2021年质点参考系和坐标系【精华】.docx

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1、质点参考系和坐标系【教学目标】1 .熟识质点的概念，知道把物体看作质点的条件；2 .知道质点是一个理想模型，体会质点模型在争辩物体运动中的作用；3 .知道参考系的概念，通过实例的分析明白参考系的意义；在具体问题中选择参考系，利用坐标系描述物体的位置及其变化；4 .体会争辩物理问题中建立参考系的重要性，体验数学工具在物理学中的应用；5 .熟识运动是宇宙中的普遍现象，运动和静止的相对性，渗透辩证法思想；【教学重难点】教学重点：懂得质点概念，知道如何选取参考系、用坐标确定物体的位置；教学难点：物体看作质点的条件；【课时支配】一课时【教学设计】课前预学1 .以下关于质点的说法，正确选项（）A.质点就是

2、体积很小的物体B.只有做直线运动的物体才能看成质点C.转动的物体不行以看成质点D.任何物体在确定的条件下都可以看成质点2 .以下关于质点的说法中，正确选项（）A.地球很大，确定不能看做质点B.原子核很小，确定能看做质点C.同一物体在不同的情形中，有时可看做质点，有时就不行看做质点D.质点是一种理想化模型，无实际意义3 .在电视连续剧西游记中，常常有孙悟空“腾云驾雾”的镜头，这通常是接受“背景拍照法”：让“孙悟空”站在平台上，做着飞行的动作，在他的背后出现出蓝天和急速飘动的白云，同时加上烟雾成效；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”

3、；这时，观众所选的参考系是OA、“孙悟空B、平台C、飘动的白云D、烟雾4 .两条平行的铁轨上匀速行驶着甲、乙两列火车；某时刻两列火车正好交汇，甲车上的一乘客从一侧车窗看到田野上树木向北运动，从另一侧窗口看到乙车向北运动，但比树木运动的慢，就（）A.甲、乙两车同时向北运动B.甲车向南运动、乙车向北运动C.甲、乙两车同时向南运动，但乙车比甲车慢D.甲车向南、乙车没动停止在铁轨上5 .某一深井它的深度为100m,井口正上方的井架高为15m,以井口为坐标原点，竖直向上为坐标轴正方向，就井底和井架的坐标分别为多少？6 .某人从A地沿笔直的大路向正南方向运动8m到达B地，在向正东运动IOin到达C地，如何

4、描述C地相对于A地的位置?请通过建立坐标系的方法来说明;课内互动一、情形导入老师活动：播放不同的物体运动的视频；视频场景：三峡大坝导流孔泄洪的壮美场景、南非世界杯中竞赛场面、动物世界中的雄鹰翱翔、飞机在天空中划过、动车组在飞奔、航天员翟志刚离开航天舱在太空中活动、体操竞赛、拉丁舞表演等；引入关于运动的话题：雄鹰在空中翱翔，足球在绿茵场上飞滚，连静静的山川也在“坐地日行八万里”，无论是庞大的天体，仍是微小的原子、分子等，宇宙中的一切物体都在不停地运动；请大家依据刚才观看的视频，回忆中学学过的学问，说说什么是机械运动？同学活动：描述什么是机械运动；老师活动：总结同学发言，精讲机械运动：简称运动”；

5、指物体与物体间或是物体的一部分和另部分间相对位置随时间发生转变的过程，是最基本、最简洁、最普遍的运动形式；机械运动是空间位置随时间变化的表达；二、自主学习物体和质点老师活动：要求同学描述刚才所看视频中的一些物体的运动；如运动员开出角球、雄鹰在展翅翱翔；同学活动：争辩物体的具体运动；足球一边向前运动一边转动；雄鹰的翅膀一边向前运动一边上下振动；老师活动：说明要精确描述物体的运动并不简洁；由于物体本身都有确定的大小和形状，物体各部分的运动情形一般并不一样；引入情境，说明在一些情形下不需要考虑物体的大小和形状；在刚才看过的视频中，我们见到了看到了“神舟”七号在太空中的英姿；据报道，“神舟”七号飞船载

