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人教版 (2019)必修 第一册1 质点 参考系学案
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这是一份人教版 (2019)必修 第一册1 质点 参考系学案，共11页。学案主要包含了学习目标，思维脉络等内容，欢迎下载使用。
目标体系构建
明确目标·梳理脉络
【学习目标】
1．理解质点的定义，知道质点是一种理想化的物理模型。初步体会物理模型在探索自然规律中的作用。
2．理解把物体看成质点的条件。
3．理解参考系的概念，知道物体运动的描述具有相对性。
【思维脉络】
课前预习反馈
教材梳理·落实新知
知识点 1 物体和质点
1．忽略物体的大小和形状，将物体简化为一个具有__质量__的点，这个点叫作质点。
2．将物体看成质点的条件
(1)在研究物体的运动时，当物体的__大小__和__形状__对所研究问题的影响可忽略不计时，物体可看成质点。
(2)物体上各点的运动情况__完全相同__时，整个物体的运动可简化为一个点的运动，该物体可看成质点。
3．质点是一种__理想化__模型，实际并不存在。
知识点 2 参考系
1．定义：在描述物体的运动时，用来作为__参考__的物体叫作参考系。
2．选取原则：参考系可以__任意__选择，一般以地面为参考系。但在具体问题中，要考虑研究问题的方便性。
3．参考系对观察结果的影响：选择不同的参考系观察同一个物体的运动，观察结果会有所__不同__。
预习自测
『选一选』 下列奥运会项目中记录运动员比赛成绩时，可将运动员视为质点的是( D )
解析：击剑、蹦床、体操比赛时要注意运动员的肢体动作，不能将运动员看作质点；自行车比赛主要是看运动的快慢，运动员的大小和形状可以忽略，能看作质点。本题应选D。
『想一想』 在我国古典小说《镜花缘》中有这样一句话：“去年一阵大风，把我院内一口井忽然吹到篱笆外去。”为什么“井”会被“吹到篱笆外去”？
解析：一个物体的运动状态的确定，关键取决于所选取的参考系。所选取的参考系不同，得到的结论也不相同。人之所以看到“井”会被“吹到篱笆外去”，说明说这句话的人是以篱笆为参考系的。
课内互动探究
细研深究·破疑解难
探究 理想化模型与质点
┃┃情境导入__■
研究地球自转时，能否将地球看作质点，为什么？研究地球公转时，能否将地球看作质点，为什么？
提示：研究地球的自转时，需要考虑地球各部分运动情况的差异，不能看作质点。研究地球绕太阳公转时，关注的是地球整体的运动，可以将地球看作质点。
┃┃要点提炼__■
1．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。
2．对质点的理解
(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”，但是质点没有大小、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” 。
特别提醒
物体能否被视为质点，不是取决于物体的大小，而是看物体的形状和大小对研究问题的结果的影响是否可忽略。同一物体在不同的问题情景中有的可视为质点，有的则不能视为质点。
┃┃典例剖析__■
典题1 如图所示，下列几种情况下的物体，哪些可将物体当作质点来处理( C )
A．甲：研究正在吊起货物的起重机的运动时
B．乙：研究正在旋转的硬币的运动时
C．丙：研究太空中宇宙飞船的位置时
D．丁：研究转动的门的运动时
思路引导：eq \x(\a\al(研究对象和,研究问题))→eq \x(\a\al(形状和大小对,问题有无影响))→eq \x(\a\al(确定能否,看成质点))
解析：A、B、D选项中的研究对象的大小、形状忽略后，起重机、硬币、门的运动将无法研究，故A、B、D选项中的研究对象不能被当作质点；C选项中宇宙飞船的大小、形状忽略后，对于确定宇宙飞船的位置无影响，故C项中的宇宙飞船可以被当作质点。
思维升华：(1)质点要突出“具有质量”和“占有位置”的特点，但质点没有大小和形状，它的质量就是它所代替的物体的质量。
(2)质点没有大小和形状，因而质点是不可能转动的，任何转动的物体在研究其自转时都不可简化为质点。
┃┃对点训练__■
1．2019年国庆前夕，中国女排在世界杯比赛中，十一连胜成功卫冕世界杯冠军，为祖国和人民赢得了荣誉，获习近平祝贺，全体参赛队员登上天安门国庆花车。在如图所示的女排比赛中，下列情境中的研究对象可以视为质点的是 ( B )
A．研究女排比赛中选手扣球的动作时
B．确定运动员在球场上的位置时
C．研究运动员比赛中发出的旋转球时
D．确定落在边线处排球是否为界内时
解析：研究女排比赛中选手扣球动作时，运动员的形状对研究结果有较大影响，因此运动员不可视为质点，但研究运动员在球场上的位置时可将运动员视为质点，故A错误，B正确；在研究发出的旋转球和排球落点是否在边线界内时球的大小对研究结果的影响不可忽略，因此，不能视为质点，故C、D错误。
探究 参考系
┃┃情境导入__■
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中，司机和小女孩得到了不同的结论，但仔细一想他们都是对的。试分析小女孩和司机各自说话的根据。
