【同步导学】高中物理 1.1质点　参考系和坐标系课件 新人教必修1

第一章运动的描述1．质点参考系和坐标系一、机械运动1．定义：物体的______随时间的变化．它

是自然界中最简单、最基本的运动形式．2．力学：在物理学中研究物体做_________

规律的分支．位置机械运动二、物体和质点1．实际物体：都有一定的_____和形状，并

物体上各部分的______情况一般情况下并不

相同．2．质点：用来代替物体的具有______的点．3．把物体看做质点的条件如果忽略物体的______和______等因素，不

影响问题的研究时，就可以把物体看做是质

点．【特别提醒】

质点是一个理想化的物理模型，实际中并不存在．大小运动质量大小形状三、参考系1．运动与静止自然界中的一切物体都处于永恒的运动中，

即运动是_______的，静止是______的，但

我们在研究具体物体的运动时，可以说运

动是______的．绝对相对相对2．参考系(1)定义：在描述物体的运动时，被选定做参

考、假定为______的其他物体．(2)意义：观察被研究的物体相对于参考系的

位置是否随______变化以及如何变化不动时间四、坐标系1．目的：定量地描述物体的______及位置

的______．2．方法：当物体做直线运动时，可以选取

某一点为坐标原点建立坐标轴，坐标轴的

方向表示规定的________，坐标轴上的数

值表示物体的位置．位置变化正方向3．全球定位系统它是由若干个绕地球运行的人造卫星和地面

接收装置组成的，能够很精确的确定物体的

位置的系统，通常简称_____.GPS一、对质点的理解1．质点是用来代替物体的有质量的点，其突出的特点是“具有质量”和“占有位置”，但没有大小、形状、体积，与几何中的“点”有本质的区别．2．质点是实际物体的一种高度抽象，实际中并不存在，是一种“理想化模型”．3．能否否把一一个物物体看看做质质点，，关键键是看看物体体的大大小、、形状状在所所研究究的问问题中中是否否为次次要因因素．．例如如，研研究火火车从从北京京到上上海的的运动动时可可以把把火车车视为为质点点，但但研究究火车车过桥桥的时时间时时就不不能把把火车车看成成质点点了．．4．在中中学物物理中中所研研究的的物体体，一一般情情况下下都可可以把把它们们当做做质点点．因因此，，在物物理习习题中中，对对于“物体”和“质点”两个词词一般般不加加区分分．【特别提提醒】(1)物体的的大小小并不不是判判断物物体能能否看看做质质点的的根据据．(2)对同一一物体体，能能否将将其看看做质质点要要视研研究的的问题题而定定下列说说法正正确的的是()A．运动动中的的地球球不能能看成成质点点，而而原子子核可可以看看成质质点B．研究究火车车通过过路旁旁一根根电线线杆的的时间间时，，火车车可看看成质质点C．研究究奥运运会乒乒乓球球女单单冠军军张怡怡宁打打出的的乒乓乓球时时，能能把乒乒乓球球看成成质点点D．研究究在平平直的的高速速公路路上飞飞驰的的汽车车的速速度时时，可可以将将汽车车看成成质点点解析：：当研究究地球球的公公转时时，由由于地地球直直径(约1.3×107m)比地球球与太太阳之之间的的距离离(约1.5×1011m)要小得得多，，可以以忽略略不计计，可可以把把地球球看成成质点点(忽略地地球的的自转转)；当研研究地地球的的自转转引起起的昼昼夜交交替等等现象象时，，就不不能忽忽略地地球的的大小小和形形状，，当然然就不不能把把地球球看成成质点点了．．当研研究电电子绕绕原子子核的的运动动情况况时，，因为为原子子核的的半径径只相相当于于原子子半径径的十十万分分之一一，所所以可可以把把原子子核看看成质质点；；但若若研究究有关关原子子核结结构的的问题题时，，就不不能把把原子子核看看成质质点，，选项项A错；研究火火车通通过路路旁的的一根根电线线杆的的时间间时，，因电电线杆杆的粗粗细比比火车车的长长度小小得多多，故故电线线杆可可看成成质点点，而而火车车不能能看成成质点点，选选项B错；奥奥运冠冠军张张怡宁宁打出出的乒乒乓球球虽小小，但但飞旋旋多变变，不不能看看成质质点，，C错误；；在平平直的的高速速公路路上飞飞驰的的汽车车，尽尽管车车轮在在转动动，但但我们们研究究的是是汽车车的速速度，，对整整个车车的运运动来来讲，，车轮轮的转转动不不是研研究的的主要要问题题，可可将车车看成成质点点，D正确．．