高中物理第一章运动的描述1.1质点参考系和坐标系市赛课公开课一等奖省名师获奖

第一章运动描述1质点参考系和坐标系

1/692/69一、机械运动1.概念:物体_________随时间改变,称为机械运动。2.机械运动是自然界_______________运动形式。空间位置最简单、最基本3/69二、物体与质点4/691.概念:一些情况下,能够把物体简化为一个有质量物质点,这么点称为质点。2.把物体简化为质点时忽略了_________________,突出了_____________这个要素。物体大小和形状物体含有质量5/69三、参考系1.概念:描述一个物体运动时,被选定作参考、_________物体称为参考系。2.描述物体运动时要选择参考系是因为运动含有_______。假定不动相对性6/693.描述一个物体运动时,参考系能够_____选择。4.选择不一样参考系来观察同一个物体运动,其结果会_________。任意有所不一样7/69四、坐标系8/691.建立坐标系目标:为了_____地描述物体__________________,需要在参考系上建立适当坐标系。2.坐标系三要素:原点、_______、_________。定量位置及位置改变正方向单位长度9/69【思索辨析】(1)很小物体一定能看成质点。 (

)(2)只能选择静止物体作为参考系。 (

)(3)描述直线运动时普通建立直线坐标系。 (

)10/69提醒:(1)×。很小物体有时也不能看成质点。比如:护士给病人注射时手中针头。(2)×。参考系选取含有任意性。(3)√。描述运动时建立何种坐标系由物体运动特点决定,普通用直线坐标系描述直线运动。11/69一物体和质点考查角度1对质点概念了解【典例1】(·抚州高一检测)以下关于质点说法正确是 导学号28974000(

)A.只有体积很小或质量很小物体才能够看成质点B.只有运动较慢物体才能够看成质点12/69C.在所研究问题中,物体形状、大小能够忽略不计时,物体能够看成质点D.在任何情况下,物体都能够看成质点13/69【正确解答】选C。体积很大物体也能够看成质点,这要看分析是什么问题,比如在研究地球绕太阳运动时候,地球就能够看成质点,所以A项错误;在研究地球绕太阳运动时候,地球运动速度很大,地球也能够看成质点,所以B项错误;在所研究问题中,物体形状、大小能够忽略不计时,物体能够看成质点,所以C项正确;当物体形状、大小对所研究问题没有影响时,我们才能够把它看成质点,故D项错误。14/69【关键归纳】(1)质点不一样于几何“点”。质点是用来代替物体有质量点,其特点是含有质量,没有大小、体积、形状,它与几何“点”有本质区分。15/69(2)质点是一个“物理模型”。①物理模型是在物理研究中,突出问题主要方面,忽略次要原因而建立理想化模型,是物理学经常采取一个科学研究方法,质点就是经典物理模型之一。②物理模型作为一个理想模型,是为了研究问题方便而对实际问题科学抽象,实际中并不存在。16/69考查角度2质点模型化条件了解【典例2】以下情境中研究对象可看作质点是

(

)

导学号28974001A.研究运动中汽车车轮转动快慢B.研究蹦床运动员在空中做转体运动C.研究网球在空中飞行轨迹D.研究火车经过隧道时间17/69【正确解答】选C。研究运动中汽车车轮转动快慢时,不能看成质点,不然就没有转动了,故A错误;研究蹦床运动员在空中做转体运动时,我们要观赏运动员在空中动作,假如看成质点话,运动员在空中就没有动作了,故B错误;研究网球在空中飞行轨迹时,网球形状和大小对轨迹没有影响,能够看成质点,故C正确;研究火车经过隧道时间时,火车与隧道相比,不能忽略其体积形状,不能看成质点,故D错误。18/69【关键归纳】物体能看成质点条件(1)在研究物体运动时,当物体形状和大小对于所研究问题能够忽略不计时,物体就能够看成质点。19/69(2)以下两种情况,物体通常能够看作质点。①物体大小、形状对研究结果没有影响或影响能够忽略时。②只研究物体平动,不研究物体转动时。20/6921/69【易错提醒】物体是否能够看成质点与物体体积大小无关,不是体积小物体就能够看成质点,而体积大物体不能够看成质点。关键在于物体大小对所研究问题有没有影响,假如没有影响或者影响能够忽略不计时物体就能够看成质点。22/69【过关训练】1.质点是一个理想化物理模型,下面对质点了解正确是 (

)A.只有体积很小物体才能够看作质点B.只有质量很小物体才能够看作质点C.研究月球绕地球运动周期时,可将月球看作质点D.因为地球质量、体积很大,所以在任何情况下都不能将地球看作质点23/69【解析】选C。体积很小物体也不一定就能够看成质点,比如原子体积很小,不过在研究原子结构时原子是不能看成质点,所以A错误;地球质量很大,在研究地球绕太阳转动过程中地球大小和形状是可以忽略,能看成质点,所以并不是只有质量很小物体才能够看作质点,所以B、D错误;研究月球绕地球运动周期时,月球体积相对于和地球之间距离来说是能够忽略,所以可将月球看作质点,所以C正确。24/692.(·晋江高一检测)如图所表示物体或人,能够看作质点是 (