提示：对于路旁的小女孩，她们观察乘客是以地面为参考系；而坐在车内的司机观察乘客是以车为参考系，故得到了不同的结论。
┃┃要点提炼__■
1．选择参考系的意义：要描述一个物体的运动，必须首先选好参考系。只有选定参考系后，才能研究物体做怎样的运动。
2．选择参考系的原则：(1)选取参考系一般应根据研究对象和研究对象所在的系统来决定。
(2)参考系的选取可以是任意的。在实际问题中，参考系的选取应以观测方便和使运动的描述尽可能简单为基本原则。
(3)在比较不同物体的运动时，应选择同一参考系。
3．参考系的四个特性：
特别提醒
(1)分析具体的问题时，选择合适的物体作为参考系，可使问题变得简单。
(2)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。
┃┃典例剖析__■
典题2 观察图中屋顶的炊烟和小红头发的飘动方向，可知风与小红的运动情况，其中正确的是( B )
A．风是向左吹的，小红向左运动的速度比风的小
B．风是向左吹的，小红向左运动的速度比风的大
C．风是向右吹的，小红是向左运动的
D．风是向左吹的，小红是向右运动的
思路引导：eq \x(\a\al(选地面为,参考系))→eq \x(\a\al(确定,风向))→eq \x(\a\al(观察小红头发,的飘动方向))→eq \x(\a\al(判定小红的,运动情况))
解析：选地面为参考系，由屋顶的炊烟方向可知风向左吹。因为小红的头发向右飘，所以小红一定向左运动且速度比风速大，故选项B正确。
思维升华：对于观察到运动现象，判断观察者观察时所选取的参考系，有两种方法：
(1)静物法：明确观察到的现象中，什么物体是运动的，什么物体是静止的，静止的物体可能就是参考系。
(2)假设法：假设以某物体为参考系，看对所研究物体运动的描述是否与观察到的结果一致。若一致，该物体可能就是参考系。
┃┃对点训练__■
2．(2020·杭州高一期中)“空手把锄头，步行骑水牛，人从桥上过，桥流水不流。”是《中国诗词大会》某期节目里选用的古诗，从物理学的角度看，其中“桥流水不流”所选择的参考系是( A )
A．水 B．牛
C．桥 D．人
解析：“桥流水不流”可以理解为“桥动水不动”，意思就是说桥在运动，水在静止。这是以水为参照物观察到的现象，故选A。
素养脉络构建
知识构建·整体呈现
—
课堂达标检测
沙场点兵·名校真题
1．(2020·北京市丰台高一期中)2019年10月6日多哈世界田径锦标赛正式落下帷幕。本届世锦赛上，中国队创造了26年来的最佳战绩，金牌数、奖牌数和团体总分全面超越上届。在考查下列运动员的比赛成绩时，可视为质点的是 ( A )
解析：马拉松比赛时，由于长路程，运动员的大小形状可以忽略，可以看成质点，故A正确；跳水时，人们要关注人的动作，故人的大小形状不能忽略，不能看作质点，故B错误；击剑时要注意人的肢体动作，不能看作质点，故C错误；体操中主要根据人的肢体动作评分，故不能忽略大小和形状，故不能看作质点，故D错误。
2．(多选)(2020·大兴区高一期中)自然界一切物体都处于永恒的运动中，要描述一个物体的运动，首先要选定参考系，下列关于参考系的选取正确的是 ( ABC )
A．“一江春水向东流”说的是水相对于岸(或地面)的运动
B．“月亮在云中穿行”说的是月亮相对云的运动
C．“太阳东升西落”说的是太阳相对地球的运动
D．“坐地日行八万里”说的是人相对于地面的运动
解析：“一江春水向东流”参考系是河岸，说的是水相对于岸(或地面)的运动，选项A正确；“月亮在云中穿行”参考系是云，说的是月亮相对云的运动，选项B正确；“太阳东升西落”说的是太阳相对地球的运动，选项C正确；“坐地日行八万里”说的是人相对于地球以外的其他星球的运动，选项D错误。
3．(2020·山东青州一中高一上学期月考)撑竿跳高是一个非常刺激的体育运动项目，如图表示撑竿跳运动的几个阶段：助跑、撑竿起跳、越横杆，以下说法中正确的是( B )
A．教练员针对训练录像纠正运动员的错误动作时，可以将运动员看作质点
B．分析运动员的助跑速度时，可以将运动员看作质点
C．研究运动员的越杆动作时，可以将运动员看作质点
D．任何情况下都不能将运动员看作质点
解析：教练员针对训练录像纠正运动员的错误动作时，不能将运动员看成质点，否则无法分析其动作姿势，故A错误；分析运动员的助跑速度时，人的形状对研究速度大小无影响，能将其看成质点，故B正确，D错误；研究运动员的越杆动作时，不能将运动员看成质点，否则无法分析其越杆动作，故C错误，故选B。
4．(多选)(原创题)如图所示，2019年10月1日国庆70周年阅兵式上，领队机梯队由1架“空警－2000”预警机和8架“歼－10”表演机组成。当飞机梯队呼啸着经过天安门城楼上空时，8架“歼－10”战斗机保持队形，并喷出彩烟在天安门上空绚烂绽放，引起现场观众阵阵掌声。下列关于飞机运动情况的说法正确的是( BC )
A．地面上的人看到“歼－10”战机飞过，是以“歼－10”战机为参考系
B．“歼－10”飞行员看到天安门城楼向后掠过，是以“歼－10”战机为参考系
C．研究某架战机在空中飞行的轨迹时，可将飞机视为质点
D．研究“空警－2000”的飞行姿势时可将飞机视为质点
