1.1高中物理必修一《质点_参考系和坐标系》课件

1、高中物理必修一 鸟鸟 在飞翔在飞翔 火箭飞向太空火箭飞向太空 乌龟在跑乌龟在跑 地球在转动地球在转动 机械运动机械运动： 它是自然界最简单最基本的运动形式。它是自然界最简单最基本的运动形式。 在物理学中，研究物体做机械运动的分支叫在物理学中，研究物体做机械运动的分支叫力学力学。 一、质点：一、质点： 用来代替物体的有质量的点用来代替物体的有质量的点。 1、特点：、特点： A、它、它只有质量只有质量没有大小没有大小 B、它是一种理想化的模型。、它是一种理想化的模型。 2、 物体被看作质点的条件物体被看作质点的条件： 当物体的大小和形状对我们当物体的大小和形状对我们 研究问题研究问题 的影响不大可

2、以忽略时，可以把物体看的影响不大可以忽略时，可以把物体看 作质点作质点 。 问题问题1 1：该如何描述物体的运动呢？：该如何描述物体的运动呢？ 1、关于质点的以下说法正确的是（、关于质点的以下说法正确的是（ ） A只有体积很小或质量很小的物体才能看作只有体积很小或质量很小的物体才能看作 质点质点 B只要物体运动不是很快，就可以把物体看只要物体运动不是很快，就可以把物体看 作质点作质点 C物体的大小和形状可以忽略时，可将物体物体的大小和形状可以忽略时，可将物体 看作质点看作质点 D质点是客观存在的质点是客观存在的 v1、物体各点的运动情况相同（平动）时，可以看作质点，一般研究 物体的转动时不能把

3、物体看作质点。 v2、物体有转动，但物体的转动不是我们所研究的主要问题时，物体 的本身大小和形状已变成了次要因素，物体可以看作质点。 v3、物体本身的大小对所研究的问题不能忽略时，不能把物体看作质 点。 v4、物体能否看作质点，取决于它的形状和大小在所研究的问题中是 否可以忽略不计，而跟物体自身体积的大小，质量的多少和运动速度 的大小无关。 v5、一个物体能否看作质点取决于所研究问题的性质，即使同一个物 体在研究问题不同时，有的情况下可以看作质点，而有的情况下不可 以看作质点。 几点说明几点说明: : 2 2、在下列各物体的运动中，可视作质点在下列各物体的运动中，可视作质点 的物体有（）的物体

4、有（） A A从北京开往广州的一列火车从北京开往广州的一列火车 B B研究转动的汽车轮胎研究转动的汽车轮胎 C C研究绕地球运动时的航天飞机研究绕地球运动时的航天飞机 D D表现精彩的芭蕾舞演员表现精彩的芭蕾舞演员 下列情况不能看成质点的是（下列情况不能看成质点的是（ ） A A、研究绕地球飞行时航天飞机的轨道、研究绕地球飞行时航天飞机的轨道 B B、研究飞行中的直升机上的螺旋桨的转动情况、研究飞行中的直升机上的螺旋桨的转动情况 C C、计算从北京开往汕头的一列火车的运行时间、计算从北京开往汕头的一列火车的运行时间 D D、计算火车通过路口所用的时间、计算火车通过路口所用的时间 4 4、下列关

5、于质点的说法，正确的是下列关于质点的说法，正确的是 （ ） A A顺水漂流的小船可以视为质点顺水漂流的小船可以视为质点 B B研究火车通过路旁一根电线杆时，火车可以看做质点研究火车通过路旁一根电线杆时，火车可以看做质点 C C研究奥运会乒乓球运动员打出的弧圈球时不能把乒乓研究奥运会乒乓球运动员打出的弧圈球时不能把乒乓 球看做质点球看做质点 D D研究奥运会跳水运动员跳水动作时，不能将运动员看研究奥运会跳水运动员跳水动作时，不能将运动员看 做质点做质点 解析解析 顺水漂流的小船各点的运动情况一致，是平动的物体，可视为质顺水漂流的小船各点的运动情况一致，是平动的物体，可视为质 点，点，A对对 研究

