高中物理第1章运动的描述1.1质点参考系和坐标系课件2新人教版必修名师制作优质学案新

1、第第1 1节节 质点质点 参考系和坐标系参考系和坐标系1.理解质点的概念，能明确物体在什么情况理解质点的概念，能明确物体在什么情况下可以看作质点下可以看作质点(重点重点); 他们的位置发生了他们的位置发生了变化吗？怎样描述物体变化吗？怎样描述物体的运动？的运动？机械运动机械运动( (mechanical motion) 物体空间位置随时间的变化。物体空间位置随时间的变化。 自然界的一切物体都是运动着的，机械自然界的一切物体都是运动着的，机械运动是自然界中最简单最基本的运动形态。运动是自然界中最简单最基本的运动形态。谁运动？(研究对象)由浅入深由表及里 怎样运动？(描述：文字、物理量、图象)为何

2、会运动？(因果分析)如何研究机械运动？ 因为飞机的大小与形状在研究的问题中因为飞机的大小与形状在研究的问题中影响很小影响很小,可忽略不计可忽略不计质点（理想化方法）质点（理想化方法）一、质点一、质点 当物体的大小与形状在研究的问题当物体的大小与形状在研究的问题中中影响很小影响很小, ,可忽略不计时可忽略不计时, ,可看成质点可看成质点. . 不能不能! !因为研究飞机轮胎的转动时因为研究飞机轮胎的转动时, ,把飞机轮胎的大小与形状在研究的问题把飞机轮胎的大小与形状在研究的问题中不可忽略中不可忽略. .问题一问题一: :地球可不可以看成质点地球可不可以看成质点. .问题一问题一: :地球可不可以

3、看成质点地球可不可以看成质点. .问题二问题二: :乒乓球可不可以看成质点？乒乓球可不可以看成质点？1. 研究乒乓球的运动轨迹时研究乒乓球的运动轨迹时; 物体能否看成质点与物体本身的大物体能否看成质点与物体本身的大小和形状无关小和形状无关2.在研究上旋球或下旋球对接球的影响时；在研究上旋球或下旋球对接球的影响时；一、质点一、质点当物体的大小与形状在研究的问题中当物体的大小与形状在研究的问题中影影响很小响很小, ,可忽略不计时可忽略不计时, ,可看成质点可看成质点. .是实际物是实际物体的一种近似体的一种近似. “具有质量具有质量”和和“占有位置占有位置” ，但，但没有大小没有大小、没有形没有形

4、状状。质点质点没有体积没有体积，因而质点是不可能转动的。任何转动，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能简化为质点。的物体在研究其自转时都不能简化为质点。质点不一定是很小的物体，很大的物体也可简化为质质点不一定是很小的物体，很大的物体也可简化为质点。同一个物体有时可以看作质点，有时又不能看作质点。同一个物体有时可以看作质点，有时又不能看作质点，具体问题具体分析。点，具体问题具体分析。 质点是一种科学抽象，质点是一种科学抽象，是对实际物体的近似，是一种是对实际物体的近似，是一种理想化的理想化的物理模型物理模型，这也是物理学中常用的一种重要的，这也是物理学中常用的一种重要的研究

5、方法。研究方法。质点的特点质点的特点c二、参考系二、参考系第一次世界大战期间，一名法国飞行员在第一次世界大战期间，一名法国飞行员在2000米的高空飞米的高空飞行时，发现旁边有一个小东西，他以为是一只小飞虫，敏行时，发现旁边有一个小东西，他以为是一只小飞虫，敏捷地把它抓过来，令他吃惊的是，抓到的竟是一颗子弹。捷地把它抓过来，令他吃惊的是，抓到的竟是一颗子弹。火车中的小孩是静止的还是运动的？参考系的定义参考系的定义 要描述一个物体的运动，首先要选定某个要描述一个物体的运动，首先要选定某个其其他物体他物体做参考，观察物体相对于这个做参考，观察物体相对于这个“其他物体其他物体”的位置是否随时间变化，以

6、及怎样变化。这种用的位置是否随时间变化，以及怎样变化。这种用来做参考的物体称为来做参考的物体称为参考系（参考系（reference frame）。参考系参考系是研究机械运动的标准。是研究机械运动的标准。名词解释名词解释参考系的选择参考系的选择参考系的选择是任意的，应以观测方便和使物体参考系的选择是任意的，应以观测方便和使物体的运动尽可能简单为原则。一般选择地球和相对于的运动尽可能简单为原则。一般选择地球和相对于地球静止的物体。描述地面上物体运动时，通常选地球静止的物体。描述地面上物体运动时，通常选地面地面或相对于地面静止不动的其他物体作为参考系。或相对于地面静止不动的其他物体作为参考系。一个物

7、体一旦被选为参考系，就认一个物体一旦被选为参考系，就认为它是为它是静止的静止的，假定参考系不动。，假定参考系不动。比较两个物体的运动应选同一参考系。比较两个物体的运动应选同一参考系。选择不同的参考系来观察同一个物体选择不同的参考系来观察同一个物体的运动，观察的结果可能会不同的运动，观察的结果可能会不同。运动的相对性运动的相对性 自然界的一切物体都处于自然界的一切物体都处于永恒的运动永恒的运动中，绝中，绝对静止的物体是不存在的。就此意义而言，我们对静止的物体是不存在的。就此意义而言，我们说运动是绝对的。但是，描述某一个物体的位置说运动是绝对的。但是，描述某一个物体的位置及其随时间的变化，却又总是