解析：地面上的人看到“歼－10”战机飞过，是以地面为参考系，飞行员看到天安门城楼向后掠过，是以“歼－10”战机为参考系观察的结果，故A错误，B正确；研究某架飞机在空中飞行的轨迹时，飞机的大小可以忽略不计，可将飞机视为质点，C正确；研究飞机的飞行姿势时，不能忽略飞机的形态，不可将飞机视为质点，故D错误。
夯基提能作业
规范训练·实效检测
请同学们认真完成
合格考训练
一、选择题(本题共8小题，每题6分，共48分)
1．(2019·北京东城区高一上学期期末)在有云的夜晚，抬头望月，觉得月亮在云中穿行，这时选取的参考系是( C )
A．地面 B．月亮
C．云 D．星
解析：月亮相对于地面的运动在短时间内是不易观察的，而题中已说明月亮在云中穿行即相对于云的运动。
2．(2020·大兴区高一期中)在物理学中，突出问题的主要因素，忽略次要因素，建立理想化的物理模型，并将其作为研究对象，是经常采用的一种科学方法，质点就是这种物理模型之一。下列有关质点的说法正确的是 ( B )
A．研究地球自转的规律时，可以把地球看成质点
B．研究地球公转的规律时，可以把地球看成质点
C．要研究雄鹰是如何飞翔的，可以将其视为质点
D．要研究雄鹰从甲地飞到乙地的时间，不可以将其视为质点
解析：研究地球自转的规律时，地球的大小不能忽略，不可以把地球看成质点，选项A错误；研究地球公转的规律时，地球的大小可以忽略不计，可以把地球看成质点，选项B正确；要研究雄鹰是如何飞翔的，雄鹰的大小不能忽略，不可以将其视为质点，选项C错误；要研究雄鹰从甲地飞到乙地的时间，雄鹰的大小可以忽略，可以将其视为质点，选项D错误。
3．研究下列现象，涉及的物体可看作质点的是( A )
A．研究地球绕太阳运动的轨迹时的地球
B．研究撬棒用力大小与支点位置关系时的撬棒
C．研究旋转的乒乓球旋转方向
D．研究旋转的电扇扇叶所受阻力大小的影响因素
解析：研究地球绕太阳运动的轨迹时，由于地球的半径远小于日地之间距离，所以地球可看作质点；支点位置影响撬棒用力大小，撬棒不可以看作质点；研究乒乓球如何旋转，乒乓球的大小和形状不能忽略，不能看作质点；扇叶所受阻力与扇叶形状大小有关，不能看作质点，选A。
4．歌词“小小竹排江中游，巍巍青山两岸走”所描写的运动的参考系分别是( B )
A．竹排、江岸 B．江岸、竹排
C．竹排、青山 D．江岸、青山
解析：“小小竹排江中游”描述竹排的运动，其参考系是江岸。“巍巍青山两岸走”描述青山的运动，其参考系是竹排。故选B。
5．在电视连续剧《西游记》中，常常有孙悟空“腾云驾雾”的镜头，这通常是采用“背景拍摄法”：让“孙悟空”站在平台上，做着飞行的动作，在他的背后展现出蓝天和急速飘动的白云，同时加上烟雾效果；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”。这时，观众所选的参考系是( C )
A．“孙悟空”B．平台
C．飘动的白云 D．摄影师
解析：通过题目所给的条件，我们可以知道所选的参考系是急速飘动的白云，认为白云静止不动的结果是“孙悟空”在飞速前进，故C正确，A、B、D错误。
6．(多选)下列四个图中，各运动物体不能看作质点的是( BD )
A．研究投出的篮球运动路径时的篮球
B．观众欣赏体操表演时的运动员
C．研究地球绕太阳公转时的地球
D．研究子弹头穿过苹果的时间时的苹果
解析：研究投出的篮球运动路径的时候，可以将篮球看成质点；观众欣赏体操表演时，不可以把运动员看成质点，否则无法欣赏其动作；研究地球绕太阳公转时，可以忽略地球的大小，可以看作质点；研究子弹头穿过苹果的时间时，不能把苹果看作质点；本题选不能看作质点的，故选BD。
7．(多选)(2019·江苏省江阴四校高一上学期期中)在“金星凌日”的精彩天象中，观察到太阳表面上有颗小黑点缓慢走过，持续时间达六个半小时，那便是金星，这种天文现象称为“金星凌日”，如图所示，下面说法正确的是( CD )
A．地球在金星与太阳之间
B．观测“金星凌日”时可将太阳看成质点
C．以太阳为参考系，地球是运动的
D．以太阳为参考系，金星是运动的
解析：金星通过太阳和地球之间时，我们才会看到金星没有被太阳照亮的一面呈黑色，选项A错误；因为太阳的大小对所研究问题的影响起着至关重要的作用，所以观测“金星凌日”时不能将太阳看作质点，选项B错误；以太阳为参考系，金星和地球都是运动的，选项C、D正确。
8．(多选)2019年国际泳联世界跳水系列赛北京站，男子双人十米跳台决赛中，中国选手曹缘/陈艾森以494.55分的总成绩夺冠，如图所示为两人在男子双人十米跳台比赛中，则下列说法正确的是 ( BC )
A．教练为了研究两人的技术动作，可将图片中两人看成质点
B．两人在下落过程中，感觉水面是向上运动的
C．陈艾森感觉曹缘是静止的
D．观众观看两人比赛时，可将两人看成质点
解析：研究两人的技术动作时，两人的形状和大小不能忽略，不能看成质点，故A错误；两人在下落过程中，速度增加，以两人为参考系，水面在上升，故B正确；以陈艾森为参考系，曹缘处于静止状态，故C正确；观众观看两人比赛时，要看动作，不能将两人看成质点，故D错误。
二、非选择题