)25/69【解析】选B。研究列车经过100m站台所用时间,列车长度相对于100m不能忽略,故不能看作质点,故A错误;研究绕月球运动“嫦娥三号”卫星,卫星即使也不小,但相对于其轨道长度来说很小,故可看作质点,故B正确;我们主要是观看单杠比赛中运动员动作,所以形状是不可忽略,故不能看作质点,故C错误;演员在演出精彩芭蕾舞时,我们主要是观看演员动作,所以形状是不可忽略,故不能看作质点,故D错误。26/69【赔偿训练】1.(·上饶高一检测)在研究下述运动时,能把物体看作质点是 (

)A.研究地球公转问题B.研究乒乓球旋转问题C.体育教练员研究百米跑运动员起跑动作D.研究一列火车经过长江大桥所需时间27/69【解析】选A。研究地球公转时,地球大小和形状能够忽略,能看作质点,故A正确;研究乒乓球旋转效应时,球大小不能忽略,不能看作质点,故B错误;体育教练员研究百米跑运动员起跑动作时,运动员不能看作质点,不然运动员肢体动作无法判断,故C错误;研究一列火车经过长江大桥时间时,火车长度相对于大桥不能忽略,不能看作质点,故D错误。28/692.观察以下四幅图,对图中各运动物体描述正确是

(

)29/69A.图①中研究投出篮球运动路径时不能将篮球看成质点B.图②中观众观赏体操演出时不能将运动员看成质点C.图③中研究地球绕太阳公转时不能将地球看成质点D.图④中研究子弹头射穿苹果时间时可将子弹看成质点30/69【解析】选B。在研究篮球运动路径和地球绕太阳公转时篮球和地球大小是次要原因,能够将其看成质点,观众在观赏体操演出和研究子弹射穿苹果时间时,运动员和子弹大小、形状不能被忽略,不能看成质点,总而言之应选择B。31/69二参考系考查角度1参考系性质【典例1】(·保山高一检测)关于参考系,以下说法正确是 (

)A.因为运动是绝正确,描述物体运动时,无需选定参考系32/69B.在研究和描述一个物体运动时,必须选定参考系C.参考系必须选择地面D.选择任意物体作参考系来研究物体运动时,其运动情况是一样33/69【正确解答】选B。因为运动含有相对性,研究和描述一个物体运动时,需选定参考系,故A错误,B正确;参考系选择是任意,能够是相对地面不动物体,也能够是相对地面运动物体,故C错误;选择不一样物体作参考系来研究物体运动时,其运动情况可能是不一样,故D错误。34/69【关键归纳】参考系四个性质(1)标准性:被选为参考系物体都是假定不动,被研究物体是运动还是静止,都是相对于参考系而言。(2)任意性:除本身外,任何物体都能够作为参考系。(3)统一性:比较多个物体运动时应选择同一个参考系。35/69(4)差异性:对于同一个物体,选择不一样参考系,观察结果普通不一样。36/69【易错提醒】(1)在研究物体运动时,都要选取参考系,分析详细问题时,选择适当物体作为参考系,可使问题变得简单。(2)参考系选择是任意,能够是相对地面不动物体,也能够是相对地面运动物体。(3)选择不一样参考系,同一物体运动状态可能不一样。37/69考查角度2参考系与物体运动形式判断【典例2】中国是掌握空中加油技术少数国家之一。如图所表示是我国自行研制战斗机“歼-10”在空中加油情景,以以下哪个物体为参考系,能够认为加油机是运动 导学号28974002(

)38/69A.“歼-10”战斗机 B.地面上房屋C.加油机中飞行员 D.“歼-10”战斗机里飞行员39/69【正确解答】选B。加油机相对于“歼-10”战斗机位置不变,以“歼-10”战斗机为参考系,加油机是静止,故A错误;加油机相对于地面上房屋位置不停改变,以地面上房屋为参考系,加油机是运动,故B正确;加油机相对于加油机中飞行员位置不变,以加油机中飞行员为参考系,加油机是静止,故C错误;加油机相40/69对于“歼-10”战斗机里飞行员位置不变,以“歼-10”战斗机里飞行员为参考系,加油机是静止,故D错误。41/69【关键归纳】判断参考系两种方法(1)静物法:明确观察到现象中,什么物体是运动,什么物体是静止,静止物体可能就是参考系。(2)假设法:假设以某物体为参考系,看对物体运动描述是否与描述中结果一致。若一致,该物体可能就是参考系。42/69【过关训练】1.以下关于运动描述中,参考系选取符合描述是(