6、火车通过路旁的一根电线杆时，火车的长度不能忽略，火车不能研究火车通过路旁的一根电线杆时，火车的长度不能忽略，火车不能 看做质点，故看做质点，故B错误错误 研究旋转多变的乒乓球的弧圈运动时，乒乓球的大小研究旋转多变的乒乓球的弧圈运动时，乒乓球的大小形状形状不能忽略，不能忽略， 乒乓球不能看做质点，故乒乓球不能看做质点，故C正确正确 研究运动员的跳水动作时，要研究转体和翻滚等高难动作，也不能看研究运动员的跳水动作时，要研究转体和翻滚等高难动作，也不能看 做质点，故做质点，故D正确正确 5 5、关于质点，下列说法正确的是关于质点，下列说法正确的是 （ ） A A质点就是一个体积很小的小球质点就是一个

7、体积很小的小球 B B只有很小的物体才能被视为质点只有很小的物体才能被视为质点 C C质点不是实际存在的物体，只是一种理想模质点不是实际存在的物体，只是一种理想模 型型 D D大的物体有时也可以被视为质点大的物体有时也可以被视为质点 思考与讨论： v质点和几何中的点是一回事吗？ 1 1、相同点：都是没有形状和大小的点。、相同点：都是没有形状和大小的点。 2 2、不同点：质点是实际物体的抽象，它具有一定的、不同点：质点是实际物体的抽象，它具有一定的 物理内涵，具有物体的全部质量；几何中的点没物理内涵，具有物体的全部质量；几何中的点没 有质量，仅表示位置，而且应该绝对的小。有质量，仅表示位置，而且

8、应该绝对的小。 思维体操： v 同样的物体，同样的物体， 运动会不同？运动会不同？ v 如何解释小如何解释小 孩的孩的静止？ 1、老师在运老师在运 动还是静止？动还是静止？ 2、 v 同一个物体为同一个物体为 什么看到的现象不什么看到的现象不 一样？一样？ 二 、参考系 v1、概念：为了确定物体的位置和描述物体运动而被选作参为了确定物体的位置和描述物体运动而被选作参 考的物体或物体系。考的物体或物体系。 v2、参考系（reference frame） v（1）参考系的选取是任意的，应以使运动的描述尽可能简单为原则（任意性） v（2）对不同参考系，运动可能不同（差异性） （3）比较两个物体的运动

9、情况，必须选择同一个参考系才有意义。（统 一性） 注意：以后凡是说到运动，应首先选取参考系，常常 选地面或者相对地面静止的物体为参考系。 3、运动的相对性。 体会诗境中的相对体会诗境中的相对 运动运动 1 、以下说法正确的是（、以下说法正确的是（ ） A.参考系就是不动的物体参考系就是不动的物体 B.任何情况下，只有地球才是最理想的参任何情况下，只有地球才是最理想的参 考系考系 C.不选定参考系，就无法研究某一个物体不选定参考系，就无法研究某一个物体 是怎么运动的是怎么运动的 D.同一物体的运动，对不同的参考系可能同一物体的运动，对不同的参考系可能 有不同的观察结果有不同的观察结果 2、列车、

10、列车A和和B并排停在某站，当并排停在某站，当A启动后启动后B还未还未 启动，启动，而而此时列车此时列车B内的一乘客看到自己所乘内的一乘客看到自己所乘 的列车运动了，他选的参考系是（）的列车运动了，他选的参考系是（） A列车列车A B列车列车B C站台站台 D铁轨铁轨 v3、甲、乙、丙三架光电梯，甲中乘客看到一、甲、乙、丙三架光电梯，甲中乘客看到一 座高楼在向下运动，乙中乘客看甲在向下运座高楼在向下运动，乙中乘客看甲在向下运 动，丙中乘客看甲、乙都在向上运动，这三动，丙中乘客看甲、乙都在向上运动，这三 架电梯的运动情况可能有那些？架电梯的运动情况可能有那些？ 思考： v我们曾说过运动是绝对的，现

