wú)法研究弧圈球的技術(shù)

問(wèn)題了，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；研究跳高動(dòng)作時(shí)，不可將運(yùn)動(dòng)員小明視為質(zhì)點(diǎn)，選項(xiàng)C正

確；D9578次動(dòng)車(chē)的長(zhǎng)度與溫州到上海的距離相比小很多，可以將動(dòng)車(chē)視為質(zhì)

點(diǎn)，選項(xiàng)D正確。

［答案］ACD

■學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)?反饋課堂效果

1.（對(duì)質(zhì)點(diǎn)的理解）2018年4月2日，世界斯諾克中國(guó)公開(kāi)賽在北京國(guó)家?jiàn)W林匹

克體育中心體育館開(kāi)賽，中國(guó)名將丁俊暉、傅家俊攜手參賽，下列關(guān)于臺(tái)球的說(shuō)

法中正確的有（）

A.因?yàn)榕_(tái)球比較小，所以一定可以把它看成質(zhì)點(diǎn)

B.丁俊暉在擊球時(shí)可以把臺(tái)球看成質(zhì)點(diǎn)

C.解說(shuō)員在解說(shuō)進(jìn)球路線時(shí)可以把臺(tái)球看成質(zhì)點(diǎn)

D.丁俊暉在分析進(jìn)球路線時(shí)可以把臺(tái)球看成質(zhì)點(diǎn)

［解析］物體能否看成質(zhì)點(diǎn)，要看物體的大小和形狀在所研究的問(wèn)題中起主要

作用還是起次要作用，故A錯(cuò)誤；丁俊暉在擊球時(shí)，需要考慮球的旋轉(zhuǎn)情況，因

此不能把臺(tái)球看成質(zhì)點(diǎn)，故B錯(cuò)誤；而解說(shuō)員在解說(shuō)進(jìn)球路線時(shí)只需說(shuō)明球的行

進(jìn)軌跡，因此可以把臺(tái)球看成質(zhì)點(diǎn)，故C正確；而丁俊暉在分析進(jìn)球路線時(shí)需要

考慮球的旋轉(zhuǎn)情況對(duì)路線的影響，因此不可以把臺(tái)球看成質(zhì)點(diǎn)，故D錯(cuò)誤。

［答案］C

2.（看作質(zhì)點(diǎn)的條件的理解）（多選）下列說(shuō)法中正確的是（）

A.研究飛機(jī)從成都飛往北京所用的時(shí)間時(shí)，飛機(jī)可視為質(zhì)點(diǎn)

B.研究“神舟”十一號(hào)與“天宮”二號(hào)對(duì)接時(shí)，“神舟”十一號(hào)可視為質(zhì)點(diǎn)

C.研究火車(chē)過(guò)長(zhǎng)江大橋所用的時(shí)間時(shí)，可將火車(chē)視為質(zhì)點(diǎn)

D.研究汽車(chē)過(guò)長(zhǎng)江大橋所用的時(shí)間時(shí)，可將汽車(chē)視為質(zhì)點(diǎn)

［解析］A中飛機(jī)的大小對(duì)所研究的問(wèn)題基本無(wú)影響，故可視為質(zhì)點(diǎn)；B中研究

“神舟”十一號(hào)與“天宮”二號(hào)對(duì)接時(shí)，要考慮“神舟”十一號(hào)的運(yùn)動(dòng)特征，不

能視為質(zhì)點(diǎn)；C中火車(chē)過(guò)橋時(shí)，火車(chē)的長(zhǎng)度會(huì)影響火車(chē)過(guò)橋的時(shí)間，故火車(chē)不能

視為質(zhì)點(diǎn)；D中汽車(chē)過(guò)橋時(shí)，汽車(chē)的長(zhǎng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于橋的長(zhǎng)度，汽車(chē)的長(zhǎng)度對(duì)汽車(chē)

過(guò)橋的時(shí)間的影響非常小，故汽車(chē)可視為質(zhì)點(diǎn)。A、D正確。

［答案］AD

3.（參考系的選?。┫铝杏嘘P(guān)運(yùn)動(dòng)的描述中，參考系的選取符合描述的是（）

A.詩(shī)句“飛流直下三千尺”是以“飛流”作為參考系的

B.“錢(qián)塘觀潮時(shí)，觀眾只覺(jué)得潮水撲面而來(lái)”，是以“潮水”為參考系的

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