人教版物理必修1第一章运动的描述第1节质点参考系坐标系

第一章运动的描述第1节质点、参考系坐标系09:32:171理解质点的概念，知道物体可看作质点的条件。理解参考系的概念，知道物体的运动具有相对性。理解坐标系的概念，会用一维坐标系定量描述物体的位置以及位置的变化。体会物理模型科研方法在科学研究中的作用。习学目标09:32:172通过对实际物体的分析建立质点的概念。通过研究同一物体同一运动的不同方面，掌握物体可看作质点的条件。通过对物体直线运动的分析，理解一维坐标系在描述物体位置中的作用。学法指导09:32:173质点的概念在某些情况下，忽略物体的大小和形状，而突出“物体具有质量”这一要素，把它简化为一个有质量的物质点，这样的点称为质点。基础知识知识点一：质点09:32:174对质点的理解质点是用来代替物体的有质量的点，其特点是具有质量，没有大小、体积、形状，它与几何“点”有本质的区别。（1）质点是一种“理想化模型”，质点是对实际物体的高度抽象。（2）基础知识知识点一：质点09:32:175“理想化模型”是为了使研究的问题得以简化或研究问题的方便而进行的一种科学的抽象，实际并不存在。理想化模型“理想化模型”是以研究目的为出发点，突出问题的主要因素，忽略次要因素而建立的物理模型。“理想化模型”是在一定程度和范围内对客观存在的复杂事物的一种近似反映，是物理学中经常采用的一种研究方法，在以后的学习中我们还会学习到其他的理想化化模型。（1）（2）（3）拓展09:32:176把物体看作质点的条件物体的大小形状可以忽略研究平动物体的运动情况物体的转动不起主要作用题目中有特殊说明的物体物体的大小和形状可以忽略或物体上任意一点的运动可代替物体的运动时，可把物体看作质点。有以下四种情况：基础知识知识点一：质点09:32:177物体能否看作质点与其本身的大小无关，很小的物体不一定能看作质点。关于质点的两点提醒同一物体有时能看作质点，有时不能看作质点，关键是看其本身的大小和形状对所研究的问题有无影响。（1）（2）提醒09:32:17809:32:179例1.在研究下述运动时，能把物体看作质点的是（）A.研究火星探测器从地球到火星的飞行轨迹B.研究火星探测器降落火星后如何探测火星的表面C.研究在冰面上旋转的花样滑冰运动员的动作D.研究一列火车通过长江大桥所需的时间A

方法技巧首先看题目研究的问题是什么。然后看物体的大小和形状对所研究的问题是否起作用，其影响是否可以忽略不计。（1）（2）判断研究对象能否看做质点的方法09:32:171009:32:1711例1.在研究下述运动时，能把物体看作质点的是（）A.研究火星探测器从地球到火星的飞行轨迹B.研究火星探测器降落火星后如何探测火星的表面C.研究在冰面上旋转的花样滑冰运动员的动作D.研究一列火车通过长江大桥所需的时间A解析：分析的思路：看物体的大小和形状能否忽略。表解如下：A√火星探测器的大小和形状相对于从地球到火星的距离可以忽略，探测器能视为质点B×探测火星表面时，火星探测器的大小和形状不能忽略，是主要因素，不能视为质点。C×在研究花样滑冰运动员的动作时，如果把她看成质点就没有动作了，不能视为质点D×火车的长度相对于长江大桥的长度不能忽略，研究运动时间时火车不能视为质点09:32:1712练1.下列关于质点的说法正确的是（）A.质点是一个理想化模型，实际上并不存在，所以引入这个概念没有多大意义B.只有体积很小的物体才能看作质点C.凡轻小的物体，皆可看作质点D.当物体的形状和大小对所研究的问题属于无关或次要因素时，即可把物体看作质点D在直线坐标系中，物体的坐标值有正值也有负值，这表示物体的位置有何不同？物体做平动时各点运动情况都相同，一定能看做质点吗？试举例说明。（1）（2）学后思考09:32:1713运动与静止的关系自然界中一切物体都处于永恒的运动中，绝对静止的物体是不存在的——运动的绝对性。（1）描述一个物体的位置及其随时间的变化，总是相对于其他物体而言的——运动的相对性。（2）知识点二：参考系基础知识09:32:1714参考系概念：在描述物体的运动时，被选定做参考，假定为不动的其他物体。（1）引入参考系的意义（2）①选定了参考系，才能确定物体的位置。②选定了参考系，才能知道和研究物体的运动。如：在茫茫的大海上，水天一色，水手可以以太阳或星辰作为参考，确定自己船舰的位置和航向基础知识知识点二：参考系09:32:1715参考系参考系的选取原则（3）选取参考系一般应根据研究对象和研究对象所在的系统来决定。参考系的选取可以是任意的。在实际问题中，参考系的选取以研究问题方便，对运动的描述尽可能简单为基本原则。比如研究火车上物体的运动情况，一般选取火车作为参考系；研究上物体的运动时，常选取地面或相对地面静止的物体作为参考系。①②基础知识知识点二：参考系09:32:1716参考系参考系对运动的影响（4）对于同一个物体的运动的描述，如果选取不同的物体做参考系，所得到的结果可能不同。比如有一辆载有乘客的客车，在京福高速公路上由北向南行驶，若以客车为参考系，乘客是静止的；若路边的树木为参考系，客车及乘客向南运动；若以也向南行驶但比客车运动得快的另外一辆轿车为参考系，客车及乘客又是向北运动的。①基础知识知识点二：参考系09:32:1717参考系的四个性质标准性：用来做参考系的物体都是假定不动的，被研究的物体是运动还是静止，都是相对于参考系而言的。任意性：参考系的选取具有任意性，但应观察方便和对运动的描述竟可能简单为原则。统一性：比较不同的物体的运动时，应该选择同一参考系。（1）（2）（3）差异性：同一运动选择不同的参考系，观察结果一般不同。（4）总结09:32:1718总结：BRT差.09:32:1719例2.

