1. 质点 参考系 空间 时间教学设计思路

1.1 质点

参考系

空间

时间

六、教学过程：

（一）机械运动：一个物体相对于另一个物体位置的改变。

运动形式：机械运动、分子运动（热运动）、电磁运动（电磁波的运动）、原子运动、抛体运动

机械运动（性质）：

（1）平动、转动、振动

（2）直线运动、曲线运动、匀速运动、变速运动；匀速直线、匀速曲线；变速直线、变速曲线。

宇宙间的一切物体，大到天体，小到微观粒子都处于永恒的运动之中。

运动是绝对的，静止是相对的。

（二）质点

问：在高速公路上行驶的汽车，车身在平动的同时，车轮在转动，那我们该如何描述汽车的运动?能不能简化呢？

T：先回忆从小学到初中，同学们求过哪些有关运动的问题？

S：求速度，路程，时间

T:同学们在求这些问题时有没有考虑车轮的转动？

S:没有

T:在求汽车从甲地行驶到乙地的时间，速度，路程时，我们没有考虑车轮的转动，而是把车子看成一个整体，也就是看成一个点，一个有质量的点。物理学中用来代替物体的有质量的点叫质点。

1、概念：物理学中用来代替物体的有质量的点叫质点。

2、判断依据：如果被研究的物体大小和形状在所讨论的问题中可以忽略，就可以把物体当成质点。

T:物体什么时候能够看成质点？判断依据是什么？

同学们先思考讨论交流的两道题，可以和同桌互相讨论。

抽学生回答，学生最多回答到物体的大小和形状可以忽略，但是答不出为什么能忽略，因此以后还是判断不出来。

地球围绕太阳公转，地球的直径不足地球到太阳距离的万分之一，不是地球与太阳的大小比，而是地球的大小和地球与太阳间距离的进行比较，地球的直径比地球与太阳之间的距离小的多，因此可以将地球看成一个点。

在研究地球各个地区的昼夜长短时，不同的地区，昼夜长短不一样，因此这时不能将地球看成质点。

火车从上海到北京所需要的时间，近点来看，从绵阳到成都。火车的长度和绵阳到成都的距离相比，火车的长度小得多，因此，火车的长度可以忽略不计，将火车看成质点。

提问：如果研究火车经过一棵树的时间，火车能否看成质点？

火车的长度比一棵树的宽度（线度）大得多，因此火车的长度不能忽略，不能将火车看成质点。

总结：如果被研究的物体大小和形状在所讨论的问题中可以忽略，就可以把物体当成质点。

【例1】在下列物体的运动中，可视作质点的物体有 ( ) 1

A.

从北京开往广州的一列火车

B.

研究转动的汽车轮胎

C.

研究绕地球运动时的航天飞机

D.

表演精彩芭蕾舞演员

E.

参加不米跑竞赛的运动员

F.

在斜下推力的作用下，沿水平面一定到的箱子

【解析】物体可简化为质点的条件时，在所研究的问题中，物体的体积和形状应属于无关因素或次要因素。A、C、E中物体本身大小比起它的运动轨迹长度或运动范围来说微不足道，可以忽略其大小和形状，故可以看作质点。F中箱子作平动，也可以看作质点，芭蕾舞演员的表演，有着不可忽略的旋转动作，身体各部分运动情况不全相同，不能当作质点。轮胎在转动过程中，它的大小和形状起主要作用，不能忽略，不能当作质点。所以可看作质点的是（A、C、E、F）

练习与评价2 3、理解：

（1）一个物体能否看成质点，完全取决于所研究问题的性质，而不是看物体实际体积的大小。地球，对我们而言，很大，但是当研究地球公转问题时，可以看成质点。乒乓球很小，但旋转对球的运动有较大的影响，运动员在发球、击球时都要考虑，就不能把乒乓球简单看作质点。能否看成质点与物体实际的体积无关。

