1.1《质点参考系坐标系》学案.doc

第一章运动的描述导学案第一节 质点 参考系和坐标系班级_姓名_组别_学习目标：1知道参考系的概念及与运动的关系，理解质点的概念能正确分析和建立坐标系2体验不同参考系中运动的相对性，促使学生形成勤于观察、勤于思考的习惯，提高学生自主获取知识的能力，不同观点、不同立场会对同一问题有截然相反的结论，故要全面、准确地观察事物3激情投入培养科学的学习态度和价值观，体会用坐标方法，描述物体位置的优越性，可用不同的方法设计实验并体会比较增强学生发现问题并力求解决问题的意识和能力学习重点：质点 参考系 坐标系 学习难点：质点模型的建立、参考系课前预习案（一）知识回顾： 机械运动：（二）课前预习： 一、质点：1.物理学中，在某些情况下，我们可以不考虑物体的_和_ ，而只考虑物体的_，这时可以把物体看作一个_。一个物体能不能看作质点，要看问题的_而定 。2物体可以看成质点的条件：物体的_、_以及物体上各部分运动的差异对所研究的问题的影响可以忽略不计时，就可以把物体当作质点物体上各个点的运动情况_的物体这样，物体上任一点的运动情况与整个物体的_相同，可用一个质点来代替整个物体3物理意义：质点是一种_模型，是对实际物体的科学近似，将物体看成质点是研究物理的一个重要方法，它抓住了主要_，忽略_因素，使具体问题得到简化，便于解决思考:是不是大的物体不能看成质点，小的物体就可以看成质点呢？二、参考系：1静止是绝对的吗？2描述一辆列车的运动，甲说它向北行驶，乙说它向南后退，这可能吗？3描述物体的运动时，被 ， 的物体称为参考系。4.物体是运动还是静止，都是相对于_而言的同一运动，选择不同的参考系，观察结果可能_ 比较物体的运动，应该选择_参考系参考系可以是_物体,也可以是_物体参考系的选取是任意的，但应使运动的描述尽可能简单、方便一般来说，研究地面上的运动时，取地面为参考系运动的相对性：对一个物体运动情况的描述,取决于所选的参考系参考系不同,对同一个物体运动情况的描述通常不同例如：司机开着车行驶在高速公路上,以车为参考系,司机是静止的,以路面为参考系,司机是运动的相对静止：如果两个运动物体运动的快慢相同,运动的方向相同,我们就说两个物体是相对静止的,即它们之间的相对位置没有发生变化例如：肩并肩一起走的两个人,彼此就是相对静止的 平时人们所说的静止,就是相对静止,绝对静止是没有的3坐标系：为了 地描述物体的位置及其位置的变化，需要在 上建立适当的坐标系。(1)物理意义：在参考系上建立适当的坐标系，可以定量地描述物体的位置及位置变化(2)分类：如图111所示，根据描述的物体位置及位置变化的需要，我们可以建立三种坐标系：一维坐标系(对应一维空间)；二维坐标系(对应二维空间)；三维坐标系(对应三维空间)x/m2O2直线坐标系Oy/mx/m43平面坐标系y/mx/mz/mO立体坐标系图111(3)特点：画坐标系时，必须标上原点、正方向和单位长度自主学习检测1在研究下列哪些运动时，指定的物体可以看作质点 （ ）A从广州到北京运行中的火车 B研究车轮自转情况时的车轮C研究地球绕太阳运动时的地球 D研究地球自转运动时的地球2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3一个小球从距地面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、-1mC4m、0、1m D2m、-2m、1m二、课堂探究：（一）质点讨论：1、为什么要引入质点？ 2、物体视为质点的条件是什么？3（1）能否把物体看作质点，与物体的大小、形状有关吗？（2）研究火车从北京开往上海所用时间时，能否把火车看成质点？如果研究火车过桥或者经过某一路标时，能否把火车看成质点？（3）研究一辆汽车在平直公路上的运动，能否把汽车看作质点？要研究这辆汽车车轮的转动情况，能否把汽车看作质点？针对训练1关于质点，下列说法正确的是（ ）A地球不能看作质点，而原子核可以看作质点B研究火车通过路旁一根电线杆时，火车可看作质点C研究奥运会男单冠军孔令辉打出的弧圈球时，不能把乒乓球看作质点D研究奥运会3 m跳板冠军伏明霞的跳水动作时，不能把她看成质点（二）、参考系：讨论:1参考系选取的原则是什么?2、为什么说运动是绝对的,静止是相对的?3比较两个物体的运动要选择怎样的参考系?（2）从匀速飞行的飞机上向地面空投物资 以飞机作为参考系沿 下落；以地面作为参考系沿 下落参考系可以 选取。研究地面物体的运动，一般以 为参考系 ，可略去不提。研究月亮或人造卫星的运动，应选取 为参考系；研究同步卫星的运动，应选取 为参考系；研究行星的运动，应选取 为参考系。见教材10页讨论坐在行驶的火车中的乘客：以车厢作为参考系 ；以地面作为参考系 针对训练2甲乙丙三架观光缆车，甲中乘客看到一高楼在向下运动，乙中乘客看到甲向下运动，丙中乘客看到甲乙都在向上运动，则甲乙丙相对于地面的运动情况是（ ）A、甲向上，乙向下，丙不动 B、甲向上，乙向上，丙不动C、甲向上，乙向上，丙向下 D、甲乙丙都向上，只不过丙比甲乙都慢（三）、坐标系：1在坐标系中描述一个物体位置时，你认为应注意什么问题？