【创新设计】2014-2015学年高中物理课件：11_质点__参考系和坐标系(人教版必修1).ppt

第一章第一章 运动的描述运动的描述1 质点质点 参考系和坐标系参考系和坐标系高中物理高中物理必修一必修一人教版人教版目标定位目标定位质点质点 参考系和坐标系参考系和坐标系理解质点的概念，知道质点是一种理想化模型，理解质点的概念，知道质点是一种理想化模型，并可以判断物体是否可以看做质点并可以判断物体是否可以看做质点.理解参考系的概念，知道运动具有相对性理解参考系的概念，知道运动具有相对性.知道坐标系和坐标系的种类知道坐标系和坐标系的种类 123目标定位目标定位预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义对点练习对点练习预习导学预习导学1.形状形状 大小大小 质质量量2.大小大小 形状形状 3.主要方面主要方面 次要因素次要因素 理想化理想化 一、一、物体和质点物体和质点 想想一一想想：2013年年10月月1日日，丽丽丽丽一一家家坐坐高高铁铁从从北北京京到到青青岛岛，丽丽丽丽想想测测量量列列车车经经过过一一座座大大桥桥的的时时间间，可可不可以将高铁看做质点？不可以将高铁看做质点？答案：答案：不能不能;物体看成质点的条件是其大小和形状对所物体看成质点的条件是其大小和形状对所研究的问题没有影响研究的问题没有影响.高铁的长度对测量时间有影响高铁的长度对测量时间有影响 质点质点 参考系和坐标系参考系和坐标系目标定位目标定位预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义对点练习对点练习1.参考参考 2.可以可以 有所不同有所不同 二二、参参考考系系 想想一一想想：作作为为参参考考系系的的物物体体一一定定是是静静止在地面上的物体吗？止在地面上的物体吗？答案：答案：不是；参考系的选取是任意的，可以选择静止不是；参考系的选取是任意的，可以选择静止在地面上的物体，也可以选择在地面上运动的物体在地面上的物体，也可以选择在地面上运动的物体 预习导学预习导学质点质点 参考系和坐标系参考系和坐标系 三、坐三、坐标标系系1.位置位置 位置位置变变化化 坐坐标标系系 2.原点原点 正方向正方向 单单位位长长度度3.直直线线坐坐标标系系 平面直角坐平面直角坐标标系系 想想一一想想：2013年年10月月在在天天津津举举办办的的第第六六届届东东亚亚运运动动会会上上，中中国国队队选选手手陈陈静静文文在在女女子子400米米决决赛赛中中以以53秒秒76的的成成绩绩成成功功卫卫冕冕为为了了准准确确地地描描述述她她在在跑跑道道上上不不同同时时刻刻的的位位置置和和位位置置变变化化，应应建建立立怎怎样的坐标系？样的坐标系？答案：答案：运动员在运动员在400米赛跑时，要经过弯道，故建立平米赛跑时，要经过弯道，故建立平面直角坐标系面直角坐标系 目标定位目标定位预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义对点练习对点练习课堂讲义课堂讲义一、一、对质点的理解对质点的理解 1.质点不同于几何中的质点不同于几何中的“点点”质点是用来代替物体的质点是用来代替物体的 有质量的点，具有质量，没有大小、体积、形状；有质量的点，具有质量，没有大小、体积、形状；与几何中的与几何中的“点点”有本质的区别有本质的区别.2质质点点是是一一种种“理理想想化化模模型型”，是是为为了了研研究究问问题题方方便便而而 对实际问题的科学抽象，实际中并不存在它是抓对实际问题的科学抽象，实际中并不存在它是抓 住了主要因素住了主要因素物体的质量，物体的质量，忽略忽略了次要因素了次要因素 大小和形状大小和形状，是典型的物理模型之一，是典型的物理模型之一3把物体看做质点的条件：物体的大小和形状对研究把物体看做质点的条件：物体的大小和形状对研究 问题的影响可以忽略不计问题的影响可以忽略不计质点质点 参考系和坐标系参考系和坐标系目标定位目标定位预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义对点练习对点练习课堂讲义课堂讲义例例 1 关于质点，下列说法关于质点，下列说法中正确的是中正确的是()A很小的物体总可以看很小的物体总可以看成质点，较大的物体有时成质点，较大的物体有时也能看成质点也能看成质点B分析香蕉球分析香蕉球(旋转的足旋转的足球球)的轨迹弯曲的成因时，的轨迹弯曲的成因时，可以把足球看成质点可以把足球看成质点C研究运动员跨栏时的研究运动员跨栏时的动作时，运动员可以看成动作时，运动员可以看成质点质点D质点是为了突出问题质点是为了突出问题的主要方面，忽略次要因的主要方面，忽略次要因素而建立的理想化模型素而建立的理想化模型D 质点质点 参考系和坐标系参考系和坐标系地球公转地球公转 香蕉球轨香蕉球轨迹弯曲成迹弯曲成因因是因为是因为足球各部足球各部分的运动分的运动情况不同情况不同。