9．(12分)在一个大城市，有一天下午，该城市的中心广场行人拥挤，有一个人突然高喊“楼要倒了！”其他人猛然抬头观看也发现楼在慢慢倾倒，便纷纷狂奔逃生，引起交通混乱，但过了好久，高楼并没有倒塌，人们再仔细观望时，楼依然稳稳地矗立在那里，如图所示。请你探究分析这一现象的原因是什么？
解析：看到静止的楼在运动，应该是选择了运动的物体做参考系，高楼矗立在空中，以开阔的天空为背景的高层建筑，它旁边没有别的固定的参考系，人在抬头观望时可能是选择了空中运动的云做参考系，如果天空的云在快速移动，人在突然抬头观望时，误将云看作是固定不动的，所以产生了楼在运动的错觉。
等级考训练
(15分钟·满分40分) )
一、选择题(本题共4小题，每题6分，共24分)
1．(2020·毕节高一期中)关于质点，下列说法正确的是( D )
A． 运转中的地球不能看成质点，因为它的体积太大了，原子核可以看成质点，因为它极小
B．研究火车在轨道上运行的所有问题均不可能将火车看成质点，因为火车有一定的长度，且车厢在前进，车轮则在转动
C．研究体操运动员在平衡木上翻滚和转体时，可将运动员看成质点
D．万吨巨轮在大海中航行时，要确定它的位置，可将它看成质点
解析：物体能否看作质点与其大小无关；如地球在公转时可以看作质点，而原子核在研究其组成时不能看作质点，故A错误；研究火车在相距较远的两站之间的运行时间时，火车的长度可以忽略，可以看作质点，故B错误；研究体操运动员在平衡木上翻滚和转体时，运动员的体积不能忽略，故不可将运动员看成质点，故C错误；万吨巨轮在大海中航行时，要确定它的位置，其大小可以忽略不计，故可将它看成质点，故D正确。
2．(2019·北京西城实验中学高一上学期期中检测)如图，飞行员跳伞后飞机上的其他飞行员(甲)和地面上的人(乙)观察跳伞飞行员的运动后，引发了对跳伞飞行员运动状况的争论，下列说法正确的是( B )
A．甲、乙两人的说法中必有一个是错误的
B．他们的争论是由于参考系的选择不同而引起的
C．研究物体运动时不一定要选择参考系
D．参考系的选择只能是相对于地面静止的物体
解析：甲、乙两人的说法分别是以飞机和地面作为参考系研究运动的，说法都是正确的。他们的争论是由于选择的参考系不同而引起的，故A错误，B正确；研究物体运动时一定要选择参考系，否则物体的运动性质无法确定，故C错误；参考系的选择可以是任意的，一般情况下我们选择相对于地面静止的物体为参考系，故D错误。
3．“神舟十一号”飞船与“天宫二号”空间实验室自动交会对接成功，如图所示。这标志着我国向建成国际空间站的目标又往前迈进了一大步，并为最终实现在2022年前后完成载人空间站的全部建设奠定了基础。根据以上信息，下列说法正确的是( D )
A．“神舟十一号”飞船在与“天宫二号”实验室对接的过程，可将它们视为质点
B．对接成功后，以“天宫二号”为参考系，“神舟十一号”飞船是运动的
C．对接成功后，以地球为参考系，整个空间实验室是静止的
D．载人空间站建成后，研究空间站绕地球飞行的时间时，可将空间站视为质点
解析：在交会对接的过程中，对“神舟十一号”和“天宫二号”姿态调整，涉及转动，所以不能将“神舟十一号”和“天宫二号”看成质点，故A错误；对接成功后，“神舟十一号”飞船与“天宫二号”运动情况相同，是相对静止的，故B错误；对接成功后，以地球为参考系，整个空间实验室绕地球转动，是运动的，故C错误；研究空间站绕地球飞行的时间时，形状和大小可以忽略，可将空间站视为质点，故D正确，故选D。
4．(多选)如图所示，有甲、乙、丙三架观光电梯，甲中乘客看到高楼在向下运动，乙中乘客看到甲在向下运动，丙中乘客看到甲、乙都在向上运动。甲、乙、丙相对于地面的运动情况可能是( BCD )
A．甲向上运动，乙向下运动，丙不动
B．甲向上运动，乙向上运动，丙不动
C．甲向上运动，乙向上运动，丙向下运动
D．甲、乙、丙都向上运动，且丙比甲、乙都慢
解析：在描述物体的运动时要选取参照物，而所选取的参照物不同，对物体运动的描述也不相同。 本题中甲、乙、丙三架电梯中的乘客在观察高楼或其他电梯时都是以自己所乘电梯为参照物的，所以甲中乘客看到高楼向下运动，一定是高楼不动，甲电梯向上运动，乙中乘客看到甲在向下运动，说明乙一定向上运动且比甲的速度还大，丙看到甲、乙均向上运动，丙有静止不动、向下运动、以比甲、乙都小的速度向上运动三种可能，故B、C、D均正确。
二、非选择题
5．(16分)(1)沿某方面推动桌面上的教科书(如图)，若要测量书移动的距离，能否将它视为质点？为什么？
(2)书围绕自身某点转动。若要讨论书边缘某点的运动情况，能否将书视为质点？为什么？
(3)说一说，还有哪些可将一个物体视为质点(或不能视为质点)的问题情境。
解析：(1)书沿某方向在桌面上运动时，各点的运动情况相同，可以用一个点的运动来表示整本书的运动情况，故可将书视为质点。
(2)书围绕自身某点转动时，书各点的运动情况不同，与书的形状和大小有关，故不能将书视为质点。
(3)①求火车从北京到广州的时间时可以将火车视为质点，若求火车经过某座桥梁的时间就不能将火车视为质点。
②研究篮球运动员投球动作时不能将运动员视为质点，若研究运动员在球场上的占位及运动轨迹时可将运动员视为质点。
相对性
用来做参考系的物体都是假定不动的，被研究的物体是运动的还是静止的，都是相对于参考系而言的。
任意性
参考系的选择具有任意性，但应以观测方便和使运动的描述尽可能简单为原则。
同一性