大得物体不能看成质点。（×）

小的物体能看成质点。（×）

（2）同一个物体有时可以看成质点，有时不能看成质点。

地球公转时能看成质点，自转时不能看成质点。要用发展的眼光看问题，不要用静止的眼光看问题。

（3）质点是一种理想模型，实际上并不存在，它是为了研究的方便，为了简化问题，而进行的一种科学抽象，不会和实际发生大得偏差。

什么是理想模型？

4.理想模型

保留主要因素（物体的质量）而忽略次要因素（物体的大小，形状，体积）的思维方法，成为理想化方法。从实际物体中抽象出来的、被理想化了得研究对象称为理想模型。

理想模型是物理学常用的研究方法，是对客观存在的复杂事物的一种近似反映。

三、参考系

1.概念：要确定一个物体的位置并描述它的运动情况，就要选定某个其他物体做参考，这个被选作参考的物体叫做参照物，也称为参考系。

从概念中我们可以知道参照物和参考系是一样的，初中提参照物因为初中的研究对象一般是一个物体，而高中主要是两个以上的物体，这些多个物体就构成了参考系。

讨论与交流

以飞机驾驶员为参考系：受援者向上运动

以救生员为参考系：受援者静止

以平台上的其他人员为参考系：受援者向上运动

小明:雨滴竖直向下

小聪：雨滴斜向右下

车向左运动，雨滴相对于车向右运动，雨滴同时还要向下运动。

2.结论（理解）: （1）任何物体都可以作为参考系

2

（2）参考系不同，同一物体的运动情况就可能不同。

（3）判断运动情况时，被选来作为参考系的物体都是假定不动的，被研究的物体是运动还是静止都是相对于参考系而言的。

（4）为了解决问题简洁，方便，通常需选取合适的参考系

（5）一般都选地面或相对于地面静止的物体作为参考系。

（6）在同一个问题中，若要研究多个物体的运动或同一个物体的不同阶段的运动时，必须选择同一参考系。

3.应用：确定物体的位置，描述物体的运动情况。

例：练习与评价1 练习：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、丙的运动情况可能是…………………………( ) A．甲、乙匀速下降，V乙＞V甲，丙停在空中

B．甲、乙匀速下降，V乙＞V甲，丙匀速上升

C．甲、乙匀速下降，V乙＞V甲，丙匀速下降，且V丙＞V甲

D．以上说法均不正确

解析：甲、乙、丙三人在观察其他物体的运动时，是以自己所乘的热气球为参考系的。楼房和地面连为一体,是同一个参考系，甲看到楼房匀速上升，说明甲相对于地面匀速下降；乙看到甲匀速上升，说明乙相对于地面也在匀速下降，且乙下降的速度大于甲下降的速度；甲看到丙匀速上升，则丙的运动有三种可能：1.丙静止；2.丙匀速上升；3.丙

匀速下降，但V丙＜V甲在这三种可能的情况下，丙看到乙一定是匀速下降，符合题意。故选择AB正确。

四、空间

时间

时刻

1.任何物体的运动都在空间和时间中进行的。

2点40上课，2点40这一瞬间就开始上课，开始上课是一个状态，这是与一点相对应的，是时刻。同理，3点25这一瞬间就开始下课，也是与一点相对应的，是时刻。这两个时刻之间的间隔45分钟就是时间间隔，简称时间。

2.时间与时刻的区别

时间：一段 过程

时刻：点 瞬间 状态

3.应用：

(1)能从描述上区别时间和时刻

例.下列计时数据指时间的是（ ACD）

A、

在整个90分钟的比赛中，甲、乙两足球队“互交白卷”

B、

他每天都看电视节目“新闻早8点”

C、

列车到站时间晚点5分钟

D、

高考理综考试的时间是2.5小时

（2）能在时间轴上标出时间时刻

讨论交流

①时间轴的起点O叫做零时刻，时间间隔的单位为1s。

②第2s末，第3s初，2s时 (同一时刻的不同说法) 从零时刻开始，经过1s叫第1s末，再经过1s叫第2s末

零时刻是开始时刻，叫第1s初，经过1s叫第2s初，再经过1s叫第3s初。

2s时指经过了2s，即两秒末

3

总结：时间轴上的数字与几秒末对应

第2s，前2s 第2s是时间还是时刻？

类比第三节课，是一段时间是过程还是一个瞬间？

第2s是时间，多长的时间？

类比第三节课，是一节课的时间还是三节课？

一节课，同理第2s是1s长的时间，从第2s初到第2s末1s长的时间，不是2s 前2s指从零时刻开始经过2s

第2s末

第2s初

第

3s初

0 1 2 3 4 5 t/s 第2s

4