人教版高一物理必修1第一章1.1质点参考系和坐标系 (共33张PPT).pptx

第一章第一章 物体的运动物体的运动第一节第一节 质点质点 参考系和坐标系参考系和坐标系1.1.理解理解质点的定义，知道质点是一个理想化的模型。质点的定义，知道质点是一个理想化的模型。初步初步 体会体会物理模型在探索自然规律中的作用。物理模型在探索自然规律中的作用。2.2.理解理解参考系的概念，知道在不同的参考系中对同一个参考系的概念，知道在不同的参考系中对同一个运运 动动的描述可能是不同的。的描述可能是不同的。3 3. .理解理解坐标系的概念，会用一维坐标系定量描述物体的坐标系的概念，会用一维坐标系定量描述物体的位位 置置以及位置的变化以及位置的变化。学习重点：学习重点：1.1.理解理解质点的概念。质点的概念。2.2.从从参考系中抽象出坐标系的概念。参考系中抽象出坐标系的概念。学习难点：学习难点：理解质点的概念理解质点的概念。机械运动：机械运动：物体相对于其他物体的物体相对于其他物体的位置变化位置变化叫机械运动，叫机械运动，简称简称运动。运动。 诗人诗人:气势磅礴气势磅礴矫健如燕矫健如燕画家画家: 研究研究飞机在空中的位置、离开地面的高度、飞飞机在空中的位置、离开地面的高度、飞行的速度、运动轨道等问题时，可以用一个小点行的速度、运动轨道等问题时，可以用一个小点代替这个代替这个“庞大庞大”的的飞机飞机。 因为因为飞机的大小与形状在研究的问题中影响飞机的大小与形状在研究的问题中影响很小很小,可忽略可忽略不计不计。 研究研究飞机在空中的位置、离开地面的高度、飞飞机在空中的位置、离开地面的高度、飞行的速度、运动轨道等问题时，它本身的大小和形行的速度、运动轨道等问题时，它本身的大小和形状是状是。这时这时飞机可看成飞机可看成质点质点。 当当我们研究飞机轮胎的转动时我们研究飞机轮胎的转动时, ,能否把飞机轮胎看能否把飞机轮胎看成成质点？质点？ 不能不能!因为研究飞机轮胎的转动时因为研究飞机轮胎的转动时,飞机轮胎飞机轮胎的大小与形状在研究的问题中不可的大小与形状在研究的问题中不可忽略忽略。 刚才刚才看到的列车从北京开往上海和列车通过途中的看到的列车从北京开往上海和列车通过途中的一座桥梁的时间时，什么情况下需要考虑列车的长度，一座桥梁的时间时，什么情况下需要考虑列车的长度，什么时候不需要？为什么？什么时候不需要？为什么？研究列车通过一座桥梁时，需要考虑列车的研究列车通过一座桥梁时，需要考虑列车的长度；长度； 研究列车从北京开往上海可以不考虑列车的研究列车从北京开往上海可以不考虑列车的长度。长度。 研究行星公转时，行星本研究行星公转时，行星本身的大小和形状是次要因身的大小和形状是次要因素可素可忽略，可忽略，可看成看成质点质点。研究行星自转时，行星研究行星自转时，行星本身的大小和形状不可本身的大小和形状不可忽略忽略，不能不能看成看成质点质点。 在在研究出手瞬间，手拨动研究出手瞬间，手拨动篮球，篮球，研究篮球的研究篮球的转动时转动时? ? 研究研究出手后，研究篮球的运出手后，研究篮球的运动轨迹时动轨迹时? ?1 1. .定义定义：用来代替物体的有质量的：用来代替物体的有质量的点点。2 2. .看成看成质点的条件质点的条件：（1 1）物体的大小和形状对所研究的问题能够忽略）物体的大小和形状对所研究的问题能够忽略不计不计。（2 2）物体的各部分的运动情况都相同，此物体一般可当）物体的各部分的运动情况都相同，此物体一般可当作作质点质点。（3 3）物体虽然有转动，但因转动而引起的物体各部分的）物体虽然有转动，但因转动而引起的物体各部分的运动差异对所研究的问题不起主要运动差异对所研究的问题不起主要作用作用。（4 4）物体的形状大小远远小于所研究的距离，此物可当）物体的形状大小远远小于所研究的距离，此物可当作作质点质点。3 3. .物理物理意义：为了研究问题的意义：为了研究问题的方便方便。1.1.质点不是实际存在的物体质点不是实际存在的物体；2.2.