質點++參考系+2026-2027學年高一上學期物理同步備課（人教版必修第一冊）

第一章運動的描述1.1質點參考系人教版（2019）2026-2027學年高中物理同步備課【必修第一冊】

情境導入——我們周圍的運動自然界中各種物體都在運動，需要建立科學的描述方法。物體的空間位置隨時間的變化，叫做機械運動。機械運動是自然界中最簡單、最基本的運動形態。如何準確描述下列運動？想一想案例一：雄鷹翱翔雄鷹拍打著翅膀在空中翱翔時，身體在向前運動，但它的翅膀在向前運動的同時還在上下運動。案例二：足球滾動足球在綠茵場上滾動時，它在向前運動的同時還在轉動。球上各點的運動情況各不相同。結論：要準確地描述物體的運動，并不是一件容易的事。因為任何物體都有一定的大小和形狀，物體各部分的運動情況一般說來并不一樣。思考：有沒有辦法簡化對物體運動的描述呢？

即忽略“雄鷹”的形狀和大小，把它看成只有質量而沒有形狀和大小的“點”。所以，為了研究問題的方便，常常把很多物體看成一個點來研究。如果要研究雄鷹是如何飛行的，它的翅膀的運動方式很重要；但是，如果我們只關注雄鷹從哪里移動到了哪里，就不必太在意它的形狀，把它看成一個點來描述它的運動就容易了。分

析01物體與質點2.理想化模型：突出主要因素(質量),忽略次要因素(如形狀、大小),建立理想化物理模型，作為研究對象。1.質點：用來代替物體有質量的點，叫做質點。質點沒有大小和形狀。3.物體可以看成質點的條件：當物體的大小和形狀對研究問題影響可以忽略時，可以把物體看成質點。(1)物體的大小和形狀對所研究運動的影響可以忽略不計時，不論物體自身大小如何，都可視為質點。(2)平動的物體通常可視為質點。如水平傳送帶上的物體隨傳送帶的運動。(3)有轉動，但相對平動而言可以忽略時，

也可以把物體視為質點。如汽車在運行時，雖然車輪轉動，若我們關心的是車輛整體的運動快慢，

故汽車可看成質點。

轉動的物體，在研究與轉動有關的物理問題時，不能看作質點。例如研究乒乓球運動員打出的弧旋球(旋轉球)。研究跳水運動員全紅嬋在跳水比賽中的動作，并對其進行技術打分時，能否當成點？想一想典例辨析常說的“香蕉球”是球在空中旋轉、整體運動徑跡為類似香蕉型弧線的一種運動。請問：1、研究如何踢出香蕉球時，能把足球看作質點嗎？2、研究什么樣的問題可以把足球看作質點？可以。當球的大小、形狀和旋轉可忽略時，研究其宏觀運動軌跡（如飛行時間、位移）時可看作質點。不能。因為“香蕉球”由球的旋轉產生，必須考慮球的大小和形狀。典例辨析在研究如何才能踢出香蕉球(弧線球)時，能把足球看作質點嗎？一列長2km的火車，正通過一長10km的高架橋。一名去清華的學生在這列火車上。如果此時火車距離北京有1800km，火車一直以360km/h的速度勻速運動。試問：⑴如果要你求這列火車還要多長時間到達北京，可不可以把火車看成質點？⑵如果要你求這列火車通過一座高架橋的時間，可不可以把火車看成質點？解析：⑴可以。因為火車長度（2km）遠小于到北京的距離（1800km），其大小可忽略。⑵不可以。因為火車長度（2km）與高架橋長度（10km）相比不能忽略，必須考慮火車的整體通過距離。典例辨析

地球很大，但是在研究地球的公轉周期時，可以把地球看成質點；

物體能否看成質點與物體本身的大小和形狀無關。原子很小，但是在研究原子的內部結構時，不能看成質點。質點是實際物體的抽象表示，它具有一定的物理內涵，不僅具有物體的全部質量，而且是一個相對的物理概念；幾何中的點沒有質量，僅表示位置，而且應該絕對的小。

都是沒有形狀和大小的點。判一判判斷下列問題中能否將物體看成質點：1研究火車過電線桿的時間?否2研究火車從上海到北京的時間?能3電子體積很小，研究電子自旋?否4研究電子繞原子核一周的時間?能5研究體積非常小的原子結構?否解析要點①火車長度與電線桿間距相當，不可忽略②火車長度遠小于兩地距離，可忽略③研究自旋需考慮電子自身結構④電子大小相對于軌道半徑可忽略⑤研究原子結構需考慮內部結構技巧：判斷能否看成質點，關鍵看物體的大小形狀對所研究的問題是否有影響，而不是看物體本身的大小。02參考系要描述一個物體的運動，首先要選定某個其他物體做參考，假定這個“其他物體”不動，觀察研究對象相對于這個“其他物體”的位置是否隨時間變化，以及怎樣變化，這個用來做參考的物體，叫參考系。為了確定物體的位置和描述物體運動而被選做參考的物體。1、參考系：2、參考系的選取原則參考系的選擇是任意的，以觀測和描述物體的運動盡可能簡單為原則，一般選擇地面或相對地面靜止的物體。標準性：假定不動任意性：參考系的選擇是任意的。以觀測和描述物體的運動盡可能簡單為原則。統一性：比較不同物體的運動時應選統一參考系差異性：選擇不同參考系時，結果往往不同3、參考系的四個性質參考系5、理解：（1）任意選取，以觀測和描述簡便為原則，選定后視為靜止。（2）要描述一個物體的運動，需選其他物體為參考，觀察位置變化，不可選自身為參考系。（3）參考系的選取不同，對物體運動的描述可能不同；（4）比較兩個物體的運動情況，必須選擇同一參考系才有意義；（5）運動和靜止都是相對于參考系的；（6）運動是絕對的，靜止是相對的。注意：以后凡是說到運動，都應該首先選擇參考系，常默認為地面或相對地面靜止的物體為參考系。