11、在又 说运动是相对的，矛盾么？ v 文字描述方便吗？能精确吗？ v 有没有简便又准确的方法？ v 若物体只在一条直线上运动，如何描 述位置变化？若在某平面（操场）上呢？ 如 何 确 定 物 体 的 位 置 为了定量地描述物体的位置及位置的变化，为了定量地描述物体的位置及位置的变化， 需要在参考系上建立适当的坐标系。需要在参考系上建立适当的坐标系。 4.坐标系坐标系 如果物体沿直线运动，可以以这条直线为如果物体沿直线运动，可以以这条直线为x轴，轴， 在直线上规定原点，正方向和单位长度，建在直线上规定原点，正方向和单位长度，建 立直线坐标系。立直线坐标系。 X O 5m 练习练习 A点坐标点坐标X

12、A=-3m X/m O 如图所示，汽车沿如图所示，汽车沿X轴做直线运动，从轴做直线运动，从A点点 运动到运动到B点，由图判断点，由图判断A点坐标、点坐标、B点坐标和点坐标和 走过的路程。走过的路程。 1-1234-2-3-4 A B B点坐标点坐标XB=2m 走过的路程走过的路程 B= m 思考：思考： 正负表示什么？正负表示什么？ 数值大小表示什么？数值大小表示什么？ 上一页下一页 知识归纳知识归纳 坐标系坐标系 （1）定义：）定义：为了定量地描述物体的位置及位置的为了定量地描述物体的位置及位置的 变化，需要在参考系上建立适当的坐标系变化，需要在参考系上建立适当的坐标系 （2）一维坐标系：）

13、一维坐标系：选某一位置为坐标原点，以某选某一位置为坐标原点，以某 个方向为正方向，选择适当的标度建立一个坐标轴，个方向为正方向，选择适当的标度建立一个坐标轴， 就构成了一维坐标系，适用于描述物体在一维空间就构成了一维坐标系，适用于描述物体在一维空间 运动（即物体沿一条直线运动）时物体的位置运动（即物体沿一条直线运动）时物体的位置 （3）二维坐标系：）二维坐标系：由两个互相垂直的坐标轴组成，由两个互相垂直的坐标轴组成， 适用于物体在二维空间（即在同一平面）内运动时，适用于物体在二维空间（即在同一平面）内运动时， 又称为平面直角坐标系又称为平面直角坐标系 （4）三维直角坐标系：）三维直角坐标系：由

14、三个互相垂直的坐标轴由三个互相垂直的坐标轴 组成，又称为立体直角坐标系适用于描述物体在组成，又称为立体直角坐标系适用于描述物体在 三维空间中的具体位置三维空间中的具体位置 v练习题1 归纳总结：归纳总结： 定量描述沿直线运动的物体的位置及变化，定量描述沿直线运动的物体的位置及变化， 只需建立直线坐标系（一维坐标系）；但当物只需建立直线坐标系（一维坐标系）；但当物 体在同一平面内运动时要用平面直角坐标系体在同一平面内运动时要用平面直角坐标系 （二维坐标系）才能定量描述出物体的位置及（二维坐标系）才能定量描述出物体的位置及 位置的变化位置的变化 说一说 生活中的物理 手持式手持式GPSGPS 科学

15、漫步：全球卫星定位系统（科学漫步：全球卫星定位系统（GPSGPS） GPSGPS显示屏信息显示屏信息 车载GPS 放大图放大图 v典型例题典型例题 v1下列物体的运动中，可视作质点的物体有 ( )A.从北京开往广州的一列火车 vB.研究火车通过电线杆/路口/大桥时 vC.研究转动的汽车轮胎 vD.研究绕地球运动时的航天飞机 vE.表演精彩芭蕾舞演员 vF.参加一百米跑竞赛的运动员在冲刺过程中 vG.马拉松长跑的运动员 vH.夺冠的皮划艇冲线时 vI.在斜下推力的作用下，沿水平面滑动的箱子 vJ.计算子弹从枪口到靶心的飞行时间 vK.测量子弹船过一张薄纸的时间。 v2、描述物体地运动，必须选择参考系，关于参考系， 下列说法中正确地是（ ） v（A）早晨太阳从东方升起，参考系是地面 v（B）地球绕太阳近似做圆周运动，参考系是太阳 v（C）研究地面上物体的运动只能