物理必修一第一章运动的描述导学案1 质点参考系和坐标系导学案【学习目标】1．本节知识点及要求(1) 掌握质点的概念，能够判断什么样的物体可视为质点(2) 知道参考系的概念，并能判断物体在不同参考系下的运动情况(3) 认识坐标系，并能建立坐标系来确定物体的位置及位置变化2．重点(1) 质点模型的建立(2) 参考系的重要性3．难点把实际物体抽象成质点，体会这种研究方法【导学提纲】1．机械运动物体位置的变化，也就是物体的空间位置随时间的变化，是自然界中最简单、最基本的运动形态，称为机械运动，简称为运动。
2．质点我们在研究物体的运动时，在某些情况下，可以不考虑物体的大小和形状，而突出“物体具有___质量____”这一要素，把它简化为一个有质量的物质点，称为质点。
一个物体能否看成质点是由问题的性质_决定的。
3．参考系在描述物体的运动时，要选定某个其他物体做参考，观察物体相对于它的位置是否随时间变化，以及怎样变化。
这种用来做参考的物体称为参考系。
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。
【学习探究】本章章首语中有一句最核心的话：“物体的空间位置随时间的变化……，称为机械运动”。
雄鹰拍打着翅膀在空中翱翔，足球在绿茵场上飞滚……在这些司空见惯的现象中，雄鹰、足球都在做机械运动。
当我们要详细描述这些物体的运动时就有些困难? 这里我们引入一个质点的概念，其实“质点”，就是其中“物体”的一种最简单模型；而“参考系、坐标系”是确定位置及其变化的工具。
一、质点：在某些情况下，在研究物体的运动时，不考虑其形状和大小，把物体看成是一个具有质量的点，这样的物体模型称为“质点”。
注意:1．“质点”是一种科学的抽象，是一种理想化模型，是在研究物体运动时，抓住了物体的主要因素，忽略了次要因素，它是实际物体的近似，是一种最简单的模型（以后还会遇到更多的模型）。
2．一个物体能否看成质点是由问题的性质决定的，一般在以下两种情况下能把物体抽象成质点（1）物体上各部分的运动情况都相同时。
如沿斜面下滑的木块可看成质点。
（2）物体本身的大小和形状对所研究问题的影响可以忽略不计时。
如研究地球绕太阳公转时，地球大小相对于地球到太阳的距离可忽略，地球上各点相对于太阳的运动可以看做是相同的,即地球的大小可忽略不计,在这种情况下,地球当做质点来处理。
数据：地球直径km d 4103.1⨯≈日地距离km r 8105.1⨯≈例1．在研究火车从上海站到北京站的运行时间（通常只须精确到“分”），能不能把火车看成质点？在研究整列火车经过一个隧道的时间（通常精确到“秒”），能不能把火车看成质点？由此你得出什么看法？(同一物体有时看做质点,有时又不能看做质点,要具体问题具体分析.如研究火车从北京到上海时,可把火车看做质点,不考虑火车的长度,而研究火车通过某一座桥时,这时就不能把火车看做质点)实例分析1 .在下列运动中,研究对象可当做质点的有A 远洋航行的巨轮B 研究飞行中直升飞机上的螺旋浆的转动情况C 绕地球运动的人造卫星D 从斜面上滑下的物体E 火车从车站开出通过站口的时间F 只有体积很小或质量很小的物体2．下列关于质点的说法中，正确的是DA ．质点是一个理想化模型，实际上并不存在，所以，引入这个概念没有多大意义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二、参考系：为了研究物体的运动，被选来作参考的其他物体称为“参考系”。
注意：有了参考系，才能确定物体的位置，并且假设参考系是不运动的。