6、人舱长9.19m,重达12吨，用长58.3m的“长征”2号F火箭发射；升空后，显示在指挥部荧光屏上的仅是一个小小的光点；科学家争辩它在空中的位置、离开地面的高度、飞行的速度、运动轨道等问题时，需要考虑它本身的大小和形状吗.要调整飞船的飞行姿势时，需要考虑它本身的大小和形状吗同学活动：进行小组争辩；从指挥中心的科学家的角度，争辩位置、速度等问题时，不需要明白物体各部分运动的区分，不需要本身的大小和形状，可以用荧光屏上的小光点代替这个惋大”的飞船；争辩飞行姿势时，需要考虑飞船的大小和形状；老师活动：引入质点概念，说明质点是一个理想化的模型，让同学通过一些具体问题的争辩，体会质点这个理想模型在争辩物

7、体运动中的作用；质点是用来代替物体的有质量的点；在物体的大小和形状对所争辩的问题没有影响或影响可忽视时，可把物体看作质点；质点是一个理想模型，任何物体都有确定的大小，依据所争辩问题的性质和需要，抓住问题中的主要因素，忽视次要因素，建立一种理想化的模型，使复杂问题得到简化，这是一种重要的科学争辩方法；争辩题：1 .乒乓球小而轻，直径仅4cm,质量约2.7g;运动员争辩各种旋转球的打法时，能否将它看作质点?争辩乒乓球自由下落快慢时，能否将它看作质点？（运动员要关注球的受力部位和受力方向对旋转的影响，必需考虑到球的大小和形状，不能把它简化为一个点；自由下落的乒乓球可看作质点）；2 .地球是一个庞然大

8、物，直径约为1.2810okm,与太阳相距L5X100km;在争辩地球绕太阳的公转时，能不能把它看成质点？争辩地面上各处季节变化时，能不能把它看成质点？（如争辩地球绕太阳公转时，由于地球本身的大小比地球到太阳的距离小得多，就可以把地球看作质点：但如争辩地面上各处季节变化时，就不能把其看作质点）；3 .在奥运会上，百米竞赛运动员冲过终点，确定竞赛成果时，能把他看成质点吗？初略估算其运动速度时能把他看成质点吗？马拉松运动员到达终点，在计时时能把他看成质点吗？同学活动：分组争辩沟通：不同情形下物体否被看作质点，从中体会质点模型的建立过程；老师活动：组织争辩物理中的质点”跟几何中的点有什么相同和不同之

9、处，加深对质点的懂得；同学活动：分组争辩并沟通；相同之处为：都是没有形状和大小的点，不同之处为：质点是实际物体的抽象，它具有确定的物理内涵，具有物体的全部质量；几何学中的点没有质量，仅表示一个位置，而且应当是确定得小”；参考系老师活动：利用空中加油的图片或视频引入参考系的概念，引导同学分析：从地面和从受油机上看，加油机的运动情形是怎样的；说明要争辩物体的运动，必需先取参考系，相对不同的参考系，同一物体运动的性质可能不同；同学活动：复习中学学过的参照物的概念，争辩有关空中加油机的参考系问题；老师活动：表达参考系的概念；平常我们说树木、房屋是静止的，行驶的汽车是运动的，这是以地面作标准来说的；坐在

10、行驶的火车里的乘客，认为自己是静止的，而在车厢里走动的乘务员在运动，他仍认为路旁的树木在向后倒退，这些都是以车厢作标准来说的；在描述一个物体的运动时，选来作为标准的另外的物体一一参考系；任何运动都是相对于某个参照物而言的，这个选来作标准的参照物称为参考系；老师活动：通过一些具体案例让同学分析参考系的选取；出现案例：1.第一次世界大战期间的一次空战中，一个法国飞行员正在2000米高的空中飞行，突然，他发觉脸旁好像有一个小东西在飘舞，他以为是一只小昆虫，于是就伸手轻松地把它抓了过来，仔细一看，把他吓出一身冷汗来.他抓住的不是别的，是德国飞机射向他的一颗子弹：子弹飞得那么快（一般为几百米每秒），为什

