2018高中物理第一章运动的描述1.1质点参考系和坐标系学案新人教版必修1.doc

质点 参考系和坐标系

一、 考点突破
此部分内容在高考物理中的要求如下：
知识点
课标要求
题型
分值
参考系、质点
通过对质点的认识，了解物理学研究中物理模型的特点，体会物理模型在探索自然规律中的作用。
选择题、计算题
1－2分

二、重难点提示
重点：对质点、参考系和坐标系概念的理解。
难点：理想化模型

知识点一 质点
1. 质点
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
物体的大小和形状对研究问题的影响可忽略不计时，就可以把物体看成质点。
3. 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）可将物体看成质点的几种情况：

（4）一个物体能否看做质点，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。
（5）体积很小的物体不一定能看成质点，体积很大的物体也可能会被看成质点。

知识点二 参考系
1. 定义：在描述物体的运动时，用来做参考的物体称为参考系。
2. 说明
（1）同一个物体的运动，选择不同的参考系，得出的运动结果可能会有所不同，即物体的运动具有相对性。
（2）描述一个物体的运动时参考系可以任意选择，但一般以观察方便和描述运动简单为原则，研究地面上物体的运动时，常选地面为参考系。
3. 理解
（1）由于物体的运动具有相对性，所以描述物体的运动时，必须首先选好参考系。
（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，必须选取同一参考系。
（3）在研究物体的运动情况时，如果一个物体一旦被选为参考系，就认为它是静止的。
（4）在解题过程中，如果选地面作为参考系可以不指明，但选其他物体作为参考系时必须指明。

知识点三 坐标系
（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变化，需要在参考系上建立适当的坐标系。
（2）建立坐标系时，必须标上原点、正方向、单位长度。
（3）坐标系的种类
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时，需用两个相互垂直的坐标确定它的位置，即二维坐标系（平面直角坐标系）。
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，即三维坐标系（空间坐标系）。
如图所示为三种不同的坐标系，其中：甲中M点位置坐标为x＝2m；乙中N点位置坐标为x＝3m，y＝4m；丙中P点位置坐标为x＝3m，y＝4m，z＝2m。

例题1 下列关于质点的说法中，正确的是（　　）
A. 质点就是一个体积很小的球
B. 只有很小的物体才能看成质点
C. 质点不是实际存在的物体，只是一种理想化模型
D. 大的物体一定不能看成质点
思路分析：质点不是实际存在的物体，更不是小球，是实际物体的近似，是一种理想化模型。一个物体能否看成质点，并不在于它的大小，关键在于在所研究的问题中，其大小能否忽略，综上所述只有C项正确。
答案：C

例题2 下列关于运动的描述中，参考系的选取符合描述的是（　　）
A. 诗句“飞流直下三千尺”，是以飞流作为参考系的
B. “钱塘观潮时，观众只觉得潮水扑面而来”，是以潮水为参考系的
C. “两岸猿声啼不住，轻舟已过万重山”，是以万重山为参考系的
D. 升国旗时，观察到国旗冉冉升起，观察者是以国旗为参考系的
思路分析：选项A中的研究对象是“水”，流下三千尺，故应以地面为参考系，该选项错误；选项B中的研究对象是“潮水”，扑面而来，应以观察者为参考系，该选项错误；选项C中的研究对象是“轻舟”，已过万重山，是以万重山为参考系，该选项正确；选项D中的研究对象是“国旗”，是以地面或旗杆为参考系的，该选项错误。
答案：C

例题3 如图所示，桌面离地面的高度是0.8 m，坐标系原点定在桌面上，设竖直向下为坐标轴的正方向，A、B离地面的高度分别是1.3 m、0.4 m，问A、B的坐标应该是多少？

思路分析：根据所建直线坐标轴可知，A点的坐标应为
xA＝－（1.3 m－0.8 m）＝－0.5 m；
B点的坐标应为
xB＝0.8 m－0.4 m＝0.4 m。
答案：xA＝－0.5 m，xB＝0.4 m

【高频疑点】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一种近似反映，是物理学中经常采用的一种研究方法。
【方法提炼】判断运动和静止的具体方法步骤
（1）运动和静止
自然界中的一切物体都处于不停地运动中，即运动是绝对的，静止是相对的，静止是相对于选择的参考系而言的。
（2）判断物体运动和静止的具体方法步骤
①确定研究对象
②根据题意确定参考系
③分析被研究的物体相对于参考系有没有发生位置的变化
④例题：地面上观察者看到雨滴竖直下落时，在匀速前进的列车车厢中的乘客看到的雨滴是：__________________。
Ø 研究对象：雨滴
Ø 参考系：乘客自身
Ø 相对于参考系位置的变化：雨滴在水平方向相对于乘客向后运动，竖直方向向下运动，故雨滴落向后下方。
4