质点是一个理想的物理模型质点是一个理想的物理模型；3.3.质点是实际事物的一种近似反映，是为了研究问题质点是实际事物的一种近似反映，是为了研究问题的的 方便方便而进行的科学抽象；而进行的科学抽象；4.4.建立质点概念时抓住了主要因素，忽略了次要因素建立质点概念时抓住了主要因素，忽略了次要因素( (形形 状状、大小等、大小等) )，突出了事物的主要特征，突出了事物的主要特征( (具有质量具有质量) )，使使 问题问题得到了得到了简化简化。1 1. .相同相同点：都是没有形状和大小的点：都是没有形状和大小的点点。2 2. .不同点不同点：质点是实际物体的抽象，它具有一定的物理：质点是实际物体的抽象，它具有一定的物理内涵，不仅具有物体的全部质量，而且是一相对的物理内涵，不仅具有物体的全部质量，而且是一相对的物理概念；几何中的点没有质量，仅表示位置，而且应该绝概念；几何中的点没有质量，仅表示位置，而且应该绝对的对的小小。例例1.下列说法正确的下列说法正确的是是 () A. 运动运动中的地球不能看成质点，而原子核可以看成中的地球不能看成质点，而原子核可以看成质点质点 B. 研究研究火车通过路旁一根电线杆的时间时，火车可火车通过路旁一根电线杆的时间时，火车可看成质点看成质点 C. 研究研究奥运会乒乓球女单冠军张怡宁打出的乒乓球奥运会乒乓球女单冠军张怡宁打出的乒乓球时，能把乒乓球看成质点时，能把乒乓球看成质点 D. 研究研究在平直的高速公路上飞驰的汽车的速度时，在平直的高速公路上飞驰的汽车的速度时，可以将汽车看成质点可以将汽车看成质点D1. 下列下列关于质点的说法中，正确的是（关于质点的说法中，正确的是（ ） A. 体积体积很小的物体都可看成质点很小的物体都可看成质点 B. 质量质量很小的物体都可看成质点很小的物体都可看成质点 C. 物体物体的大小和形状在所研究的问题中起的的大小和形状在所研究的问题中起的作用很作用很小，可以忽略不计时，我们就可以把物体看成质点小，可以忽略不计时，我们就可以把物体看成质点 D. 只有只有低速运动的物体才可看成质点，高速运动的低速运动的物体才可看成质点，高速运动的物体不可看成质点物体不可看成质点C 1 1. .定义：描述物体运动时定义：描述物体运动时, ,用来作参考用来作参考( (假定为不假定为不动动) )的另外的的另外的物体物体。2.2.选择不同参考系，对同一运动的观察结果可能选择不同参考系，对同一运动的观察结果可能相同，也可能相同，也可能不同不同。1.1.描述物体是否运动是看相对于参考系的位置是否改变，描述物体是否运动是看相对于参考系的位置是否改变，事先假定参考系不动；事先假定参考系不动；2.2.选取不同的参考系来观察同一物体的运动结果往往是不选取不同的参考系来观察同一物体的运动结果往往是不同；同；3.3.参考系的选取可以是任意的，实际解题应以观测方便和参考系的选取可以是任意的，实际解题应以观测方便和使物体的运动尽可能简单为原则；使物体的运动尽可能简单为原则；4.4.通常选取地面为参考系；通常选取地面为参考系；5.5.比较两个物体的运动应选同一参考系。比较两个物体的运动应选同一参考系。例例2. 某某校高一的新同学分别乘两辆汽车去市公园校高一的新同学分别乘两辆汽车去市公园游玩。当游玩。当两两辆汽车在平直公路上运动时，甲车内一同学看见乙车没有运辆汽车在平直公路上运动时，甲车内一同学看见乙车没有运动，而乙车内一同学看见路旁的树木向西动，而乙车内一同学看见路旁的树木向西移动。如果移动。如果以地面以地面为参考系，那么，根据上述观察到的现象可说明为参考系，那么，根据上述观察到的现象可说明() A.甲甲车不动，乙车向东运动车不动，乙车向东运动 B.乙乙车不动，甲车向东运动车不动，甲车向东运动 C.甲甲车向西运动，乙车向东运动车向西运动，乙车向东运动 D.甲甲、乙两车以相同的速度都向东运动、乙两车以相同的速度都向东运动D2. 