选定了参考系后，才能知道和研究物体的运动。
研究地面上物体的运动时，通常取地面或相对地面不动的物体做参考系。
例2．敦煌曲子词中有一首：“满眼风光多闪烁，看山恰似走来迎，仔细看山山不动，是船行”．请用物理学知识解释“山走来”和“山不动，是船行”。
你由此又得到什么看法？ 几点提醒a.描述同一个物体运动时,若以不同的物体为参考系观察的结果可能不同在空中,“空姐”热情为旅客服务,为了描述“空姐”的运动情况,应选下列哪个物体为参考系A 飞机场B 飞机C 沿航线的山,树或云彩D 都可以b.参考系的选取原则上是任意的,在实际问题中应以研究问题方便为原则.c.应认识到运动是绝对的,静止是相对的唯物辨证思想. 地球绕太阳公转示意图例1．某校高一的新同学分别乘两辆汽车去市公园游玩。
两辆汽车在平直公路上运动，甲车内一同学看见乙车没有运动，而乙车内一同学看见路旁的树木向西移动。
如果以地面为参考系，那么，上述观察说明 DA ．甲车不动，乙车向东运动B ．乙车不动，甲车向东运动C ．甲车向西运动，乙车向东运动D ．甲、乙两车以相同的速度都向东运动 问题分析 “坐在火车里的人看到窗外相邻轨道上的另一辆火车开动了,此时他感到自己坐的火车在后退实际上,他坐的火车并没有动”这句话中,所选则的参考系有多少?三、坐标系：为了定量研究运动，必须在选定的参考系上建立坐标系，这样才能应用数学工具来研究质点的运动。
注意：1．如果物体沿直线运动，则以这条直线为坐标轴（x 轴），在这条直线上规定原点、正方向和单位长度，这样物体的位置就可以用一个坐标值（x ）来确定。
见下图2．如果物体在一个平面内运动，则需要建立平面坐标系。
用两个坐标值（x ，y ）来确定物体的位置。
如在台球比赛中，要确定某个台球在桌上的位置，怎么办？3.对于曲线运动的质点,可建立二维、三维或多维坐标系.【当堂检测】1．下列说法中，正确的是 （ ）A ．质点一定是体积极小的物体B ．当研究一列火车全部通过桥所需的时间时，不能把火车视为质点C ．研究自行车的运动时，因为车轮在转动，所以不能把自行车视为质点D ．宇航英雄杨利伟在太空观察地球，可以把地球视为质点２．下列情况中，可将物体看成质点的是（ ）A ．研究某同学骑自行车返校的速度B ．对自己骑车姿势进行生理学分析C ．研究火星探测器从地球到火星的飞行规迹D ．研究火星探测器在火星着陆后如何探测火星表面３．关于参考系的选择，有四位同学展开了讨论，其中正确的是（ ）A ．甲说，只有静止的物体才可以被选作参考系B ．乙说，任何物体都可以被选作参考系C ．丙说，选择地面作参考系是最好的D ．丁说，参考系必须选与地面连在一起的物体４．一个小球从距地面4m 的高的A 点开始下落，被地面B 点弹回，在距地面1m 高的C 张菜桥 4 3 2 1 0 x/km 宁 东 公 路点被接住。
如果取竖直向下为坐标轴的正方向，原点定在A点正下方2m处，那么A、B、C 三点的位置坐标分别是（）A．-2m、2m、1m B．-4m、0、-1mC．4m、0、1m D．2m、-2m、1m５．一列火车停靠在站台上，车厢内的人看着窗外的另一列火车，感觉到自己乘坐的火车开动了，可等了一会儿却发现自己乘坐的火车还在站台上未动。
你有过类似的经历吗，出现这种现象的原因是什么？【课后寄语】本次课时学习了质点、参考系、坐标系三个基本概念，质点是重点，是理想化模型，是一种科学抽象。
判断物体能否视为质点的依据在于研究问题的角度，跟物体本身的形状、大小无直接关系。
因此，分析题目中所给的研究角度，是学习质点概念的关键。