11、么没有把他的手打穿.体会一下，同一物体相对于不同的参考系运动状态相同吗.（留意体会参考系的选取与运动的相对性）2某部队进行远距离兵力投送演习，从水平匀速航行的飞机上，战士们纷纷跳伞，飞机上的人看到跳下去的战士在打开降落伞之前是沿什么路线下落的？地面上的人看到他们又是沿什么路线下落的？3.2021年上半年，我国将发射“天宫一号”，2021年下半年发射的“神舟八号”飞船，将实施我国首次空间飞行器无人交会对接飞行试验，与“天宫一号”进行空间交会对接；对接后，从地面和从“天宫一号”上看“神舟八号”各做什么运动？4.电影歌词：“小小竹排江中游，巍巍青山两岸走”这其中分别描述了两种运动情形，那么它们分别是

12、以什么为参考系的同学活动：同学摸索并沟通争辩上述问题，体会选择不同的参考系，观看的结果可能不同：老师活动：通过案例分析，让同学知道选取参考系应本着便利简洁的原就；案例“继美国宇航局的两台火星探险漫游者“士气”号和机遇”号之后，欧洲的火星快车飞船已顺当地将“猎兔犬”号火星登陆车投放至火星表面；从地球表面对火星发射火星探测器的过程中，如要争辩探测器在发射和着陆的运动情形，各应选择什么为参考系？坐标系老师活动：通过奥运会开幕式上的画卷活字印刷表演引入坐标系概念；2021年8月8日北京奥运会开幕式表演中高潮迭起，模拟活字印刷术的“字模”上下起舞；在深沉悠远的吟诵声中，一个醒目的“和”字逐步凸显出来，叹

13、为观止的视觉冲击力让许多观众感到猛烈的震惊；这些灵动的“字模”竞然全部是由897名表演者的肢体动作变化而出现的；导演在设计节目时怎样确定字模的位置？必需要建立坐标系；要精确地描述物体的位置及位置变化需要建立坐标系；老师活动：指导同学阅读课本，自主学习怎样用坐标轴表示物体的位置和位置的变化；同学活动：阅读课本自主学习，弄清坐标轴的几个要素：选择坐标轴原点、正方向和单位长度；老师活动：精讲点拨：对质点的直线运动，一般选质点的运动轨迹为坐标轴，质点运动的方向为坐标轴的正方向；老师活动：创设问题情境，引导同学分析要描述复杂运动需要建立相应的坐标；田径场上，描述百米运动员在运动中的位置，需建立什么样的坐

14、标系描述800米赛跑运动员在运动中的位置需建立什么样的坐标系.足球场上，描述足球运动员的位置需建立什么样的坐标系.要描述足球的位置呢.同学活动：争辩问题，建立相应的坐标；百米运动员是在一条直线上运动，所以应建立直线坐标系；800米赛跑运动员不是在一条直线上运动，而是在一个平面内运动，所以应建立平面直角坐标系；足球运动员也是在球场平面内运动，也要建立平面直角坐标系，而足球的运动可以在草坪上进行，也可以在空中飞行，所以要建立立体空间直角坐标系；老师活动：精讲点拨：假如物体在一维空间运动，即沿一条直线运动，只需建立直线坐标系，就能精确表达物体的位置；假如物体在二维空间运动，即在同一平面运动，就需要建

15、立平面直角坐标系来描述物体的位置；当物体在三维空间运动时，就需要建立三维直角坐标系来描述；老师活动：通过应用实例明白GPS卫星系统定位，组织同学阅读课本“科学闲逛”，明白物理学在现代科技中的应用，激发同学对物理学的爱好；幻灯片投影：半岛都市报1月21日讯（记者刘震刘鑫徐新东）今日凌晨5时许，张先生将自己的一辆大客车停在小区内，早上8时许，张先生一觉醒来，竟发觉大客车不翼而飞，所幸车上装有GPS卫星定位系统，张先生连忙报警，110指挥中心随后依据GPS供应的客车方位，派遣5辆警车将被盗窃客车堵在了距离盗车地点约10公里远的路上，并将偷车贼抓获，整个过程仍没超过3小时：全球卫星定位系统（GPS）能