2要描述我们在教室里的位置时，应该选择什么坐标？要描述电扇投影仪时要用什么坐标？练习：从高出地面3m的位置竖直向上抛出一个小球，它上升5m后回落，最后到达地面，分别以地面和抛出点为原点建立坐标系，方向均以向上为正，填写以下表格坐标原点的设置出发点的坐标最高点的坐标落地点的坐标以地面为原点以抛出点为原点如果物体沿直线运动，为了定量描述物体的位置及变化，可以以这条直线为x轴，在直线上规定 、 和 ，建立直线坐标系，如图所示，若物体运动到A点，此时它的位置坐标xA= ，若它运动到B点，则此时它的位置坐标xB = 。三、小结：1质点是一种 模型，是一种科学抽象。实际 存在。2物体可以看作质点的条件：3、参考系的选取是 的。会利用参考系描述物体的运动4、会在坐标系中确定物体的坐标。四、当堂检测：1、下列关于质点的说法，正确的是（ ）A、顺水漂流的小船可以看成质点B、研究火车通过路边一根电线杆时，火车可以看成指点C、研究奥运会乒乓球运动员打出的弧圈球是不能把乒乓球看成质点D、研究奥运会跳水运动员跳水动作时，不能将运动员看成质点2、撑杆跳高是一项非常刺激的体育运动项目，一般来说可以把撑杆跳运动分为如下几个阶段：助跑、撑杆起跳、越过横杆讨论并思考后回答，在下列几种情况下运动员能否被看作质点，从中体会质点模型的建立过程 (1)教练员针对训练录像纠正运动员的错误时，能否将运动员看成质点? (2)分析运动员的助跑速度时，能否将其看成质点? (3)测量其所跳高度(判断其是否打破纪录)时，能否将其看成质点?3、如图所示，甲、乙、丙三人各乘不同的热气球，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、丙的运动可能是()A甲、乙匀速下降，且v乙v甲，丙停在空中B甲、乙匀速下降，且v乙v甲，丙匀速上升C甲、乙匀速下降，且v乙v甲，丙匀速下降，且v丙v甲，丙匀速下降，且v丙v甲六、自我反馈：质点参考系坐标系课后训练案：1下面关于质点的正确说法有 （ ）A、研究和观察日食时可把太阳当做质点B、研究地球的公转时可把地球看做质点C、研究地球的自转时可把地球看做质点D、原子核很小，可把原子核看做质点2 下列情况的物体，哪些情况可将物体当作质点来处理 （ ） A. 放在地面上的木箱，在上面的箱角处用水平推力推它，木箱可绕下面的箱角转动B. 放在地面上的木箱，在其箱高的中点处用水平推力推它，木箱在地面上滑动C. 做花样滑冰的运动员D. 研究钟表的时针转动的情况3美国发射的哈勃望远镜在宇宙空间绕着地球沿一定轨道高速飞行，因出现机械故障，用航天飞机将宇航员送上轨道对哈勃望远镜进行维修以 作参照系，宇航员静止时就可以实行维修工作；以 作参照系时，宇航员是在做高速运动4一物体从O点出发，沿东偏北30的方向运动10 m至A点，然后又向正南方向运动5 m至B点。（sin30=0.5）（1）建立适当坐标系，描述出该物体的运动轨迹；（2）依据建立的坐标系，分别求出A、B两点的坐标在研究下述运动时，能把物体看作质点的是( )A研究地球的自转B研究乒乓球的旋转C研究火车从北京运行到上海 D研究悬挂的轻绳下系着的小钢球的摆动5、下列情况中，可以将所研究的物体抽象成质点模型的是（ ）A.裁判员研究跳水运动员在空中的翻滚动作，人可看成质点B.研究“和谐号”火车全程运行的平均速度，车可看成质点C.研究自转中的地球的转动快慢，地球可看成质点D.教练员研究乒乓选手发球时球的旋转，球可看成质点6、在研究物体的运动时，下列研究对象中不可以当做质点处理的是（ ）A.中国网球女双队员李婷、孙甜甜在第28届雅典奥运会上获得金牌，在研究她们发出的网球时B.研究雅典奥运会首金得主杜雨打出的子弹时C.研究哈雷慧星绕太阳公转时 D.用GPS定位系统研究汽车的位置时7、研究下列问题时，可以把物体看成质点的是（ ）A.研究火车通过黄河铁路大桥所用的时间 B.研究人在汽车上的位置C.研究汽车从天津到北京的时间 D.研究汽车通过某一路标所用的时间8、下列关于质点的说法中正确的是（ ）A.只有体积很小的物体才能看成是质点 B.有很小的物体才能看成是质点C.质点一定代表一个小球D.当物体大小远小于运动的距离时，可以把物体看成质点9、在研究下述运动时，能把物体看作质点的是( )A研究绕地球飞行的航天飞机B研究汽车后轮上一点的运动情况的车轮C研究在水平推力作用下沿水平地面运动的木箱D研究小孩沿滑梯下滑 E手榴弹被抛出后的运动轨迹F对于汽车的后轮，在研究车的牵引力来源时G地面上放一只木箱，在上面的箱角处用水平力推它，在研究它是先滑动还是先翻转时。H研究乒乓球运动员在比赛过程中打出的乒乓球I、研究子弹的弹道曲线时，可将子弹看成质点。J、研究调整飞船的飞行姿态时，可将飞船看作质点。10、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（ ）A.甲车不动，乙车向东运动 B.乙车