11质点参考系和坐标系.ppt
第一章第一章 运动的描述运动的描述第一节第一节 质点质点 参考系和坐标系参考系和坐标系毛主席著名诗词毛主席著名诗词送瘟神送瘟神中：中：“坐地日行八万坐地日行八万里，里， 巡天遥看一天河巡天遥看一天河”从这句话中描述的：人到底是运动还是静止的呢？从这句话中描述的：人到底是运动还是静止的呢？大家一起来讨论大家一起来讨论下右边的这幅图下右边的这幅图车中的人是静止车中的人是静止还是运动的？还是运动的？乙乙甲甲1-1 质点、参考系和坐标系质点、参考系和坐标系 匀速飞行的飞机上，驾驶员看跳伞员是直线下匀速飞行的飞机上，驾驶员看跳伞员是直线下落还是直线下落呢？地面上的人观察跳伞员和驾落还是直线下落呢？地面上的人观察跳伞员和驾驶员看到的一样吗？驶员看到的一样吗？一、机械运动一、机械运动1、定义：物体空间位置随时间的变化、定义：物体空间位置随时间的变化。2、注：注：运动是绝对的，静止是相对的；运动是绝对的，静止是相对的； 自然界中一切物体都在不停地运动着；自然界中一切物体都在不停地运动着； 描述物体的运动必须要有个参照标准；描述物体的运动必须要有个参照标准； 位置的变化：位置的变化： 一个物体相对于另一物体一个物体相对于另一物体 物体的一部分相对于另一部分。物体的一部分相对于另一部分。二、物体和质点二、物体和质点1、质点的定义：用来代替物体的有质量的点。、质点的定义：用来代替物体的有质量的点。2、物体可以看作质点的条件：、物体可以看作质点的条件： 物体的形状、大小、体积对所研究的问题的影响物体的形状、大小、体积对所研究的问题的影响可以忽略不计。可以忽略不计。3、注：、注：质点是一种科学抽象的理想模型；质点是一种科学抽象的理想模型； 物体本身大小不是能否看成质点的标准；物体本身大小不是能否看成质点的标准； 物体能否看成质点取决于所研究问题的性物体能否看成质点取决于所研究问题的性质，同一物体有时可看成质点，有时不可看作质点。质，同一物体有时可看成质点，有时不可看作质点。提问提问:当我们研究地球公转的规律时怎么样看待当我们研究地球公转的规律时怎么样看待 地球地球?如果研究其自转如果研究其自转,考查地球上各点的运动考查地球上各点的运动,还可以还可以把地球看作一个点吗？把地球看作一个点吗？再看下面再看下面的例子的例子课堂反馈：课堂反馈：1.质点是没有质点是没有 ,没有没有 ,具有物具有物体体 的点的点2.能看作质点的物体一定是很小的物体吗能看作质点的物体一定是很小的物体吗?3.3.质点是一种质点是一种 的模型的模型, ,实际中是实际中是不存在的不存在的! !大小大小形状形状全部质量全部质量理想化理想化 如果一个物体可以看做质点的物体沿如果一个物体可以看做质点的物体沿直线运直线运,怎样定量的描述物体的位置变怎样定量的描述物体的位置变化呢化呢?二、参考系二、参考系1、定义：描述一个物体的运动时，选定作为参考的其他物、定义：描述一个物体的运动时，选定作为参考的其他物体。体。2、注：注：描述物体是否运动是看相对于参考系的位置是否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；改变，事先假定参考系不动； 选取不同的参考系来观察同一物体的运动结果往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；往是不同； 参考系的选取可以是任意的，实际解题应以观测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；方便和使物体的运动尽可能简单为原则； 通常选取地面为参考系；通常选取地面为参考系； 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。课堂反馈：课堂反馈：4.描述一个物体运动时描述一个物体运动时,参考系参考系( )A.可以任意选取可以任意选取 B.是一定的是一定的5.选择不同的参考系来观察同一个物体选择不同的参考系来观察同一个物体运动时运动时,其结果其结果( )A.可能不同可能不同 B.一定相同一定相同AA四、坐标系四、坐标系1、坐标系：、坐标系：x/m0 1 2 3-1一维一维二维（直角坐标系）二维（直角坐标系）x/my/m102-2-1-1-2212、全球卫星定位系（、全球卫星定位系（GPS）24颗颗GPS卫星在离地面卫星在离地面1万万2千公里的高空上，千公里的高空上，以以12小时的周期环绕地球运行，使得在任意时小时的周期环绕地球运行，使得在任意时刻，在地面上的任意一点都可以同时观测到刻，在地面上的任意一点都可以同时观测到4颗颗以上的卫星。以上的卫星。由于卫星的位置精确可知，在由于卫星的位置精确可知，在GPS观测中，观测中，我们可得到卫星到接收机的距离，利用三维坐标我们可得到卫星到接收机的距离，利用三维坐标中的距离公式，利用中的距离公式，利用3颗卫星，就可以组成颗卫星，就可以组成3个个方程式，解出观测点的位置方程式，解出观测点的位置(X,Y,Z)。考虑到卫星。考虑到卫星的时钟与接收机时钟之间的误差，实际上有的时钟与接收机时钟之间的误差，实际上有4个个未知数，未知数，X、Y、Z和钟差，因而需要引入第和钟差，因而需要引入第4颗颗卫星，形成卫星，形成4个方程式进行求解，从而得到观测个方程式进行求解，从而得到观测点的经纬度和高程。点的经纬度和高程。课堂小结：课堂小结：1，本堂课学习了质点、参考系概念及参，本堂课学习了质点、参考系概念及参考系的选取原则。考系的选取原则。2，学习了如何利用坐标系来描述物体的，学习了如何利用坐标系来描述物体的位置和位置变化。位置和位置变化。再见再见