16、快速确定某个物体的精确位置（纬度、经度和高度），在交通运输、军事、大地测量等领域得到广泛的接受；同学活动：阅读教材科学闲逛”栏目并摸索书中提出的问题；从GPS定位器上显示屏中的信息可以知道：第1行的西”和第2行的航向267”表示的是航向；航速00km”说明定位器现在相对地面静止.第3行的航程1.0km是指从动身到现在的里程，“累计13:32”是指从开头启动定位器到现在的时间；第4行的“N395545J和“EH6。.2504是指定位器所处位置在北纬3955.451、东经11623.504;第5行时间：10:29:57”显示的是北京时间10点29分57秒；通过地理学问或查阅地图手册可以知道定位器此

17、刻正处于北京市城区的西部；三、课堂小结质点1.质点是一种科学抽象，是一种理想化的模型.2.质点是对实际物体的近似，这也是物理学中常用的一种重要的争辩方法.3. 一个物体能否看成质点，取决于它的形状和大小在所争辩问题中是否可以忽视不计，而跟自身体积的大小、质量的多少和运动速度的大小无关.4. 一个物体能否被看作质点，取决于所争辩问题的性质.即使是同个物体，在争辩的问题不同时，有的情形下可以看作质点，而有的情形可能不可以看作质点.参考系1 .运动和静止都是相对于参考系的；2 .选择不同的参考系，观看的结果可能不同；3 .选择参考系时，应使物体运动的描述尽可能简洁、便利；4 .比较两个物体的运动情形

18、，必需选择同一参考系才有意义；坐标系1.描述直线运动的物体的位置变化，可以建立一维直线坐标系.2描述平面上运动的物体的位置变化，可以建立二维平面直角坐标系.3.描述立体空间内运动的物体的位置变化，可以建立三维立体空间坐标系.四、有效检测1 .以下关于质点的说法中，正确选项（）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.不论物体的质量多大，只要物体的尺寸跟物体间距相比甚小时，就可以看成质点D.只有低速运动的物体才可看成质点，高速运动的物体不行看作质点2 .以下说法中与人们的日常习惯相吻合的是（）A.测量三楼室内日光灯的高度，选择三楼地板为参考系8 .测量井的深度，以井底为参考

19、系，井深为O米C.以卡车司机为参考系，卡车总是静止的D.以路边的房屋为参考系判定自己是否运动9 .以下有关质点的说法中，正确选项（）A.争辩哈雷彗星公转时，哈雷彗星不行看作质点B.花样滑冰运动员正在表演冰上舞蹈动作，此时该运动员可看作质点C.用GPS定位系统确定正在南极冰盖考察的某科考队员位置时，该队员可看作质点D.由于子弹的质量、体积都很小，所以在争辩子弹穿过一张薄纸所需的时间时，可以把子弹看作质点10 火车停靠在站台上，乘客往往会发觉这样的现象，对面的火车渐渐起动了，等到站台显现，才知道对面的火车没有动，而是自己乘坐的火车开动了，就前、后两次乘客接受的参考系是：（）A.站台，对面火车C.两

20、次都是站台B.两次都是对面火车D.自己坐的火车，站台kHkPNELGtiFNKMkINGHJIHRNLIhKONh11 在一艘匀速向南行驶的轮船的水平甲板上画一个圆，一位运动员站在圆心处做立定跳远，如想尽可能的跳出圆外（不计空气阻力），就（）A.向南跳最简洁跳出圆B.向北跳最简洁跳出圆C.向东和向西跳成效一样D.向南和向北跳成效一样12 李白在望天门山中写到：“两岸青山相对出，孤舟一片日边来.这两句诗中描写“青山”与“孤舟”运动选择的参照系分别是（）A帼缶河岸B.河岸，帆船C.青山，太阳D.青山，划船的人13 一质点在X轴上运动，各个时刻的位置坐标如下表：t/sO12345x/mO5-4-1-

21、71请建立坐标轴，并标出质点在各时刻的位置;（2）哪个时刻离坐标原点最远.有多远.课后提升1.以下关于质点的概念的说法中，正确选项（）A.任何细小的物体都可以看做质点B.任何静止的物体都可以看做质点C. 一个物体是否可以看做质点，要看争辩问题的具体情形而定D. 一个物体在某种情形下可以看做质点，那么在另外的情形下也可以看做质点2 .以下说法正确选项（）A.争辩列车在北京与上海之间的运行时间，可把列车当做质点B.争辩列车通过南京长江大桥所用的时间，不能把列车看成质点C争辩自行车的车轮绕车轴的运动，可以把自行车的轮子当作质点D.争辩绕地球运行的航天飞机的轨道，可以把航天飞机看成质点3 .以下情形中