比较不同物体的运动时，应该选择同一参考系。
差异性
同一运动选择不同的参考系，观察结果可能不同。
目标体系构建
明确目标·梳理脉络
【学习目标】
1．理解质点的定义，知道质点是一种理想化的物理模型。初步体会物理模型在探索自然规律中的作用。
2．理解把物体看成质点的条件。
3．理解参考系的概念，知道物体运动的描述具有相对性。
【思维脉络】
课前预习反馈
教材梳理·落实新知
知识点 1 物体和质点
1．忽略物体的大小和形状，将物体简化为一个具有__质量__的点，这个点叫作质点。
2．将物体看成质点的条件
(1)在研究物体的运动时，当物体的__大小__和__形状__对所研究问题的影响可忽略不计时，物体可看成质点。
(2)物体上各点的运动情况__完全相同__时，整个物体的运动可简化为一个点的运动，该物体可看成质点。
3．质点是一种__理想化__模型，实际并不存在。
知识点 2 参考系
1．定义：在描述物体的运动时，用来作为__参考__的物体叫作参考系。
2．选取原则：参考系可以__任意__选择，一般以地面为参考系。但在具体问题中，要考虑研究问题的方便性。
3．参考系对观察结果的影响：选择不同的参考系观察同一个物体的运动，观察结果会有所__不同__。
预习自测
『选一选』 下列奥运会项目中记录运动员比赛成绩时，可将运动员视为质点的是( D )
解析：击剑、蹦床、体操比赛时要注意运动员的肢体动作，不能将运动员看作质点；自行车比赛主要是看运动的快慢，运动员的大小和形状可以忽略，能看作质点。本题应选D。
『想一想』 在我国古典小说《镜花缘》中有这样一句话：“去年一阵大风，把我院内一口井忽然吹到篱笆外去。”为什么“井”会被“吹到篱笆外去”？
解析：一个物体的运动状态的确定，关键取决于所选取的参考系。所选取的参考系不同，得到的结论也不相同。人之所以看到“井”会被“吹到篱笆外去”，说明说这句话的人是以篱笆为参考系的。
课内互动探究
细研深究·破疑解难
探究 理想化模型与质点
┃┃情境导入__■
研究地球自转时，能否将地球看作质点，为什么？研究地球公转时，能否将地球看作质点，为什么？
提示：研究地球的自转时，需要考虑地球各部分运动情况的差异，不能看作质点。研究地球绕太阳公转时，关注的是地球整体的运动，可以将地球看作质点。
┃┃要点提炼__■
1．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。
2．对质点的理解
(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”，但是质点没有大小、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” 。
特别提醒
物体能否被视为质点，不是取决于物体的大小，而是看物体的形状和大小对研究问题的结果的影响是否可忽略。同一物体在不同的问题情景中有的可视为质点，有的则不能视为质点。
┃┃典例剖析__■
典题1 如图所示，下列几种情况下的物体，哪些可将物体当作质点来处理( C )
A．甲：研究正在吊起货物的起重机的运动时
B．乙：研究正在旋转的硬币的运动时
C．丙：研究太空中宇宙飞船的位置时
D．丁：研究转动的门的运动时
思路引导：eq \x(\a\al(研究对象和,研究问题))→eq \x(\a\al(形状和大小对,问题有无影响))→eq \x(\a\al(确定能否,看成质点))
解析：A、B、D选项中的研究对象的大小、形状忽略后，起重机、硬币、门的运动将无法研究，故A、B、D选项中的研究对象不能被当作质点；C选项中宇宙飞船的大小、形状忽略后，对于确定宇宙飞船的位置无影响，故C项中的宇宙飞船可以被当作质点。
思维升华：(1)质点要突出“具有质量”和“占有位置”的特点，但质点没有大小和形状，它的质量就是它所代替的物体的质量。
(2)质点没有大小和形状，因而质点是不可能转动的，任何转动的物体在研究其自转时都不可简化为质点。
┃┃对点训练__■
1．2019年国庆前夕，中国女排在世界杯比赛中，十一连胜成功卫冕世界杯冠军，为祖国和人民赢得了荣誉，获习近平祝贺，全体参赛队员登上天安门国庆花车。在如图所示的女排比赛中，下列情境中的研究对象可以视为质点的是 ( B )
A．研究女排比赛中选手扣球的动作时
B．确定运动员在球场上的位置时
C．研究运动员比赛中发出的旋转球时
D．确定落在边线处排球是否为界内时
解析：研究女排比赛中选手扣球动作时，运动员的形状对研究结果有较大影响，因此运动员不可视为质点，但研究运动员在球场上的位置时可将运动员视为质点，故A错误，B正确；在研究发出的旋转球和排球落点是否在边线界内时球的大小对研究结果的影响不可忽略，因此，不能视为质点，故C、D错误。
探究 参考系
┃┃情境导入__■
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中，司机和小女孩得到了不同的结论，但仔细一想他们都是对的。试分析小女孩和司机各自说话的根据。
提示：对于路旁的小女孩，她们观察乘客是以地面为参考系；而坐在车内的司机观察乘客是以车为参考系，故得到了不同的结论。
┃┃要点提炼__■
1．选择参考系的意义：要描述一个物体的运动，必须首先选好参考系。只有选定参考系后，才能研究物体做怎样的运动。