某校高一的新同学分别乘两辆汽车去市公园游玩。当两辆汽车在平直公路上运动时，甲车一同学看见乙车没有运动，而乙车内一同学看见路旁的数目向西移动。如果以地面为参考系，那么，根据上述观察到的现象可说明（）

A.甲车不动，乙车向东运动B.乙车不动，甲车向东运动C.甲车向西运动，乙车向东运动D.甲、乙两车以相同的速度都向东运动D09:32:1720练2.关于参考系的选取，下列说法正确的是（）

A.研究物体的运动，必须选定参考系B.描述一个物体的运动情况时，参考系是可以任意选取的C.实际选取参考系时，应本着便于观测和对运动的描述尽可能简单的原则来进行D.参考系必须选取地面或相对于地面不动的其他物体ABC题目所述运动现象中往往有两个物体，观察到运动的物体是要研究的物体，另外一个物体往往就是参考系。假设法：假设以某物体为参考系，看看对物体运动的描述是否与观察到的结果一致。若一致，该物体可能就是参考系。（1）（2）判断某运动现象所选参考系的方法

方法技巧09:32:1721神州十号宇宙飞船于2013年6月发射升空，宇航员王亚平进行了太空授课。当宇宙飞船绕地球飞行时，以地球为参考系，坐在宇宙飞船中的宇航员如何运动？以轨道舱为参考系呢？“参考系一旦被选定就视为静止”能否理解为参考系一定是静止的？（1）（2）学后思考09:32:1722建立坐标系的物理意义借助适当的坐标系可以定量地描述物体的位置及位置变化。基础知识知识点三：坐标系09:32:1723坐标系的种类直线坐标系（1）适用的运动及作用:描述直线运动物体的位置及位置变化基础知识知识点三：坐标系09:32:1724坐标系的种类平面直角坐标系（2）适用的运动及作用:描述平面内运动物体的位置及位置变化基础知识知识点三：坐标系09:32:1725坐标系的种类空间直角坐标系（3）适用的运动及作用:描述立体空间内运动物体的位置及位置变化基础知识知识点三：坐标系09:32:1726实际应用中还有其他坐标系。地理上用纬度和经度来确定位置，军事、测量和日常生活领域通常采用全球卫星定位系统（GPS）来确定方位。坐标系相对参考系静止不动，坐标系不同，描述的同一物体的位置坐标也是不同的，但位置的变化是相同的。（1）（2）关于坐标系的两点提醒提醒09:32:172709:32:1728例3.一质点在x轴上运动，先后经过了A、B、C、D、E五个位置，各个位置及坐标如下表：（1）请在图中的x轴上标出质点的五个位置。（2）经过哪个位置时质点离开坐标原点最远？有多远？B位置ABCDE坐标x/m05-4-1-7ABDCE由图可知，在E点时，质点离开远点的距离最远，为7m.建立坐标系时，必须标上原点、正方向和单位长度，同时不能忽略“+”“-”号。。（1）位置坐标的意义：正、负表示方向，数值表示距坐标原点的距离。（2）坐标轴的方向不一定非得在水平方向或竖直方向上。（3）关于坐标系的三点说明总结09:32:172909:32:1730练3.国庆60周年盛典上，游行的队伍和彩车依次从天安门前经过，以北京长安街为坐标轴x，向西为正方向，以天安门中心所对的长安街中心为坐标原点O，建立一维坐标系。一辆彩车最初在原点以东3km处，几分钟后行驶到原点以西2km处。这辆汽车最初位置和最终位置分别是（）