运动是绝对的，运动的描述是相对的；对同一运动，不同参考系描述形式不同；一般选大地为参考系。
坐标系是建立在参考系之上的数学工具；坐标系的建立，为定量研究物体的运动奠定了数学基础。
2时间和位移【学习目标】1．知道时间和时刻的区别和联系．2．理解位移的概念，知道路程与位移的区别．3．知道标量和矢量．4．能用数轴或一维直线坐标表示时刻和时间间隔、位置和位移．【重点】理解位移的概念，知道位移是矢量，会用有向线段表示位移的大小和方向【难点】区别路程和位移【自主探究】知识点一：时刻和时间间隔1时刻：指的是某一瞬间,在时间坐标轴上用一点表示2时间间隔：指的是两个时刻的间隔.在时间坐标轴上用一线段表示3平时所说的“时间’’.有时指的是时刻,有时指的是时间间隔讨论交流材料1:电台报时时一般是这样说:“现在是北京时间八点整”.听评书连播等节目时,最后播音员往往说“请明天这个时间继续收听”.这里的两个“时间”是什么意思?材料2:“1s末”“1s时”“2s初”物理意思是否相同?【阅读】P12第一部分：时刻和时间间隔并完成下列问题。
1．结合教材你能列举出哪些关于时刻和时间间隔?2．观察教材第12页图1．2—1，如何用数轴表示时刻和时间间隔?3、时间和时刻有区别，也有联系，在时间轴上，时间表示一段，时刻表示一个点。
如图所示，0点表示开始计时，0～3表示3s的时间，即前3s，2～3表示第3s，不管是前3s，还是第3s，这都是指。
3s所对应的点计为3s末，也为4s初，这就是。
知识点二：路程和位移【阅读】P13第二部分：路程和位移并完成下列问题。
【思考与交流】:1、观察教材第13页图1．2—2从北京到重庆，观察地图，你有哪些不同的选择?这些选择有何相同或不同之处?结论:路程与物体运动轨迹有关,而位置的变化仅与物体起点与终点的位置有关2、根据上面的学习，你能给出位移及路程的定义吗?1 路程：物体运动轨迹的长度2 位移：表示物体位置的变化①表示方法：用初始位置指向末位置的有向线段表示②大小：线段的长短表示位移的大小③方向：线段的指向表示位移的方向，由初位置指向末位置说明：①一般地路程大于位移的大小，只有物体做单向直线运动时，位移的大小才等于路程。
②时刻与质点的位置对应，时间与质点的位移相对应。
③位移和路程永远不可能相等（类别不同，不能比较）3、在坐标系中，我们也可以用数学的方法表示出位移．位移是连接起点和终点的有向线段（指向终点）观察教材第13页图1．2—3质点从A点运动到B点，我们可以用从由A指向B的_______线段表示位移，（特别注意位移是有方向的）结合以上问题归纳一下：位移和路程有什么不同?说明：①一般地路程大于位移的大小，只有物体做单向直线运动时，位移的大小才等于路程。
②时刻与质点的位置对应，时间与质点的位移相对应。
③位移和路程永远不可能相等（类别不同，不能比较）针对训练1 关于位移和路程,下列说法正确的是( )A 沿直线运动的物体,位移和路程是相等的B 质点沿不同的路径由A到B,其路程可能不同而位移是相同的C 质点通过一段路程,其位移可能是零D 质点运动的位移大小可能大于路程2.气球上升到100m的高空时,从气球上落下一物体,物体又上升了10m后开始下落,若取向上为正方向,则物体从离开气球开始到落到地面时的位移为多少?通过的路程为多少?3.下列哪种情况下指的是位移( )A.机动车里程表上所显示的千米数B.标准田径尝跑道的周长是400mC.乘火车或飞机由北京到上海的直线距离约为1080kmD.计量跳远运动员的比赛成绩1.几秒内位移最大?2.几秒内路程最大?提示注意初始时刻质点位于坐标原点，质点位移的起点在坐标原点。