肢体肢体动作动作错错对对目标定位目标定位预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义对点练习对点练习借题发挥：借题发挥：一个物体能否一个物体能否看做质点不是以其大小而看做质点不是以其大小而论的，更不能看物体的轻论的，更不能看物体的轻重，而是看物体的大小和重，而是看物体的大小和形状对形状对所研究的问题有无所研究的问题有无影响影响课堂讲义课堂讲义质点质点 参考系和坐标系参考系和坐标系针对训练针对训练 第二届夏季青年奥林匹克运第二届夏季青年奥林匹克运动动会将于会将于2014年年8月在南京月在南京举举行，届行，届时时将在将在15个体育个体育馆进馆进行行26项项比比赛赛在考察下列运在考察下列运动员动员的比的比赛赛成成绩时绩时，可将运，可将运动员动员看做看做质质点的是点的是()测量的运动员跑完全测量的运动员跑完全程的程的时间，与时间，与运动员运动员的的形状和大小无关；形状和大小无关；看运动员的肢体动作看运动员的肢体动作 要看运动员的肢体动作要看运动员的肢体动作目标定位目标定位预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义对点练习对点练习课堂讲义课堂讲义1物体的运动是物体的运动是绝对绝对的，静止是的，静止是相对相对的，选定参考系的，选定参考系之后，才能知道和研究物体的运动之后，才能知道和研究物体的运动2参考系的选取是参考系的选取是任意任意的在实际问题中，参考系的在实际问题中，参考系 的选取以研究问题方便、简单为基本原则通常的选取以研究问题方便、简单为基本原则通常 选地面或地面上静止不动的物体为参考系选地面或地面上静止不动的物体为参考系二、二、对参考系的理解对参考系的理解3对于同一个物体，选取对于同一个物体，选取不一样的参考系不一样的参考系，观察的，观察的结结 果也会不同果也会不同质点质点 参考系和坐标系参考系和坐标系目标定位目标定位预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义对点练习对点练习课堂讲义课堂讲义质点质点 参考系和坐标系参考系和坐标系 例例2 如如图图所示，由于所示，由于风风的的缘缘故，河岸上的旗故，河岸上的旗帜帜向右向右飘飘，在河面上的两艘船上，在河面上的两艘船上的旗的旗帜帜分分别别向右和向左向右和向左飘飘,两艘船的运两艘船的运动动状状态态是是()AA船肯定是向左运动的船肯定是向左运动的BA船肯定是静止的船肯定是静止的CB船肯定是向右运动的船肯定是向右运动的DB船可能是静止的船可能是静止的目标定位目标定位预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义对点练习对点练习C 课堂讲义课堂讲义质点质点 参考系和坐标系参考系和坐标系针对训练针对训练以下以下说说法正确的是法正确的是()A参考系就是不参考系就是不动动的物体的物体B任何情况下，只有地球才任何情况下，只有地球才是最理想的参考系是最理想的参考系C不不选选定参考系，就无法研定参考系，就无法研究某一物体是怎究某一物体是怎样样运运动动的的D同一物体的运同一物体的运动动，对对不同不同的参考系可能有不同的的参考系可能有不同的观观察察结结果果是是假定为不动假定为不动的物体，的物体，实际上也实际上也运动运动 太阳太阳一个物体相对于另外一一个物体相对于另外一个物体的个物体的位置变化位置变化AB C以以A为参考系为参考系B在前进，以在前进，以C为参考系为参考系B在后退在后退CD 目标定位目标定位预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义对点练习对点练习课堂讲义课堂讲义三、坐标系的建立三、坐标系的建立1意义：借助适当的坐标系可以定量的描述物体的意义：借助适当的坐标系可以定量的描述物体的 位置及位置的变化位置及位置的变化2方法方法质点质点 参考系和坐标系参考系和坐标系种种类类适用的运适用的运动动建立方法建立方法直直线线坐坐标标系系物体沿直物体沿直线线运运动动，即做一即做一维维运运动动在在直直线线上上规规定定原原点点、正正方方向向和和标标度，就建立了直度，就建立了直线线坐坐标标系系二二维维坐坐标标系系物体在某一平面内物体在某一平面内做曲做曲线线运运动动在平面内画两条相互垂直的数在平面内画两条相互垂直的数轴轴(x轴轴和和y轴轴)即可即可组组成平面直角坐成平面直角坐标标系，物体的位置由一系，物体的位置由一对对数确定数确定.三三维维坐坐标标系系物体在空物体在空间间运运动动在空在空间间画三个互相垂直的数画三个互相垂直的数轴轴(x轴轴、y轴轴、z轴轴)即可即可组组成三成三维维坐坐标标系，系，这时这时物体的位置由三个数来物体的位置由三个数来确定确定.目标定位目标定位预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义对点练习对点练习课堂讲义课堂讲义质点质点 参考系和坐标系参考系和坐标系例例3 一一质质点点沿沿x轴轴运运动动，各各个个时时刻刻的的位位置置坐坐标标如如下下表表所示：所示：t/s012345x/m054171位置点位置点ABCDEF(1)请请在在图图中的中的x轴轴上上标标出出质质点在各点在各时时刻的位置刻的位置(2)哪个哪个时时刻刻质质点离坐点离坐标标原点最原点最远远？