22、的物体可以看作质点的是（）A.跳水裁判观看在跳水竞赛中运动员B.一枚硬币用力上抛，估计它落地时是正面朝上仍是反面朝上C.争辩奥运会冠军在万米长跑中的平均速度D.双人花样滑冰运动员在竞赛中4.以下说法中正确选项（）A.参考系就是确定静止不动的物体B.只有选择好参考系后，物体的运动才能确定C同物体的运动，相对于不同的参考系，观看结果确定不同D.同物体的运动，相对于不同的参考系，观看结果可能不同5.关于参考系，下述说法中正确选项（）A.必需选择地面为参考系B.参考系必需是和地面连在一起的物体C.任何物体都可以被选做参考系D.参考系就是被选做假想不动的物体6 .敦煌曲词中有这样的诗句“满眼风波多闪灼，

23、看山恰似走来迎，仔细看山山不动，是船行；”其中“看山恰似走来迎”和“是船行”，所选的参考系分别是（）A.船和山B.山和船C.地面和山D.河岸和流水7 .平直大路上一汽车甲中的乘客观看窗外树木向东移动，恰好此时观看另一汽车乙从旁边匀速向西行驶，此时大路上两边站立的人观看的结果是（）A.甲车向东运动，乙车向西运动8 .乙车向西运动，甲车不动C.甲车向西运动，乙牛包冬运动D.两车均向西运动，乙车速度大于甲车8.在平直行驶的汽车内，一个乘客以自己为参照物向外观看，他看到的下述现象哪个确定错了（）A.前面的汽车静止不动8 .后面的汽车越来越近C.同向行驶的自行车向后运动D.路旁的树木静止不动9 .在争辩

24、以下问题时.可以把汽车看作质点的是（）A.争辩汽车通过某一路标所用的时间B.争辩人在汽车上所处的位置C.争辩汽车在斜坡上有无翻车的危险D.运算汽车从上海开往南京的时间10 .甲、乙、丙三人各乘一个热气球，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、丙的运动情形可能是（A.甲、乙匀速下降，B.甲、乙匀速下降， C,甲、乙匀速下降.D.以上说法均不正确Vzva,丙停在空中VzVp,丙匀速上升VzVo,丙匀速下降，且V两11.东汉尚书纬考灵曜中这样描述地球的运动:“地恒动不止而人不知，如同人在大舟中，闭牖而坐，舟行不觉也”；这说明白什么物理道理？

25、12 .有两列火车停在站台上，某乘客坐在其中的一列火车上，而且只能通过窗口观看对面的火车，当一列火车启动时，他通过窗口发觉两列火车的相对位置发生了变化；请问他能通过观看到的现象判定是哪列火车在启动吗？为什么？13 .某博物馆遗失珍贵文物一件，文物上有标识；公安机关利用GPS全球卫星定位系统测得，该文物被藏在距市中心北偏东37度方向50km处的山洞内，试用坐标系描述此山洞的位置；参考答案课前预学1.D2.C3.C4.C5.答案：一100m,1.5mX轴的正方向，以向东为 y7.略7. D 8. D 9. D 要确定物体的运动必需6.以A地所在的位置为坐标原点，向南为轴的正方向建立平面直角坐标系如以下图有效检测1.C2.AD3.C4.D5.CD6.A课后提升1.C2.ABD3.C4.BD5.CD6.A10.ABll.说明白运动与参考系的关系,有参考系；地球在不停地运动，而人却感觉不到，是选择了地面为参考系；如同坐在封闭的轮船里，选择船壁为参考系感觉不到轮船在运动一样;12.不能，由于无法以地面为参考系（只能看到对面的火车），所以如以对面火车为参考系，就自己的火车运动；如以自己的火车为参考系，就对面火车在运动；到底谁动，无法判定；13;如以下图