A.3km2mB.-3km2kmC.3km-2kmD.-3km-2kmB【知识网络】质点参考系坐标系质点参考系坐标系用来代替物体的有质量的点看作质点的条件：质点是理想化模型概念：对运动的影响：定量地描述物体的位置和位置的变化概念：大小和形状对所研究的问题可忽略描述物体运动时用来做参考的物体参考系选取不同，运动的描述就不同09:32:173109:32:1732在研究物体的运动时，下列物体可以当作质点处理的是（）

A.可绕一端转动的木杆的运动B.在大海中航行的船，要确定它在大海中的位置C.研究表演走钢丝的杂技演员的肢体动作D.研究地球的自传B课堂练习09:32:1733在下列各运动项目中，运动员可看作质点的是（）

A.自由体操B.跳水C.花样游泳D.马拉松赛跑D课堂练习09:32:1734关于机械运动和参考系，下列说法正确的是（）

A.研究和描述一个物体的运动时，必须选定参考系B.由于运动时绝对的，描述运动时，无需选定参考系C.一定要选固定不动的物体为参考系D.研究地面上物体的运动时，必须选地面为参考系A课堂练习09:32:1735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。坐标轴的原点定在抛出点正下方2m处，设向下的方向为坐标轴的正方向，则小球的抛出点、落接点、接住点的坐标分别是（）

A.2m，-2m，-1mB.-2m，2m，1mC.4m，0，1mD.-4m，0，-1mB课堂练习09:32:1736下列关于运动的书法正确的是（）

A.物体的位置没有变化就是不运动B.两物体间的距离没有变化，两物体一定都是静止的C.自然界中没有不运动的物体，运动是绝对的，静止是相对的D.为了研究物体的运动，必须先选择参考系，平常说的运动或静止是相对于地面而言的CD课堂练习09:32:1737观察图中的烟和小旗，关于甲、乙两车相对于房子的运动情况，下列说法正确的是（）

A.甲、乙两车一定向左运动B.甲、乙两车一定向右运动C.甲车可能运动，乙车向右运动D.甲车可能静止，乙车向左运动D课堂练习09:32:1738“空手把锄头，步行骑水牛；人从桥上过，桥流水不流。”其中“桥流水不流”中的“桥流”是以下列哪个物体为参考系的（）

A.水B.桥C.人D.河岸A课堂练习09:32:1739一物体从O点出发，沿东偏北30°的方向运动10m至A点，然后又向正南方向运动5m至B点。

（1）建立适当坐标系，描述出该物体的运动轨迹；（2）依据建立的坐标系，分别求出A、B两点的坐标。课堂练习09:32:1740一物体从O点出发，沿东偏北30°的方向运动10m至A点，然后又向正南方向运动5m至B点。

（1）建立适当坐标系，描述出该物体的运动轨迹；课堂练习ABOx/m（东）y/m（北）折线OAB为该物体的运动轨迹.30°09:32:1741一物体从O点出发，沿东偏北30°的方向运动10m至A点，然后又向正南方向运动5m至B点。（2）依据建立的坐标系，分别求出A、B两点的坐标。课堂练习

A的坐标为：B的坐标为：

P11.说一说：对于在平面上运动的物体，例如冰场上的花样滑冰运动员，要描述他们的位置，你认为应该怎样建立坐标系？

答：花样滑冰运动员在平面内运动，应该建立二维坐标系，即平面直角坐标系，若考虑跳跃、旋转动作，应建立空间直角坐标系。课本习题解析09:32:1742P11.