答案：：D二、对对参考考系的的进一一步理理解1．“参参考系系”的的四性性(1)标准性性：用用来选选作参参考系系的物物体都都是假假定不不动的的，被被研究究的物物体是是运动动还是是静止止，都都是相相对于于参考考系而而言的的．(2)任意性性：参参考系系的选选取具具有任任意性性，但但应以以观察察方便便和使使运动动的描描述尽尽可能能简洁洁为原原则；；研究究地面面上物物体的的运动动时，，常选选地面面为参参考系系．(3)统一性性：比比较物物体的的运动动时，，应该该选择择同一一参考考系．．(4)差异性性：同同一运运动选选择不不同的的参考考系，，观察察结果果一般般不同同．例例如，，坐在在行驶驶的车车中的的乘客客，以以地面面为参参考系系，乘乘客是是运动动的，，但如如果以以车为为参考考系，，则乘乘客是是静止止的．．2．选取取参考考系的的原则则(1)选取参参考系系一般般应根根据研研究对对象和和研究究对象象所在在的系系统来来决定定．例例如，，研究究火车车上物物体的的运动动情况况，一一般选选取火火车作作为参参考系系；研研究地地面上上物体体的运运动时时，常常选取取地面面或相相对地地面静静止的的物体体作为为参考考系．．选择择地面面为参参考系系时，，参考考系常常可以以略去去不提提，如如“汽汽车运运动了了”，，就不不必说说成““汽车车相对对地面面运动动了””．(2)参考系系的选选取可可以是是任意意的．．在实实际问问题中中，参参考系系的选选取以以研究究问题题方便便、对对运动动的描描述尽尽可能能简单单为基基本原原则．．某校高高一的的新同同学分分别乘乘两辆辆汽车车去市市公园园游玩玩．当当两辆辆汽车车在平平直公公路上上运动动时，，甲车车内一一同学学看见见乙车车没有有运动动，而而乙车车内一一同学学看见见路旁旁的树树木向向西移移动．．如果果以地地面为为参考考系，，那么么，根根据上上述观观察到到的现现象可可说明明()A．甲车车不动动，乙乙车向向东运运动B．乙车车不动动，甲甲车向向东运运动C．甲车车向西西运动动，乙乙车向向东运运动D．甲、、乙两两车以以相同同的速速度都都向东东运动动解析：：正确分分析“乙车内内一同同学看看见路路旁的的树木木向西西移动动”是解决决本题题的关关键．．树木木相对对地面面本是是静止止的，，由此此判断断乙车车(相对地地面)一定是是向东东运动动．“甲车内内一同同学看看见乙乙车没没有运运动”则说明明甲、、乙两两车相相对静静止，，速度度一定定是相相同的的．答案：：D三、建建立坐坐标系系的意意义及及方法法1．意义义(1)物体做做机械械运动动时，，其位位置会会随时时间发发生变变化，，为了了定量量地描描述物物体的的位置置及位位置的的变化化，需需要在在参考考系上上建立立适当当的坐坐标系系．(2)物体的的位置置可认认为是是质点点在某某时刻刻所在在空间间的一一点．．2．方法法(1)直线坐坐标系系：如如果物物体沿沿直线线运动动，即即做一一维运运动时时，可可以以以这条条直线线为x轴，在在直线线上规规定原原点、、正方方向和和标度度，建建立直直线坐坐标系系．(2)二维坐坐标系系：当当物体体在某某一平平面内内做曲曲线运运动，，即做做二维维运动动时，，需用用两个个相互互垂直直的坐坐标确确定它它的位位置，，即二二维坐坐标(平面坐坐标)．(3)三维坐坐标系系：当当物体体在空空间内内运动动时，，需采采用三三个坐坐标确确定它它的位位置，，即三三维坐坐标(空间坐坐标)．3．原则则建立坐坐标系系的原原则是是确定定物体体的位位置方方便、、简洁洁．【特别提提醒】(1)建立何何种坐坐标系系要针针对物物体是是在直直线上上、平平面内内、还还是空空间中中运动动而定定．(2)建立坐坐标系系应明明确坐坐标原原点、、正方方向及及单位位长度度，标标明坐坐标单单位．．