甲同學和乙同學第一次乘高鐵列車，把一枚硬幣立于窗臺上。甲同學說：“硬幣靜止不動！”乙同學卻說：“你看錯了，硬幣是運動的。”你認為甲乙同學的說法誰對誰錯？議一議從水平勻速飛行的飛機上投出的炸彈，以飛機為參考系和以地面為參考系各做什么運動？思考與討論小明做什么運動？小明做什么運動？電影《閃閃的紅星》中有兩句歌詞：“小小竹排江中游，巍巍青山兩岸走。”這其中分別描述了兩種運動情景，那么它們分別是以什么為參考系的？河岸、竹排議一議第一次世界大戰期間的一次空戰中，一個法國飛行員正在2000米高的空中飛行，忽然，他發現臉旁好像有一個小東西在飛舞，他以為是一只小昆蟲，于是就伸手輕松地把它抓了過來，仔細一看，把他嚇出一身冷汗來。他抓住的不是別的，是德國飛機射向他的一顆子彈。請根據上述信息討論回答以下問題，并注意體會參考系的選取與運動的相對性。(1)子彈飛得那么快(一般為幾百米每秒)，為什么沒有把他的手打穿？體會一下，同一物體相對于不同的參考系運動狀態相同嗎？(2)受類似現象的啟發，人們實現了飛機在飛行途中進行空中加油，在航天飛行中，宇宙飛船發射到太空和正在繞地球運動的空間站實行空中對接。實現“空中加油”和“空中對接”應滿足的基本條件是什么?思考與討論（1）原因：因為子彈與飛機（以及飛行員）的飛行速度大小和方向幾乎相同（即子彈相對于飛行員是靜止或相對速度極小的），所以抓它時相當于拿一個靜止的物體。運動狀態相同嗎：不同。同一物體相對于不同的參考系，其運動狀態是可以不同的（例如：子彈相對于地面是極速運動的，但相對于飛行員是靜止的）。（2）基本條件：參與對接或加油的兩個飛行器在對接的瞬間，必須保持相對靜止（即兩者的飛行速度大小和方向必須相同）。03典例分析【例1】下列所舉的事例中，不屬于機械運動的是（

）A.蘋果從樹枝上掉落B.小船在水面上滑行C.生產技術革新運動D.月亮繞地球的運動C【例2】下列說法正確的是（

）A.研究排球運動員扣球的動作時，排球可以看成質點B.研究乒乓球運動員的發球技術時，乒乓球不能看成質點C.研究羽毛球運動員回擊羽毛球的動作時，羽毛球大小可以忽略D.研究體操運動員的平衡木動作時，運動員身體各部分的速度可視為相同B【例3】下列關于運動的描述中，參考系的選取符合描述的是（

）A.詩句“飛流直下三千尺”，是以飛流作為參考系的B.“錢塘觀潮時，觀眾只覺得潮水撲面而來”，是以潮水為參考系的C.“兩岸猿聲啼不住，輕舟已過萬重山”是以“萬重山”為參考系的D.升國旗時，觀察到國旗冉冉升起，觀察者是以國旗為參考系的C【例4】甲、乙兩輛汽車在平直的公路上并排行駛，甲車內的旅客看見窗外的樹木向東移動，乙車內的旅客發現甲車沒有運動。如果以地面為參考系，上述事實表明（

）A.甲車向西運動，乙車不動B.乙車向西運動，甲車不動C.甲車向西運動，乙車向東運動D.甲、乙兩車以相等的速度都向西運動D【例5】甲、乙、丙三架電梯，甲中乘客看到一座高樓在向下運動，乙中乘客看到甲在向下運動，丙中乘客看到甲、乙都在向上運動，這三架電梯的運動情況可能有那些？【解析】以地面為參考系，甲是向上運動的；而乙也是向上運動的，但乙的速度比甲大；而丙有可能向上運動，但丙的速度比甲、乙都小；丙也可能向下運動；丙還有可能靜止。【例6】觀察圖中的煙和小旗，關于甲、乙兩車相對于房子的運動情況，下列說法正確的是（）

A.甲、乙兩車一定向左運動

B.甲、乙兩車一定向右運動