)A.诗句“飞流直下三千尺”,是以飞流作为参考系B.升国旗时,观察到国旗冉冉升起,观察者是以国旗作为参考系43/69C.“两岸猿声啼不住,轻舟已过万重山”,是以“万重山”作为参考系D.“钱塘观潮时,观众只以为潮水扑面而来”,是以潮水作为参考系44/69【解析】选C。诗句“飞流直下三千尺”是说明飞流相对于大地在高速运动,是以大地为参考系,故A错误;升国旗时,观察到国旗冉冉升起,观察者是以大地为参考系,故B错误;“两岸猿声啼不住,轻舟已过万重山”是描述轻舟相对于“万重山”在运动,是以“万重山”为参考系,故C正确;“钱塘观潮时,观众只以为潮水扑面而来”,是描述潮水相对于观众在运动,是以观众为参考系,故D错误。45/692.(·银川高一检测)年东京奥运会将滑板列入了比赛项目,如图是体育摄影中“追拍法”成功之作,摄影师眼中清楚滑板运动员是静止,而含糊背景是运动,摄影师用自己方式表示了运动美。请问摄影师选择参考系是 (

)A.大地 B.太阳C.滑板运动员 D.步行人46/69【解析】选C。“追拍法”是跟踪运动物体,将运动物体看作是静止,该图片是运动滑板运动员被摄影师看成静止,而用镜头跟踪,故参考系是滑板运动员。故C正确,A、B、D错误。47/69【赔偿训练】1.坐在行驶公共汽车座位上乘客认为自己是静止,他所选择参考系能够为 (

)

A.地面 B.坐在他身边乘客C.公路边树木 D.公路边房屋48/69【解析】选B。乘客相对于公共汽车上座位或身边乘客均是静止,故他选择参考系是坐在他身边乘客或座位;而他相对于地面、树木、房屋等都是运动;所以B正确。49/692.如图所表示为A、B、C三列火车在一个车站情景,A车上乘客看到B车向东运动,B车上乘客看到C车和站台都向东运动,C车上乘客看到A车向西运动。站台上人看A、B、C三列火车运动正确是 (

)A.A车向西运动 B.B车向东运动C.C车一定是静止 D.C车一定向西运动50/69【解析】选A。由B车上乘客看到站台向东运动,可判断B车向西运动;由A车上乘客看到B车向东运动,说明A车也向西运动且速度大于B车速度;C车上乘客看到A车向西运动,则C车有三种运动情况,C车可能静止,可能向东运动,也可能向西运动但速度比A、B速度都小。51/69三坐标系【典例】(·衡阳高一检测)一物体从O点出发,沿东偏北30°方向运动10m至A点,然后又向正南方向运动5m至B点。 导学号28974003(1)建立适当坐标系,作出该物体运动轨迹。(2)依据建立坐标系,分别求出A、B两点坐标。52/69【正确解答】(1)坐标系如图所表示,线OAB为运动轨迹。(2)xA=OAcos30°=5m,yA=5m;xB=5m,yB=0。A点坐标:(5m,5m),B点坐标:(5m,0)。答案:(1)见正确解答图(2)A(5m,5m),B(5m,0)53/69【关键归纳】三种坐标系比较分类项目直线坐标系平面坐标系空间坐标系适用运动物体沿直线运动时物体在某平面内做曲线运动时物体在空间内做曲线运动时54/69分类项目直线坐标系平面坐标系空间坐标系建立方法在直线上要求原点、正方向和标度,就建立了直线坐标系在平面内画相互垂直x轴与y轴,即可组成平面直角坐标系。物体位置由一对坐标值确定在空间画三个相互垂直x轴、y轴和z轴,即可组成三维坐标系。物体位置由三个坐标值来确定55/69分类项目直线坐标系平面坐标系空间坐标系应用实例

M点位置坐标:x=2m

N点位置坐标:x=3m,y=4m

P点位置坐标:x=3m,y=4m,z=2m56/69【尤其提醒】(1)建立何种坐标系由物体运动特点确定,建立坐标系标准是能够方便、准确地描述物体位置及位置改变。(2)物体在坐标系中坐标值是正值还是负值,与正方向要求和原点位置相关。57/69【过关训练】1.(·深圳高一检测)湖中O点有一观察站,一小船从O点出发向东行驶4km,又向北行驶3km。则O点观察员对小船位置汇报最为准确是 (

)A.小船位置改变了7kmB.小船向东北方向运动了7kmC.小船向东北方向运动了5kmD.小船位置在东偏北37°方向,5km处58/69【解析】选D。一小船从O点出发向东行驶4km,又向北行驶3km。则位移大小为x=km=5km,小船与O点连线和正东方向夹角θ=37°,所以小船位置在东偏北37°方向5km处。59/692.甲虫和蚂蚁在铁丝上爬行,沿铁丝建立一个坐标系,甲虫和蚂蚁在某一时刻位置如图所表示,问甲虫和蚂蚁位置坐标各是多少?60/69【解析】对于该坐标系,甲虫位置坐标是4m,蚂蚁位置坐标是1m。答案:4m

1m61/69【赔偿训练】1.一个小球从距地面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,向下方向为坐标轴正方向。则小球抛出点、落地点、接住点位置坐标分别是 (

)A.2m,-2m,-1m

B.-2m,2m,1mC.4m,0,1m

D.-4m,0,-1m62/69【解析】选B。坐标原点定在抛出点正下方2m处,向下方向为坐标轴正方向,小球从距地面4m高处开始下落,在坐标