质点参考系和坐标系课件新人教版必修.pptx
在我们周围可以看到各种各样的运动：汽车行驶、江水咆哮、鸟儿飞翔、飞船运行、地球自转等。都是是自然界最简单最基本的运动形式。观看下列物体运动视频观看下列物体运动视频第1页/共28页鸟鸟 在飞翔在飞翔 火箭飞向太空火箭飞向太空 乌龟在跑乌龟在跑 地球在转动地球在转动物体的空间位置随时间的变化，叫机械运动，它是自然界最简单最基本的运动形式。在物理学中，研究物体做机械运动的分支叫在物理学中，研究物体做机械运动的分支叫力学力学。第2页/共28页问题1 1：该如何描述物体的运动呢？诗人用气势磅礴来描述大河中的水流，用矫捷如燕来描述运动员轻盈的舞姿，画家用汽车后面的线条来表示风，来描述车辆的飞驰。科学家呢科学家呢？第3页/共28页 物体的运动 难道我们真的无法描述物体的运动？例：飞机以某速度从南京飞向北京,研究火车在城市之间运行我们是否要我们是否要我们是否要我们是否要考虑飞机本考虑飞机本考虑飞机本考虑飞机本身大小？身大小？身大小？身大小？车箱的颤动车箱的颤动车箱的颤动车箱的颤动我们考虑吗我们考虑吗我们考虑吗我们考虑吗？我们已经很自然的忽略某些次要因素（如形状、大小），只关心主要的方面。第4页/共28页思考思考: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,如何看如何看待地球？待地球？再看下面再看下面的例子的例子第5页/共28页一、质点：一、质点：用来代替物体的有质量的物质点用来代替物体的有质量的物质点。1、特点：、特点：A、它没有大小和形状。B、它具有物体的全部的质量。C、它是一种理想化的模型。2、物体被看作质点的条件物体被看作质点的条件：当物体的大小和形状对我们 研究问题的影响不大可以忽略时，可以把物体看作质点。第6页/共28页 1、关于质点的以下说法正确的是（）A只有体积很小或质量很小的物体才能看作 质点 B只要物体运动不是很快，就可以把物体看 作质点 C物体的大小和形状可以忽略时，可将物体 看作质点 D质点是客观存在的 C第7页/共28页2 2、在下列各物体的运动中，可视作质点的物体有（）A A从北京开往广州的一列火车 B B研究转动的汽车轮胎 C C研究绕地球运动时的航天飞机 D D表现精彩的芭蕾舞演员 E E参加百米跑竞赛的运动员AC第8页/共28页 几点说明:1 1、物理各点的运动情况相同（平动）时，可以看作质点，一般研究物体的转动时不能把物体看作质点。2 2、物体有转动，但物体的转动不是我们所研究的主要问题时，物体的本身大小和形状已变成了次要因素，物体可以看作质点。3 3、物体本身的大小对所研究的问题不能忽略时，不能把物体看作质点。4 4、物体能否看作质点，取决于它的形状和大小在所研究的问题中是否可以忽略不计，而跟物体自身体积的大小，质量的多少和运动速度的大小无关。5 5、一个物体能否看作质点取决于所研究问题的性质，即使同一个物体在研究问题不同时，有的情况下可以看作质点，而有的情况下不可以看作质点。第9页/共28页思考与讨论：质点和几何中的点是一回事吗？1、相同点：都是没有形状和大小的点。、相同点：都是没有形状和大小的点。2、不同点：质点是实际物体的抽象，它具有、不同点：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，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概念；几何中的点没有质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，而且应该绝对的小。量，仅表示位置，而且应该绝对的小。第10页/共28页思维体操：同样的物体，运动会不同？v 如何解释小孩的如何解释小孩的静止？第11页/共28页二二 、参考系、参考系1、运动的相对性：描述运动要寻找参考物体2、参考系：用来做参考的物体。（1）选择的任意性（一般选择地球和相对于地球静止的物体）（2）对不同参考系，运动可能不同注意：比较两个物体的运动情况，必须选择同一个参考系才有意义。第12页/共28页 飞花两岸照船红，百里榆堤半日风。卧看满天云不动，不知云与我俱东。体会诗境中的相对体会诗境中的相对运动运动第13页/共28页1 1、以下说法正确的是（）A.A.参考系就是不动的物体 B.B.任何情况下，只有地球才是最理想的参 考系 C.C.不选定参考系，就无法研究某一个物体 是怎么运动的 D.D.同一物体的运动，对不同的参考系可能 有不同的观察结果CD第14页/共28页2 2、列车A A和B B并排停在某站，当A A启动后B B还未启动，此时列车B B内的一乘客看到自己所乘的列车运动了，他选的参考系是（）A A列车A A B B列车B B C C站台 D D铁轨 A第15页/共28页 文字描述方便吗？能精确吗？