2．选择参考系的原则：(1)选取参考系一般应根据研究对象和研究对象所在的系统来决定。
(2)参考系的选取可以是任意的。在实际问题中，参考系的选取应以观测方便和使运动的描述尽可能简单为基本原则。
(3)在比较不同物体的运动时，应选择同一参考系。
3．参考系的四个特性：
特别提醒
(1)分析具体的问题时，选择合适的物体作为参考系，可使问题变得简单。
(2)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。
┃┃典例剖析__■
典题2 观察图中屋顶的炊烟和小红头发的飘动方向，可知风与小红的运动情况，其中正确的是( B )
A．风是向左吹的，小红向左运动的速度比风的小
B．风是向左吹的，小红向左运动的速度比风的大
C．风是向右吹的，小红是向左运动的
D．风是向左吹的，小红是向右运动的
思路引导：eq \x(\a\al(选地面为,参考系))→eq \x(\a\al(确定,风向))→eq \x(\a\al(观察小红头发,的飘动方向))→eq \x(\a\al(判定小红的,运动情况))
解析：选地面为参考系，由屋顶的炊烟方向可知风向左吹。因为小红的头发向右飘，所以小红一定向左运动且速度比风速大，故选项B正确。
思维升华：对于观察到运动现象，判断观察者观察时所选取的参考系，有两种方法：
(1)静物法：明确观察到的现象中，什么物体是运动的，什么物体是静止的，静止的物体可能就是参考系。
(2)假设法：假设以某物体为参考系，看对所研究物体运动的描述是否与观察到的结果一致。若一致，该物体可能就是参考系。
┃┃对点训练__■
2．(2020·杭州高一期中)“空手把锄头，步行骑水牛，人从桥上过，桥流水不流。”是《中国诗词大会》某期节目里选用的古诗，从物理学的角度看，其中“桥流水不流”所选择的参考系是( A )
A．水 B．牛
C．桥 D．人
解析：“桥流水不流”可以理解为“桥动水不动”，意思就是说桥在运动，水在静止。这是以水为参照物观察到的现象，故选A。
素养脉络构建
知识构建·整体呈现
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课堂达标检测
沙场点兵·名校真题
1．(2020·北京市丰台高一期中)2019年10月6日多哈世界田径锦标赛正式落下帷幕。本届世锦赛上，中国队创造了26年来的最佳战绩，金牌数、奖牌数和团体总分全面超越上届。在考查下列运动员的比赛成绩时，可视为质点的是 ( A )
解析：马拉松比赛时，由于长路程，运动员的大小形状可以忽略，可以看成质点，故A正确；跳水时，人们要关注人的动作，故人的大小形状不能忽略，不能看作质点，故B错误；击剑时要注意人的肢体动作，不能看作质点，故C错误；体操中主要根据人的肢体动作评分，故不能忽略大小和形状，故不能看作质点，故D错误。
2．(多选)(2020·大兴区高一期中)自然界一切物体都处于永恒的运动中，要描述一个物体的运动，首先要选定参考系，下列关于参考系的选取正确的是 ( ABC )
A．“一江春水向东流”说的是水相对于岸(或地面)的运动
B．“月亮在云中穿行”说的是月亮相对云的运动
C．“太阳东升西落”说的是太阳相对地球的运动
D．“坐地日行八万里”说的是人相对于地面的运动
解析：“一江春水向东流”参考系是河岸，说的是水相对于岸(或地面)的运动，选项A正确；“月亮在云中穿行”参考系是云，说的是月亮相对云的运动，选项B正确；“太阳东升西落”说的是太阳相对地球的运动，选项C正确；“坐地日行八万里”说的是人相对于地球以外的其他星球的运动，选项D错误。
3．(2020·山东青州一中高一上学期月考)撑竿跳高是一个非常刺激的体育运动项目，如图表示撑竿跳运动的几个阶段：助跑、撑竿起跳、越横杆，以下说法中正确的是( B )
A．教练员针对训练录像纠正运动员的错误动作时，可以将运动员看作质点
B．分析运动员的助跑速度时，可以将运动员看作质点
C．研究运动员的越杆动作时，可以将运动员看作质点
D．任何情况下都不能将运动员看作质点
解析：教练员针对训练录像纠正运动员的错误动作时，不能将运动员看成质点，否则无法分析其动作姿势，故A错误；分析运动员的助跑速度时，人的形状对研究速度大小无影响，能将其看成质点，故B正确，D错误；研究运动员的越杆动作时，不能将运动员看成质点，否则无法分析其越杆动作，故C错误，故选B。
4．(多选)(原创题)如图所示，2019年10月1日国庆70周年阅兵式上，领队机梯队由1架“空警－2000”预警机和8架“歼－10”表演机组成。当飞机梯队呼啸着经过天安门城楼上空时，8架“歼－10”战斗机保持队形，并喷出彩烟在天安门上空绚烂绽放，引起现场观众阵阵掌声。下列关于飞机运动情况的说法正确的是( BC )
A．地面上的人看到“歼－10”战机飞过，是以“歼－10”战机为参考系
B．“歼－10”飞行员看到天安门城楼向后掠过，是以“歼－10”战机为参考系
C．研究某架战机在空中飞行的轨迹时，可将飞机视为质点
D．研究“空警－2000”的飞行姿势时可将飞机视为质点
解析：地面上的人看到“歼－10”战机飞过，是以地面为参考系，飞行员看到天安门城楼向后掠过，是以“歼－10”战机为参考系观察的结果，故A错误，B正确；研究某架飞机在空中飞行的轨迹时，飞机的大小可以忽略不计，可将飞机视为质点，C正确；研究飞机的飞行姿势时，不能忽略飞机的形态，不可将飞机视为质点，故D错误。