有多？有多远远？ABCD E F(2)质质点在点在1 s、2 s、3 s、4 s、5 s时时离坐离坐标标原点的距离原点的距离 分分别为别为5 m、4 m、1 m、7 m、1 m，所以，所以4 s时质时质点点 离原点最离原点最远远，为为7 m.目标定位目标定位预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义对点练习对点练习最最远远借题发挥：借题发挥：当描述当描述直线直线运动的物体的位置及位置变运动的物体的位置及位置变化时，化时，只要只要建立建立直线坐标系直线坐标系即可即可；当物体在同一；当物体在同一平平面内面内运动时，要用运动时，要用平面直角平面直角坐标系才能定量描述物坐标系才能定量描述物体的位置及位置变化体的位置及位置变化.对点练习对点练习1下列问题中，加下划下列问题中，加下划线的物体能被视为质点的线的物体能被视为质点的是是()A研究研究“嫦娥嫦娥”三号发三号发射射 时离地面的高度时离地面的高度B研究从沧州开往青岛研究从沧州开往青岛 的和谐一号列车的运行的和谐一号列车的运行 时间时间C研究跳板比赛中运动研究跳板比赛中运动 员的动作员的动作D研究地球上昼夜的形研究地球上昼夜的形 成成 看做质点的条件看做质点的条件看做质点的条件看做质点的条件质点质点 参考系和坐标系参考系和坐标系“嫦娥嫦娥”三号三号 VS 离地面高度离地面高度大小可忽略，可看做质大小可忽略，可看做质点点火车长度火车长度 VS 沧沧青间距青间距大小可忽略，可看做质大小可忽略，可看做质点点需要研究地球的自转，需要研究地球的自转，不能看做质点不能看做质点AB目标定位目标定位预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义对点练习对点练习对点练习对点练习2下列关于质点的说法中，下列关于质点的说法中，正确的是正确的是()A质点是一个理想化模质点是一个理想化模型，实际上并不存在型，实际上并不存在B只有体积很小的物体才只有体积很小的物体才能被看成质点能被看成质点C万吨巨轮非常大，无万吨巨轮非常大，无论何时都不能看做质点来论何时都不能看做质点来处理处理D如果物体的形状和大如果物体的形状和大小与所研究的问题无关或小与所研究的问题无关或属于次要因素，可把物体属于次要因素，可把物体看成质点看成质点AD 质点质点 参考系和坐标系参考系和坐标系看做质点的条件看做质点的条件看做质点的条件看做质点的条件解析解析只有当物体的形状、大只有当物体的形状、大小与所研究的小与所研究的问题问题无关或无关或属于次要因素属于次要因素时时，才，才可看可看成成质质点点.只有质量，没有大小，不只有质量，没有大小，不占据空间，理想化模型，占据空间，理想化模型，实际上并不存在实际上并不存在.对对错错错错对对目标定位目标定位预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义对点练习对点练习对点练习对点练习 3在在电电视视连连续续剧剧西西游游记记中中，常常常常有有孙孙悟悟空空“腾腾云云驾驾雾雾”的的镜镜头头，这这通通常常是是采采用用“背背景景拍拍摄摄法法”：让让“孙孙悟悟空空”站站在在平平台台上上，做做着着飞飞行行的的动动作作，在在他他的的背背后后展展现现出出蓝蓝天天和和急急速速飘飘动动的的白白云云，同同时时加加上上烟烟雾雾效效果果；摄摄影影师师把把人人物物动动作作和和飘飘动动的的白白云云及及下下面面的的烟烟雾雾等等一一起起摄摄入入镜镜头头，如如图图所所示示放放映映时时，观观众众就就感感觉觉到到“孙孙悟悟空空”在在“腾腾云云驾驾雾雾”这这时，观众所选的参考系是时，观众所选的参考系是()参考系的选取参考系的选取参考系的选取参考系的选取C 质点质点 参考系和坐标系参考系和坐标系A“孙悟空孙悟空”B平台平台C飘动的白云飘动的白云 D烟雾烟雾研究对象：孙悟空研究对象：孙悟空参考系：飘动白云参考系：飘动白云相对运相对运动动目标定位目标定位预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义对点练习对点练习对点练习对点练习42013年吴桥杂技节上，一年吴桥杂技节上，一名杂技演员将手中的球从高出名杂技演员将手中的球从高出地面地面3 m的位置竖直向上抛出，的位置竖直向上抛出，它上升它上升5 m后回落，最后到达后回落，最后到达地面，如图所示，分别以地面地面，如图所示，分别以地面和抛出点为原点建立坐标系，和抛出点为原点建立坐标系，方向均以向上为正，填写以下方向均以向上为正，填写以下表格：表格：质点质点 参考系和坐标系参考系和坐标系坐标系的建立坐标系的建立坐坐标标原点原点的的设设置置出出发发点点的坐的坐标标最高点最高点的坐的坐标标落地点落地点的坐的坐标标以地面以地面为为原点原点以抛出点以抛出点为为原点原点0m8m3m3m3m8m8m0m0m目标定位目标定位预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义对点练习对点练习0m5m0m5m3m3m再见再见