《质点-参考系和坐标系》课件

1、第一章第一章 运动的描述运动的描述1 质点质点-参考系和坐标系参考系和坐标系科学家呢科学家呢？问题问题1：该如何描述物体的运动呢？：该如何描述物体的运动呢？诗人用气势磅礴来描述大河中的水流，用诗人用气势磅礴来描述大河中的水流，用矫捷如燕来描述运动员轻盈的舞姿，画家用汽矫捷如燕来描述运动员轻盈的舞姿，画家用汽车后面的线条来表示风，来描述车辆的飞驰。车后面的线条来表示风，来描述车辆的飞驰。谁能准确描述下列物体的运动？谁能准确描述下列物体的运动？如：雄鹰在空中翱翔如：雄鹰在空中翱翔 足球的飞滚足球的飞滚 树叶、纸张的飘落树叶、纸张的飘落 海浪的汹涌澎湃海浪的汹涌澎湃1. 运动是运动是_ 的的; 一切

2、物体都在不停一切物体都在不停_.一、物体的运动一、物体的运动精确描述精确描述之难之难谁能准确描述下列物体的运动？谁能准确描述下列物体的运动？如：雄鹰在空中翱翔如：雄鹰在空中翱翔 足球的飞滚足球的飞滚 树叶、纸张的飘落树叶、纸张的飘落 海浪的汹涌澎湃海浪的汹涌澎湃困难在于物体有自己的大小和形状困难在于物体有自己的大小和形状1. 运动是运动是_ 的的; 一切物体都在不停一切物体都在不停_.一、物体的运动一、物体的运动我们是否要考虑我们是否要考虑飞机本身大小？飞机本身大小？车箱的颤动我车箱的颤动我们考虑吗？们考虑吗？我们已经很自然的我们已经很自然的忽略忽略某些次要因素某些次要因素（如形状、大小），（

3、如形状、大小），只关心只关心主要的方面。主要的方面。一、物体的运动一、物体的运动难道我们真的无法描述物体的运动？难道我们真的无法描述物体的运动？例例: 飞机以某速度从南京飞向北京飞机以某速度从南京飞向北京, 研研究火车在城市之间运行究火车在城市之间运行2. 物体和质点物体和质点(1) 质点的概念：质点的概念：一个有质量的一个有质量的 物质点物质点(3) 实际物体哪些情况下都可简化为质点实际物体哪些情况下都可简化为质点?物理方法物理方法根据所研究问题的性质根据所研究问题的性质，抓住问题中的主要因素抓住问题中的主要因素，忽略其次要因素忽略其次要因素，建立一种建立一种理想化的模型理想化的模型，使复杂

4、问题得到使复杂问题得到简化简化，这是一种重要的科学研究方法。质这是一种重要的科学研究方法。质点就是这样一个理想化模型。点就是这样一个理想化模型。这是一种科学抽象。那以前接触过这样这是一种科学抽象。那以前接触过这样的物理模型吗？的物理模型吗？1. 在下列物体的运动中，可视作质点的物在下列物体的运动中，可视作质点的物体有体有( )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. 研究转动的汽车轮胎研究转动的汽车轮胎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. 表演精彩芭蕾舞演员表演精彩芭蕾舞演员E. 参加一百米跑竞赛的运动员在冲刺过程中参加一百米跑竞赛的运动员在冲刺过程

5、中F. 在斜下推力的作用下，沿水平面滑动的箱子在斜下推力的作用下，沿水平面滑动的箱子G. 计算子弹从枪口到靶心的飞行时间计算子弹从枪口到靶心的飞行时间H. 测量子弹船过一张薄纸的时间。测量子弹船过一张薄纸的时间。 典型例题典型例题1. 在下列物体的运动中，可视作质点的物在下列物体的运动中，可视作质点的物体有体有( )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. 研究转动的汽车轮胎研究转动的汽车轮胎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. 表演精彩芭蕾舞演员表演精彩芭蕾舞演员E. 参加一百米跑竞赛的运动员在冲刺过程中参加一百米跑竞赛的运动员在冲刺过程中F. 在