夯基提能作业
规范训练·实效检测
请同学们认真完成
合格考训练
一、选择题(本题共8小题，每题6分，共48分)
1．(2019·北京东城区高一上学期期末)在有云的夜晚，抬头望月，觉得月亮在云中穿行，这时选取的参考系是( C )
A．地面 B．月亮
C．云 D．星
解析：月亮相对于地面的运动在短时间内是不易观察的，而题中已说明月亮在云中穿行即相对于云的运动。
2．(2020·大兴区高一期中)在物理学中，突出问题的主要因素，忽略次要因素，建立理想化的物理模型，并将其作为研究对象，是经常采用的一种科学方法，质点就是这种物理模型之一。下列有关质点的说法正确的是 ( B )
A．研究地球自转的规律时，可以把地球看成质点
B．研究地球公转的规律时，可以把地球看成质点
C．要研究雄鹰是如何飞翔的，可以将其视为质点
D．要研究雄鹰从甲地飞到乙地的时间，不可以将其视为质点
解析：研究地球自转的规律时，地球的大小不能忽略，不可以把地球看成质点，选项A错误；研究地球公转的规律时，地球的大小可以忽略不计，可以把地球看成质点，选项B正确；要研究雄鹰是如何飞翔的，雄鹰的大小不能忽略，不可以将其视为质点，选项C错误；要研究雄鹰从甲地飞到乙地的时间，雄鹰的大小可以忽略，可以将其视为质点，选项D错误。
3．研究下列现象，涉及的物体可看作质点的是( A )
A．研究地球绕太阳运动的轨迹时的地球
B．研究撬棒用力大小与支点位置关系时的撬棒
C．研究旋转的乒乓球旋转方向
D．研究旋转的电扇扇叶所受阻力大小的影响因素
解析：研究地球绕太阳运动的轨迹时，由于地球的半径远小于日地之间距离，所以地球可看作质点；支点位置影响撬棒用力大小，撬棒不可以看作质点；研究乒乓球如何旋转，乒乓球的大小和形状不能忽略，不能看作质点；扇叶所受阻力与扇叶形状大小有关，不能看作质点，选A。
4．歌词“小小竹排江中游，巍巍青山两岸走”所描写的运动的参考系分别是( B )
A．竹排、江岸 B．江岸、竹排
C．竹排、青山 D．江岸、青山
解析：“小小竹排江中游”描述竹排的运动，其参考系是江岸。“巍巍青山两岸走”描述青山的运动，其参考系是竹排。故选B。
5．在电视连续剧《西游记》中，常常有孙悟空“腾云驾雾”的镜头，这通常是采用“背景拍摄法”：让“孙悟空”站在平台上，做着飞行的动作，在他的背后展现出蓝天和急速飘动的白云，同时加上烟雾效果；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”。这时，观众所选的参考系是( C )
A．“孙悟空”B．平台
C．飘动的白云 D．摄影师
解析：通过题目所给的条件，我们可以知道所选的参考系是急速飘动的白云，认为白云静止不动的结果是“孙悟空”在飞速前进，故C正确，A、B、D错误。
6．(多选)下列四个图中，各运动物体不能看作质点的是( BD )
A．研究投出的篮球运动路径时的篮球
B．观众欣赏体操表演时的运动员
C．研究地球绕太阳公转时的地球
D．研究子弹头穿过苹果的时间时的苹果
解析：研究投出的篮球运动路径的时候，可以将篮球看成质点；观众欣赏体操表演时，不可以把运动员看成质点，否则无法欣赏其动作；研究地球绕太阳公转时，可以忽略地球的大小，可以看作质点；研究子弹头穿过苹果的时间时，不能把苹果看作质点；本题选不能看作质点的，故选BD。
7．(多选)(2019·江苏省江阴四校高一上学期期中)在“金星凌日”的精彩天象中，观察到太阳表面上有颗小黑点缓慢走过，持续时间达六个半小时，那便是金星，这种天文现象称为“金星凌日”，如图所示，下面说法正确的是( CD )
A．地球在金星与太阳之间
B．观测“金星凌日”时可将太阳看成质点
C．以太阳为参考系，地球是运动的
D．以太阳为参考系，金星是运动的
解析：金星通过太阳和地球之间时，我们才会看到金星没有被太阳照亮的一面呈黑色，选项A错误；因为太阳的大小对所研究问题的影响起着至关重要的作用，所以观测“金星凌日”时不能将太阳看作质点，选项B错误；以太阳为参考系，金星和地球都是运动的，选项C、D正确。
8．(多选)2019年国际泳联世界跳水系列赛北京站，男子双人十米跳台决赛中，中国选手曹缘/陈艾森以494.55分的总成绩夺冠，如图所示为两人在男子双人十米跳台比赛中，则下列说法正确的是 ( BC )
A．教练为了研究两人的技术动作，可将图片中两人看成质点
B．两人在下落过程中，感觉水面是向上运动的
C．陈艾森感觉曹缘是静止的
D．观众观看两人比赛时，可将两人看成质点
解析：研究两人的技术动作时，两人的形状和大小不能忽略，不能看成质点，故A错误；两人在下落过程中，速度增加，以两人为参考系，水面在上升，故B正确；以陈艾森为参考系，曹缘处于静止状态，故C正确；观众观看两人比赛时，要看动作，不能将两人看成质点，故D错误。
二、非选择题
9．(12分)在一个大城市，有一天下午，该城市的中心广场行人拥挤，有一个人突然高喊“楼要倒了！”其他人猛然抬头观看也发现楼在慢慢倾倒，便纷纷狂奔逃生，引起交通混乱，但过了好久，高楼并没有倒塌，人们再仔细观望时，楼依然稳稳地矗立在那里，如图所示。请你探究分析这一现象的原因是什么？
