好用11《质点、参考系和坐标系》新人教版必修

第一节质点参考系和坐标系雄鹰、小鸟在空中飞翔飞机在空中划过行星、卫星在宇宙中运行宇航员杨利伟在宇航舱中给地球拍照汽车在公路飞驰轮船在海水中搏击海浪······不了解运动就不了解自然——亚里士多德坐地日行八万里机械运动mechanicalmotion物体的空间位置随时间的变化，是自然界中最简单、最基本的运动形态研究怎么样描述物体的运动一、物体和质点1、神舟五号2、地球绕太阳转研究地球公转时，可以忽略地球的大小，把它视为一个点。用荧光屏上的小光点代替这个“庞大”的飞船质点masspoint）：用来代替物体的有质量的点。说明：1、质点是一种科学抽象，是一种物理化的模型2、质点是实际物体的近似，这也是物理学中常用的一种重要的研究方法3、一个物体能否看成质点，取决于它的形状和大小在所研究问题中是否可以忽略不计，而跟自身体积的大小、质量的多少和运动速度的大小无关。想一想，做一做······1、下列关于质点的说法中，正确的是········（）A、体积很小的物体都可看成质点B、质量很小的物体都可看成质点C、不论物体的质量多大，只要物体的尺寸跟物体间距相比甚小时，就可以看成质点D、只有低速运动的物体才可看成质点，高速运动的物体不可看作质点想一想，做一做······2、下列情形中的物体可以看作质点的是·········（）A、跳水冠军郭晶晶在跳水比赛中B、一枚硬币用力上抛，猜测它落地时是正面朝上还是反面朝上C、奥运会冠军邢慧娜在万米长跑中D、花样滑冰运动员在比赛中二、参考系（referenceframe）1、任何运动都是相对于某个参照物而言的，这个选来作标准的参照物称为参考系2、运动和静止都是相对的3、参考系的选择是任意的，一般选择地面或相对地面静止的物体（参照物的科学名称，是假定不动的物体）（选择不同参考系，观察的结果可能不一样，也可能一样）（选择参考系时，应使物体运动的描述尽可能简单、方便）1、电影《闪闪的红星》中有两句歌词：“小小竹排江中游，巍巍青山两岸走。”这其中分别描述了两种运动情景，那么它们分别是以什么为参考系的？2、“月亮在莲花般的云朵里穿行”3、坐在美丽的校园内学习毛泽东的诗句“坐地日行八万里，巡天遥看一千河”时，我们感觉是静止不动的。这与诗句里的描述是否矛盾？说明理由。4、敦煌曲子词中有这样的诗句：“满眼风波多闪烁，看山恰似走来迎，仔细看山山不动，是船行”其中“看山恰似走来迎”和“是船行”所选的参考系分别是什么？想一想，做一做······河岸、竹排云朵不矛盾人船山（地面）三、坐标系coordinatesystem一般说来，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GPS（全球卫星定位系统）坐标系的种类直线坐标系（一维）平面直角坐标系（二维）空间三维坐标系

喷水抛物线平面直角坐标系X1y1y0x手持式GPS科学漫步：全球卫星定位系统（GPS）GPS显示屏信息车载GPS放大图想一想，做一做······一质点在轴上运动，各个时刻的位置坐标如下表：t/s012345X/m05-4-1-711、请在轴上标出质点在各时刻的位置。2、哪个时刻离坐标原点最远？有多远？典型例题1、在下列物体的运动中，可视作质点的物体有A从北京开往广州的一列火车B研究转动的汽车轮胎C研究绕地球运动时的航天飞机D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F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H测量子弹穿过一张薄纸的时间。