8、相对于其他物体而及其随时间的变化，却又总是相对于其他物体而言的。言的。名词解释名词解释运动的相对性运动的相对性想一想想一想 我们说下列物体是我们说下列物体是运动的，是拿什么作为运动的，是拿什么作为参考系？参考系？地面、观众、路旁的树地面、观众、路旁的树1. “小小竹排江中游，巍巍青山两岸走小小竹排江中游，巍巍青山两岸走”分别描分别描述了两种运动情景，分别是以什么为参考系？述了两种运动情景，分别是以什么为参考系？2. “月亮在莲花般的云朵里穿行月亮在莲花般的云朵里穿行”3. “坐地日行八万里，巡天遥看一千河坐地日行八万里，巡天遥看一千河”，我们感，我们感觉是静止不动的。这与诗句里的描述是否矛盾？

9、觉是静止不动的。这与诗句里的描述是否矛盾？4. “满眼风波多闪烁，看山恰似走来迎，仔细看满眼风波多闪烁，看山恰似走来迎，仔细看山山不动，是船行山山不动，是船行”其中其中“看山恰似走来迎看山恰似走来迎”和和“是船行是船行”所选的参考系分别是什么？所选的参考系分别是什么？河岸、竹排河岸、竹排云朵云朵 不矛盾不矛盾人、人、山（地面）山（地面）1 1、关于参考系的选取，下列说法正确的是、关于参考系的选取，下列说法正确的是（ ）a a、参考系必须选取静止不动的物体、参考系必须选取静止不动的物体 b b、参考系必须是和地面联系在一起的、参考系必须是和地面联系在一起的c c、在空中运动的物体不能作为参考系、

10、在空中运动的物体不能作为参考系 d d、任何物体都可以作为参考系、任何物体都可以作为参考系d2.在公路上向左匀速运动的汽车，经过一棵在公路上向左匀速运动的汽车，经过一棵果树时，恰有树上一个果子从上面自由落下，果树时，恰有树上一个果子从上面自由落下，下图为运动的轨迹，在地面上观察到的运动下图为运动的轨迹，在地面上观察到的运动轨迹是轨迹是_车中人以车为参考系观察到果车中人以车为参考系观察到果子的运动轨迹是子的运动轨迹是_abcdad如何确定物体的位置？如何确定物体的位置？ 若物体只在一条直线上运动，如何描述位置及若物体只在一条直线上运动，如何描述位置及位置变化？若在某平面（操场）上呢？文字描述方位

11、置变化？若在某平面（操场）上呢？文字描述方便吗？能精确吗？有没有简便又准确的方法？便吗？能精确吗？有没有简便又准确的方法？ 这是不是很方便？这是不是很方便？xo5m物体沿直线运动物体沿直线运动 为了定量地描述物体的位置及位置的变化，需要为了定量地描述物体的位置及位置的变化，需要在在参考系参考系上建立适当的上建立适当的坐标系坐标系（coordinate system）。）。三、坐标系三、坐标系名词解释名词解释 坐标系坐标系是在参考系的基础上抽象出是在参考系的基础上抽象出来的概念，是来的概念，是抽象化抽象化的的参考系参考系。坐标系的构成要素坐标系的构成要素 直线坐标系直线坐标系数字数字原点原点单位

12、长单位长度度正方正方向向物理量的物理量的符号符号单位单位坐标系的种类坐标系的种类 一维坐标一维坐标（直线坐标系） 描述物体在一条直线上运动，即物体做一维描述物体在一条直线上运动，即物体做一维运动时，可以以这条直线为运动时，可以以这条直线为 x 轴，在直线上规定轴，在直线上规定原点、正方向和单位长度，建立直线坐标系。如原点、正方向和单位长度，建立直线坐标系。如图所示，若某一物体运动到图所示，若某一物体运动到a点，此时它的位置点，此时它的位置坐标坐标 xa3m，若它运动到，若它运动到b点，则此时它的坐标点，则此时它的坐标 xb2m（“”表示沿表示沿 x 轴负方向）轴负方向）。 二维坐标二维坐标（平

13、面直角坐标系） 描述物体在一平面内运动，即二维运动时，描述物体在一平面内运动，即二维运动时，需采用两个坐标确定它的位置。需采用两个坐标确定它的位置。axyo22喷喷水水抛抛物物线线x1y1yox三维坐标三维坐标（立体坐标系） 描述物体在空间的运动。描述物体在空间的运动。xyzo用坐标系用坐标系你能说出他们的位置吗你能说出他们的位置吗? ?手持式手持式gps定位器定位器此刻处于我国哪个城此刻处于我国哪个城市的什么部位？市的什么部位？ 科学漫步科学漫步生活中的物理生活中的物理全球卫星定位系统（全球卫星定位系统（gps） 卫星测时测距导航卫星测时测距导航 / 全球定位系统全球定位系统 navigation satellite time and ranging/global positioning system 确定地球物体的具体方位，提供准确时间。确定地球物体的具体方位，提供准确时间。 在地图上看到的经纬线，实在地图上看到的经纬线，实际上就是在地球表面建立的坐标际上就是在地球表面建立的坐标系系1. 机械运动：机械运动：物体相对于其他物体的位置变化物体相对于其他物体的位置变化叫叫机械运动，简称运动。机械运动，简称运动。2. 质点：质点：用来代替物体的有质量的点。质用来代替物体的有质