解析：看到静止的楼在运动，应该是选择了运动的物体做参考系，高楼矗立在空中，以开阔的天空为背景的高层建筑，它旁边没有别的固定的参考系，人在抬头观望时可能是选择了空中运动的云做参考系，如果天空的云在快速移动，人在突然抬头观望时，误将云看作是固定不动的，所以产生了楼在运动的错觉。
等级考训练
(15分钟·满分40分) )
一、选择题(本题共4小题，每题6分，共24分)
1．(2020·毕节高一期中)关于质点，下列说法正确的是( D )
A． 运转中的地球不能看成质点，因为它的体积太大了，原子核可以看成质点，因为它极小
B．研究火车在轨道上运行的所有问题均不可能将火车看成质点，因为火车有一定的长度，且车厢在前进，车轮则在转动
C．研究体操运动员在平衡木上翻滚和转体时，可将运动员看成质点
D．万吨巨轮在大海中航行时，要确定它的位置，可将它看成质点
解析：物体能否看作质点与其大小无关；如地球在公转时可以看作质点，而原子核在研究其组成时不能看作质点，故A错误；研究火车在相距较远的两站之间的运行时间时，火车的长度可以忽略，可以看作质点，故B错误；研究体操运动员在平衡木上翻滚和转体时，运动员的体积不能忽略，故不可将运动员看成质点，故C错误；万吨巨轮在大海中航行时，要确定它的位置，其大小可以忽略不计，故可将它看成质点，故D正确。
2．(2019·北京西城实验中学高一上学期期中检测)如图，飞行员跳伞后飞机上的其他飞行员(甲)和地面上的人(乙)观察跳伞飞行员的运动后，引发了对跳伞飞行员运动状况的争论，下列说法正确的是( B )
A．甲、乙两人的说法中必有一个是错误的
B．他们的争论是由于参考系的选择不同而引起的
C．研究物体运动时不一定要选择参考系
D．参考系的选择只能是相对于地面静止的物体
解析：甲、乙两人的说法分别是以飞机和地面作为参考系研究运动的，说法都是正确的。他们的争论是由于选择的参考系不同而引起的，故A错误，B正确；研究物体运动时一定要选择参考系，否则物体的运动性质无法确定，故C错误；参考系的选择可以是任意的，一般情况下我们选择相对于地面静止的物体为参考系，故D错误。
3．“神舟十一号”飞船与“天宫二号”空间实验室自动交会对接成功，如图所示。这标志着我国向建成国际空间站的目标又往前迈进了一大步，并为最终实现在2022年前后完成载人空间站的全部建设奠定了基础。根据以上信息，下列说法正确的是( D )
A．“神舟十一号”飞船在与“天宫二号”实验室对接的过程，可将它们视为质点
B．对接成功后，以“天宫二号”为参考系，“神舟十一号”飞船是运动的
C．对接成功后，以地球为参考系，整个空间实验室是静止的
D．载人空间站建成后，研究空间站绕地球飞行的时间时，可将空间站视为质点
解析：在交会对接的过程中，对“神舟十一号”和“天宫二号”姿态调整，涉及转动，所以不能将“神舟十一号”和“天宫二号”看成质点，故A错误；对接成功后，“神舟十一号”飞船与“天宫二号”运动情况相同，是相对静止的，故B错误；对接成功后，以地球为参考系，整个空间实验室绕地球转动，是运动的，故C错误；研究空间站绕地球飞行的时间时，形状和大小可以忽略，可将空间站视为质点，故D正确，故选D。
4．(多选)如图所示，有甲、乙、丙三架观光电梯，甲中乘客看到高楼在向下运动，乙中乘客看到甲在向下运动，丙中乘客看到甲、乙都在向上运动。甲、乙、丙相对于地面的运动情况可能是( BCD )
A．甲向上运动，乙向下运动，丙不动
B．甲向上运动，乙向上运动，丙不动
C．甲向上运动，乙向上运动，丙向下运动
D．甲、乙、丙都向上运动，且丙比甲、乙都慢
解析：在描述物体的运动时要选取参照物，而所选取的参照物不同，对物体运动的描述也不相同。 本题中甲、乙、丙三架电梯中的乘客在观察高楼或其他电梯时都是以自己所乘电梯为参照物的，所以甲中乘客看到高楼向下运动，一定是高楼不动，甲电梯向上运动，乙中乘客看到甲在向下运动，说明乙一定向上运动且比甲的速度还大，丙看到甲、乙均向上运动，丙有静止不动、向下运动、以比甲、乙都小的速度向上运动三种可能，故B、C、D均正确。
二、非选择题
5．(16分)(1)沿某方面推动桌面上的教科书(如图)，若要测量书移动的距离，能否将它视为质点？为什么？
(2)书围绕自身某点转动。若要讨论书边缘某点的运动情况，能否将书视为质点？为什么？
(3)说一说，还有哪些可将一个物体视为质点(或不能视为质点)的问题情境。
解析：(1)书沿某方向在桌面上运动时，各点的运动情况相同，可以用一个点的运动来表示整本书的运动情况，故可将书视为质点。
(2)书围绕自身某点转动时，书各点的运动情况不同，与书的形状和大小有关，故不能将书视为质点。
(3)①求火车从北京到广州的时间时可以将火车视为质点，若求火车经过某座桥梁的时间就不能将火车视为质点。
②研究篮球运动员投球动作时不能将运动员视为质点，若研究运动员在球场上的占位及运动轨迹时可将运动员视为质点。
相对性
用来做参考系的物体都是假定不动的，被研究的物体是运动的还是静止的，都是相对于参考系而言的。
任意性
参考系的选择具有任意性，但应以观测方便和使运动的描述尽可能简单为原则。
同一性
比较不同物体的运动时，应该选择同一参考系。
差异性
同一运动选择不同的参考系，观察结果可能不同。
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