第一次世界大战第一次世界大战期间，一名法国飞行员在期间，一名法国飞行员在2000米的高空飞米的高空飞行时，发现旁边有一个小东西，他以为是一只小飞虫，敏捷行时，发现旁边有一个小东西，他以为是一只小飞虫，敏捷地把它抓过来，令他吃惊的是，抓到的竟是一颗子弹。飞行地把它抓过来，令他吃惊的是，抓到的竟是一颗子弹。飞行员能抓住子弹的原因员能抓住子弹的原因是是 ( ) A.飞行员飞行员反应快反应快 B.子弹子弹相对飞行员是静止的相对飞行员是静止的 C.子弹子弹已经飞行的没劲了已经飞行的没劲了 D.飞行员飞行员有手劲有手劲B 为了为了定量地描述物体的位置及位置的变化，需要在参考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。系上建立适当的坐标系。xO5 m-112034 原点原点物理量的符物理量的符号及单位号及单位x/m 对于对于滑冰运动员可以以冰滑冰运动员可以以冰场中央为坐标原点，向东为场中央为坐标原点，向东为x x轴轴正方向，向北为正方向，向北为y y轴正方向，建轴正方向，建立水平面内的直角坐标系，这立水平面内的直角坐标系，这样就可以准确地描述运动员的样就可以准确地描述运动员的位置位置了。了。而要描述空中飞机的位置，就需要建立三维坐标而要描述空中飞机的位置，就需要建立三维坐标了了。1. 质点质点: 只有只有质量质量,没有形状和大小的点叫没有形状和大小的点叫质点质点。 说明说明:严格意义上的严格意义上的“有质量的点有质量的点”实际上是不存在实际上是不存在的，是一种理想化模型，是对实际物体的近似，是一的，是一种理想化模型，是对实际物体的近似，是一种科学抽象，物体能否看作种科学抽象，物体能否看作质点质点 , 由由所描述的问题的所描述的问题的性质性质决定决定。2. 参考系参考系: 描述描述物体的运动物体的运动时时 , 用用来作参考的来作参考的物体物体。3. 坐标系坐标系: 一般说来一般说来，为了定量地描述物体的位置及位，为了定量地描述物体的位置及位置的置的变化变化 , 需要需要在参考系上建立适当的在参考系上建立适当的坐标系坐标系。 说明说明:有一维有一维坐标系坐标系 , 也也有二维和三维有二维和三维坐标系坐标系。1. 在在下列各运动物体中，可下列各运动物体中，可当作当作“质点质点”的的有有 ( ) A. 研究研究花样滑冰运动员的动作是否优美花样滑冰运动员的动作是否优美 B. 确定确定远洋航行中的巨轮的位置远洋航行中的巨轮的位置 C. 研究研究运行中的人造卫星的公转轨迹运行中的人造卫星的公转轨迹 D. 比较比较转动着的砂轮上各点的运动情况转动着的砂轮上各点的运动情况BC2. 诗句诗句“满眼风波多闪灼，看山恰似走来迎，仔细满眼风波多闪灼，看山恰似走来迎，仔细看山山不动，是船行看山山不动，是船行”中，中，“看山恰似走来迎看山恰似走来迎”和和“是船行是船行”所选的参考系分别所选的参考系分别是是 () A. 船船和山和山 B. 山山和船和船 C. 地面地面和山和山 D. 河岸河岸和流水和流水A3.下列下列有关参考系的说法中，正确的有关参考系的说法中，正确的是是 ( ) A. 只有只有静止的物体才能被选作参考系静止的物体才能被选作参考系 B. 对对物体运动的描述与参考系的选择无关物体运动的描述与参考系的选择无关 C. 描述描述一个物体的运动，一定要选择参考系一个物体的运动，一定要选择参考系 D. 做曲做曲线运动的物体，无论选哪个物体作参考系，线运动的物体，无论选哪个物体作参考系，其运动轨迹不可能是直线其运动轨迹不可能是直线C4. 为了为了实现全球快速、简捷的通信，人类发射了地实现全球快速、简捷的通信，人类发射了地球同步通信卫星，同步通信卫星位于距地面大约球同步通信卫星，同步通信卫星位于距地面大约36000 km 的的高空，高空，则则 ( ) A. 以以地面为参考系同步卫星静止地面为参考系同步卫星静止 B. 以以太阳为参考系同步卫星静止太阳为参考系同步卫星静止 C. 同步卫星同步卫星在高空静止不动在高空静止不动 D. 同步卫星同步卫星相对地面上静止的物体是运动的相对地面上静止的物体是运动的A