如下图图所示示，冰冰场上上的花花样滑滑冰运运动员员，要要描述述他们们的位位置，，你认认为应应该怎怎样建建立坐坐标系系？如如要描描述空空中飞飞机的的位置置，又又应怎怎样建建立坐坐标系系？解析：：可以以以冰场场中央央为坐坐标原原点，，向东东为x轴正方方向，，向北北为y轴正方方向，，建立立水平平面内内的直直角坐坐标系系，这这样就就可以以准确确地描描述运运动员员的位位置了了．例如，，某时时刻运运动员员的坐坐标为为(4m，－6m)，说明明他在在冰场场中央央东侧侧4m、偏南南6m的地方方，如如右图图所示示．如如果要要确定定飞机机的位位置，，则需需要确确定一一点(如观察察者所所在的的位置置)为坐标标原点点，建建立三三维直直角坐坐标系系来描描述．．〔说一说说〕对于在在平面面上运运动的的物体体，例例如冰冰场上上的花花样滑滑冰运运动员员，要要描述述它们们的位位置，，你认认为应应该怎怎样建建立坐坐标系系？点拨：：花样滑滑冰运运动员员在冰冰场中中滑行行的轨轨迹是是无规规则的的曲线线，而而且经经常做做一些些有难难度的的跳跃跃、旋旋转动动作，，因此此要准准确地地描述述它们们的位位置，，应建建立三三维的的空间间立体体坐标标系．．下图中中，你你认为为哪些些对象象可以以看做做质点点？解析：：(1)研究地地球绕绕太阳阳的公公转周周期时时，尽尽管地地球直直径约约为1.3×104km，而且且本身身也在在自转转，但但由于于地球球和太太阳之之间的的距离离约为为1.5×108km，是地地球直直径的的104倍，因因而就就地球球相对对太阳阳公转转来说说，地地球的的大小小和自自转可可以忽忽略不不计，，这时时我们们就可可以把把地球球视为为一个个质点点．(2)自行车车运动动员的的成绩绩决定定于他他的骑骑车速速度，，我们们关注注的是是他到到达终终点的的名次次，不不关注注身体体各部部位的的动作作，故故可以以把自自行车车运动动员看看成一一个质质点．．(3)地球绕绕太阳阳公转转时，，地球球上不不同地地区季季节的的变化化、昼昼夜的的变化化是不不同的的，这这时地地球的的大小小和形形状是是不能能被忽忽略的的，所所以地地球在在此研研究问问题中中不能能看成成一个个质点点．答案：：甲、乙乙可以以看成成质点点丙丙不可可以看看成质质点【反思总总结】物体能能否看看成质质点，，关键键要看看所研研究问问题的的性质质．例例如在在研究究某宝宝塔的的位置置时，，可以以把塔塔看成成质点点；但但研究究塔的的结构构时，，就不不能把把塔看看成质质点．．【跟踪发发散】1－1：下列列情况况中的的物体体可以以看做做质点点的是是()A．地面面上放放一只只木箱箱，在在上面面的箱箱角处处用水水平力力推它它，在在研究究它是是先滑滑动还还是先先翻转转时B．上述述木箱箱，在在外力力作用用下在在水平平面上上沿直直线运运动时时C．对于于汽车车的后后轮，，在研研究车车牵引引力的的来源源时D．人造造地球球卫星星，在在研究究其绕绕地球球运动动时解析：：木箱在在水平平力作作用下下是否否翻转转与力力的作作用点点有关关，在在这种种情况况下木木箱是是不能能看做做质点点的．．当研研究木木箱在在水平平方向向上的的平动动的时时候，，木箱箱各点点的运运动情情况是是一致致的，，这时时可以以把木木箱看看做质质点．．汽车车牵引引力的的来源源与后后轮的的转动动有关关，在在研究究牵引引力的的来源源时，，不能能把后后轮看看做质质点．．卫星星绕地地球转转动时时，自自身的的形状状和大大小可可以忽忽略不不计，，因此此可以以把它它看做做质点点．故故正确确选项项为B、D.答案：：BD如右图图所示示，甲甲、乙乙、丙丙3人各乘乘不同同的热热气球球，甲甲看到到楼房房匀速速上升升，乙乙看到到甲匀匀速上上升，，甲看看到丙丙匀速速上升升，丙丙看到到乙匀匀速下下降．．那么么，从从地面面上看看甲、、乙、、丙的的运动动可能能是()解析：：甲看到到楼房房匀速速上升升，则则甲相相对楼楼房是是向下下运动动的，，以地地面为为参考考系，，甲是是向下下运动动的．．