ACFG2、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（）多选（A）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，参考系是太阳（C）研究地面上物体的运动只能取地面为参（D）在不同参考系中描述物体的运动，简繁程度会不同ABD课外自主探究题：太阳从东边升起，西边落下，是地球上的自然现象，但在某些条件下，在纬度较高地区上空飞行的飞机上，旅客可以看到太阳从西边升起的奇妙现象。这些条件是：A时间必须是在清晨，飞机正在由东向西飞行，飞机的速度必须较大B时间必须是在清晨，飞机正在由西向东飞行，飞机的速度必须较大C时间必须是在傍晚，飞机正在由东向西飞行，飞机的速度必须较大D时间必须是在傍晚，飞机正在由西向东飞行，飞机的速度不能太大C三、坐标系1、全球卫星定位系统（GPS）2、坐标系：x/m0123-1一维二维（直角坐标系）x/my/m102-2-1-1-221下列关于质点的说法中正确的是A．质点就是体积很小的物体B．只有做直线运动的物体才能看成质点C．转动着的物体不可以看成质点D．由于所研究的问题不同，同一物体有时可以看做质点，有时不能看做质点例1D【精讲精析】质点是理想化模型，并不是指很小的物体，故A错；物体能否看做质点，与物体运动路径无关，故B错；转动的物体能否看做质点，要看所研究问题的性质，例如研究地球公转时，地球能看做质点，研究地球自转时，则不能看做质点，故C错D对．【答案】D【题后反思】1一个物体能否看做质点，要看物体的形状和大小对研究问题的影响是否可忽略．2研究的目的不同，同一个物体的主、次要因素也会发生变化．1．下列有关质点的说法中，正确的是多选A．研究“天宫一号”空间站绕地球运行时，可看做质点B．花样滑冰运动员正在表演冰上舞蹈动作，此时该运动员可看做质点C．用GPS定位系统确定正在南极冰盖考察的某科考队员的位置时，该队员可看做质点D．因为子弹的质量、体积都很小，所以在研究子弹穿过一张薄纸所需的时间时，可以把子弹看做质点变式训练ACA、B两辆汽车在一条东西方向的直路上向东行驶，A速度为6m/s，B速度为10m/s1若以A为参考系，B的速度多大？方向如何？2若以B为参考系，A的速度多大？方向如何？3以A或B为参考系，地面的运动情况如何？例21以A为参考系，B的速度大小为4m/s，方向向东．2以B为参考系，A的速度大小也为4m/s，方向向西．也可以说成A的速度为－4m/s，方向向西．3以A为参考系，地面的运动速度方向向西，大小为6m/s；以B为参考系，地面的运动速度也是方向向西，大小为10m/s2．下列关于运动的描述中，参考系的选取符合描述的是A．诗句“飞流直下三千尺”是以“飞流”作为参考系的B．“钱塘观潮时，观众只觉得潮水扑面而来”，是以“潮水”为参考系的C．“两岸猿声啼不住，轻舟已过万重山”是以万重山为参考系的D．升国旗时，观察到国旗冉冉升起，观察者是以国旗为参考系的变式训练C一个小球从距地面4m高处落下，被地面弹回，在距地面1m高处被接住．坐标原点定在抛出点正下方2m处，向下方向为坐标轴的正方向．则小球的抛出点、落地点、接住点的位置坐标分别是A．2m，－2m，－1mB．－2m,2m,1mC．4m,0,1mD．－4m,0，－1m例3B【思路点拨】解答本题的关键是正确地建立坐标系，并在坐标系中标出各个时刻对应的位置．图1－1－13．李小华所在学校的校门口是朝南的，他进入校门后一直向前走120m，再向东走40m就到了他所在的教室，请你画出教室的位置以校门口为坐标原点．变式训练解析：建立直角坐标系，轴正方向表示东，y轴正方向表示北，则教室位置如图所示．解析：建立直角坐标系，轴正方向表示东，y轴正方向表示北，则教室位置如图所示．答案：见解析图热点示例创新拓展参考系的选择技巧10分某人在河中划船逆流航行，经过A地时草帽落入水中，半小时后他才发觉，此时船已行至B点，于是立即掉转船头追赶，在A点下游54m