有没有简便又准确的方法？区分：区分：定性定性与与定量定量笛卡儿发笛卡儿发笛卡儿发笛卡儿发明坐标系明坐标系明坐标系明坐标系v 若物体只在一条直线上运动，如何描述位置变化？若在某平面（操场）上呢？如 何 确 定 物 体 的 位 置第16页/共28页为了定量地描述物体的位置及位置的变化，为了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。需要在参考系上建立适当的坐标系。三三.坐标系坐标系如果物体沿直线运动，可以以这条直线为如果物体沿直线运动，可以以这条直线为x轴，轴，在直线上规定原点，正方向和单位长度，建立在直线上规定原点，正方向和单位长度，建立直线坐标系。直线坐标系。XO5m第17页/共28页练习练习A点坐标点坐标XA=-3mX/mO如图所示，汽车沿如图所示，汽车沿X轴做直线运动，从轴做直线运动，从A点运点运动到动到B点，由图判断点，由图判断A点坐标、点坐标、B点坐标和走点坐标和走过的路程。过的路程。1-1234-2-3-4ABB点坐标点坐标XB=2m走过的路程走过的路程B=m第18页/共28页上一页下一页知识归纳知识归纳 坐标系坐标系 （1）定义：）定义：为了定量地描述物体的位置及位置的为了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变化，需要在参考系上建立适当的坐标系 （2）一维坐标系：）一维坐标系：选某一位置为坐标原点，以某选某一位置为坐标原点，以某个方向为正方向，选择适当的标度建立一个坐标轴，个方向为正方向，选择适当的标度建立一个坐标轴，就构成了一维坐标系，适用于描述物体在一维空间就构成了一维坐标系，适用于描述物体在一维空间运动（即物体沿一条直线运动）时物体的位置运动（即物体沿一条直线运动）时物体的位置 （3）二维坐标系：）二维坐标系：由两个互相垂直的坐标轴组成，由两个互相垂直的坐标轴组成，适用于物体在二维空间（即在同一平面）内运动时，适用于物体在二维空间（即在同一平面）内运动时，又称为平面直角坐标系又称为平面直角坐标系 （4）三维直角坐标系：）三维直角坐标系：由三个互相垂直的坐标轴由三个互相垂直的坐标轴组成，又称为立体直角坐标系适用于描述物体在组成，又称为立体直角坐标系适用于描述物体在三维空间中的具体位置三维空间中的具体位置 第19页/共28页上一页目 录5 5、从高出地面、从高出地面3m3m的位置竖直向上抛出一个小球，它上升的位置竖直向上抛出一个小球，它上升5m5m后回落，最后回落，最后到达地面，如图所示，分别以地面和抛出点为原点建立坐标系，方向均以后到达地面，如图所示，分别以地面和抛出点为原点建立坐标系，方向均以向上为正，填写以下表格：向上为正，填写以下表格：坐标原点的设置坐标原点的设置出发点的坐标出发点的坐标最高点的坐标最高点的坐标落地点的坐标落地点的坐标以地面为原点以地面为原点 以抛出点为原点以抛出点为原点 解析：解析：本题中的物体沿直线运动，可以在该直线上建立直角坐本题中的物体沿直线运动，可以在该直线上建立直角坐标系，来定量描述物体的位置，若以地面为原点，则出发点、标系，来定量描述物体的位置，若以地面为原点，则出发点、最高点、落地点的坐标分别为最高点、落地点的坐标分别为x13m，x28m，x30；若以抛；若以抛出点为原点，则出点为原点，则x1 0，x2 5m，x3 3m归纳总结：归纳总结：定量描述沿直线运动的物体的位置及变化，只需建立直线坐标定量描述沿直线运动的物体的位置及变化，只需建立直线坐标系（一维坐标系）；但当物体在同一平面内运动时要用平面直系（一维坐标系）；但当物体在同一平面内运动时要用平面直角坐标系（二维坐标系）才能定量描述出物体的位置及位置的变角坐标系（二维坐标系）才能定量描述出物体的位置及位置的变化化第20页/共28页生活中的物理第21页/共28页手持式手持式GPSGPS科学漫步：全球卫星定位系统（科学漫步：全球卫星定位系统（GPSGPS）第22页/共28页GPSGPS显示屏信息显示屏信息第23页/共28页车载GPS第24页/共28页放大图放大图第25页/共28页典型例题1、在下列物体的运动中，可视作质点的物体有 ()A.从北京开往广州的一列火车B.研究转动的汽车轮胎C.研究绕地球运动时的航天飞机D.表演精彩芭蕾舞演员E.参加一百米跑竞赛的运动员在冲刺过程中F.在斜下推力的作用下，沿水平面滑动的箱子G.计算子弹从枪口到靶心的飞行时间H.测量子弹船过一张薄纸的时间。ACFGACFG第26页/共28页2、描述物体地运动，必须选择参考系，关于参考系，下列说法中正确地是（）（A）早晨太阳从东方升起，参考系是地面（B）地球绕太阳近似做圆周运动，参考系是太阳（C）研究地面上物体的运动只能取地面为参考系（D）在不同参考系中描述物体的运动，简繁程度会不 同 ABD第27页/共28页感谢您的观看！第28页/共28页