乙看看到甲甲匀速速上升升，说说明乙乙相对对甲向向下运运动，，以地地面为为参考考系，，乙是是向下下运动动的，，而且且速度度比甲甲大．．甲看看到丙丙匀速速上升升，丙丙看到到乙匀匀速下下降，，则丙丙的情情况稍稍微复复杂些些，以以地面面为参参考系系可能能是向向下运运动，，但速速度比比甲和和乙都都要小小，也也可能能是静静止的的，也也可能能是向向上运运动的的．答案：：ABC【反思总总结】判断物物体运运动或或静止止的方方法(1)确定研研究对对象．．(2)根据题题意确确定参参考系系，并并假定定参考考系是是不动动的．．(3)分析被被研究究的物物体相相对于于参考考系有有没有有发生生位置置的变变化．．【易错警警示】物体是是静止止还是是运动动，都都是相相对于于参考考系而而言的的．选选定参参考系系后，，某物物体相相对参参考系系位置置发生生了改改变，，则该该物体体就是是运动动的；；某物物体相相对参参考系系位置置没有有发生生改变变，则则该物物体是是静止止的．．【跟踪发发散】2－1：下图图中站站在公公路旁旁边的的人，，看到到汽车车向前前运动动，那那么他他可能能以什什么为为参考考系()A．自己己B．与汽汽车同同向，，同速速度运运动的的汽车车C．地面面D．与汽汽车同同向，，但运运动速速度更更大的的汽车车解析：：选取假假定不不动的的物体体为参参考系系，再再进行行分析析比较较．答案：：AC运动员员从距距地面面4m高处落落下，，被蹦蹦床弹弹到距距地面面5m高处，，蹦床床离地地面1m，坐标标原点点定在在蹦床床处，，向上上为坐坐标轴轴的正正方向向，则则开始始下落落点、、地面面、弹弹到的的最高高点的的位置置坐标标分别别是()A．4m,0.5mB．3m，－1m,4mC．0,4m，－1mD．4m，－1m,5m解析：：在平面面直角角坐标标系中中，要要想准准确描描述某某物体体的位位置，，必须须找准准其横横坐标标与纵纵坐标标．答案：：A(2m,3m)，坐标标值的的含义义为A点在坐坐标原原点东东2m、偏北北3m处．1．在下下列各各运动动物体体中，，可当当做““质点点”的的有()A．研究究花样样滑冰冰运动动员的的动作作是否否优美美B．确定定远洋洋航行行中的的巨轮轮的位位置C．研究究运行行中的的人造造卫星星的公公转轨轨迹D．比较较转动动着的的砂轮轮上各各点的的运动动情况况解析：：花样滑滑冰运运动员员的成成绩取取决于于运动动员肢肢体动动作的的优美美程度度，所所以不不能看看做质质点，，故A错；研研究砂砂轮的的转动动时，，其大大小形形状也也不能能忽略略，故故D错；远远洋航航行的的巨轮轮及运运行中中的卫卫星，，研究究其运运动轨轨迹时时，大大小、、形状状均可可忽略略，故故B、C正确．．答案：：BC2．诗句句“满满眼风风波多多闪灼灼，看看山恰恰似走走来迎迎，仔仔细看看山山山不动动，是是船行行”中中，““看山山恰似似走来来迎””和““是船船行””所选选的参参考系系分别别是()A．船和和山B．山和和船C．地面面和山山D．河岸岸和流流水解析：：“看山恰恰似走走来迎迎”是以人人或船船为参参考系系，人人看到到远处处的山山向人人靠近近；“是船行行”是以山山为参参考系系，山山是静静止的的，而而船是是运动动的．．答案：：A3．下列列有关关参考考系的的说法法中，，正确确的是是()A．只有静静止的物物体才能能被选作作参考系系B．对物体体运动的的描述与与参考系系的选择择无关C．描述一一个物体体的运动动，一定定要选择择参考系系D．做曲线线运动的的物体，，无论选选哪个物物体作参参考系，，其运动动轨迹不不可能是是直线解析：因为物体体的运动动具有相相对性，，所以描描述一个个物体的的运动时时，必须须选择另另外的物物体作参参考系，，故选项项C正确．对对参考系系的选择择是任意意的，只只要能清清楚而又又简单地地描述出出物体的的运动情情况就行行，因此此，选项项A错误．对对同一物物体的运运动，选选择不同同的参考考系，对对其运动动情况的的描述一一般不同同，所以以选项B错误．选项D也是错误误的，例例如：从从水平方方向匀速速飞行的的飞机上上丢下的的炸弹，，地面上上的观察察者看它它