6、斜下推力的作用下，沿水平面滑动的箱子在斜下推力的作用下，沿水平面滑动的箱子G. 计算子弹从枪口到靶心的飞行时间计算子弹从枪口到靶心的飞行时间H. 测量子弹船过一张薄纸的时间。测量子弹船过一张薄纸的时间。 ACFG典型例题典型例题1.质点是一种理想化的模型；质点是一种理想化的模型；2.质点是对实际物体的近似；质点是对实际物体的近似；3.一个物体是否能被看成质点，取决于所研究问一个物体是否能被看成质点，取决于所研究问题的性质。即使是同一个物体，在研究的问题题的性质。即使是同一个物体，在研究的问题不同时，有的情况下可以看作质点，而有的情不同时，有的情况下可以看作质点，而有的情况可能不可以看作质点。况

7、可能不可以看作质点。质点质点思维体操：思维体操：如何解释小孩如何解释小孩的的静止？静止？同样的物体，运同样的物体，运动会不同？动会不同？1. 运动的相对性：运动的相对性：描述运动要寻找参考物体描述运动要寻找参考物体2. 参考系参考系(reference frame)(1) 选择的任意性选择的任意性(一般选择地球和相一般选择地球和相对于地球静止的物体对于地球静止的物体)(2) 对不同参考系，运动可能不同对不同参考系，运动可能不同注意：比较两个物体的运动情况，必注意：比较两个物体的运动情况，必须选择同一个参考系才有意义。须选择同一个参考系才有意义。二二 、参考系、参考系体会诗境中的相对运动体会诗境

8、中的相对运动飞花两岸照船红，飞花两岸照船红，百里榆堤半日风。百里榆堤半日风。卧看满天云不动，卧看满天云不动，不知云与我俱东。不知云与我俱东。 2. 描述物体地运动，必须选择参考系，描述物体地运动，必须选择参考系，关于参考系，下列正确地是关于参考系，下列正确地是( ) A. 早晨太阳从东方升起，参考系是地面早晨太阳从东方升起，参考系是地面 B. 地球绕太阳近似做圆周运动，参考系地球绕太阳近似做圆周运动，参考系是太阳是太阳 C. 研究地面上物体的运动只能取地面为研究地面上物体的运动只能取地面为参考系参考系 D. 在不同参考系中描述物体的运动，简在不同参考系中描述物体的运动，简繁程度会不同繁程度会不

9、同 典型例题典型例题 2. 描述物体地运动，必须选择参考系，描述物体地运动，必须选择参考系，关于参考系，下列正确地是关于参考系，下列正确地是( ) A. 早晨太阳从东方升起，参考系是地面早晨太阳从东方升起，参考系是地面 B. 地球绕太阳近似做圆周运动，参考系地球绕太阳近似做圆周运动，参考系是太阳是太阳 C. 研究地面上物体的运动只能取地面为研究地面上物体的运动只能取地面为参考系参考系 D. 在不同参考系中描述物体的运动，简在不同参考系中描述物体的运动，简繁程度会不同繁程度会不同 ABD典型例题典型例题笛卡儿发明笛卡儿发明坐标系坐标系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

10、，如何描述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？位置变化？若在某平面（操场）上呢？ 文字描述方便吗？能精确吗？文字描述方便吗？能精确吗？ 有没有简便又准确的方法？有没有简便又准确的方法？区分：区分：定性定性与与定量定量1. 坐标系坐标系(coordinate system)建立的作用建立的作用2. 坐标系的构成要素：坐标系的构成要素： 原点、正方向、标度、原点、正方向、标度、 物理量、单位物理量、单位三、坐标系三、坐标系从从A到到B位置变化了多少？位置变化了多少？你是如何得到的？你是如何得到的？3. 从高出地面从高出地面3m的位置竖直向上抛出的位置竖直向上抛出一个小球，它上升一个小球，它上升5m后回落，最后到达地后回落，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：系，方向均以向上为正，填写以下表格：典型例题典型例题坐标点原点的坐标点原点的设置设置出发点的出发点的坐标坐标最高点的最高点的坐标坐标落地点落地点的坐标的坐标以地面为原点以地面为原点以抛出点为原点以抛出点为原