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1、第一章第一章 运动的描述运动的描述1.1 1.1 质点质点 参考系和坐标系参考系和坐标系请同学们看下面生活中的一些例子请同学们看下面生活中的一些例子地球在转动地球在转动乌龟在跑乌龟在跑手在动手在动(上课可不能这样上课可不能这样)雄鹰在展翅翱翔雄鹰在展翅翱翔火箭飞向苍穹的太空火箭飞向苍穹的太空小朋友在奔跑小朋友在奔跑他们都在动他们都在动!上述六个例子给你最强烈的感觉是什么上述六个例子给你最强烈的感觉是什么? ? 研究飞机在空中的位置、离开地面的高度、飞行的速度、研究飞机在空中的位置、离开地面的高度、飞行的速度、运动轨道等问题时,需要考虑它本身的大小和形状吗?运动轨道等问题时,需要考虑它本身的大小
2、和形状吗? 研究研究飞机在空中的位置、离开地面的高度、飞行的速飞机在空中的位置、离开地面的高度、飞行的速度、运动轨道等问题时,可以用一个小点代替这个度、运动轨道等问题时,可以用一个小点代替这个“庞大庞大”的飞机的飞机. 因为因为飞机的大小与形状在研究的问题中影响很小飞机的大小与形状在研究的问题中影响很小,可忽可忽略不计略不计. 在在物理学中为了研究的方便物理学中为了研究的方便,可以用一个小点代替物体可以用一个小点代替物体.这个有质量的点称为这个有质量的点称为-质点质点. 当当物体的大小与形状在研究的问题中物体的大小与形状在研究的问题中影响很小影响很小,可忽略可忽略不计时不计时,可看成质点可看成
3、质点. 研究研究飞机在空中的位置、离开地面的高度、飞行的速飞机在空中的位置、离开地面的高度、飞行的速度、运动轨道等问题时,它本身的大小和形状是次要因素度、运动轨道等问题时,它本身的大小和形状是次要因素可忽略可忽略.这时飞机可看成质点这时飞机可看成质点. 而而当我们研究飞机轮胎的转动时当我们研究飞机轮胎的转动时,能否把飞机轮胎看成质能否把飞机轮胎看成质点点? 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,把飞机轮胎的大小与把飞机轮胎的大小与形状在研究的问题中不可忽略形状在研究的问题中不可忽略. 2.质点质点 (1)定义:用来代替物体的有质量的点叫质点。定义:用来代替物体的有质量的点
4、叫质点。理想化物理想化物理模型:抓住问题的主要方面理模型:抓住问题的主要方面,忽略,忽略次要因素次要因素。 (2)实际物体可看作质点的条件:实际物体可看作质点的条件: 同一物体能否看作质点,同一物体能否看作质点,要看具体情况。物体的大小和形状对研究的问题的影响可要看具体情况。物体的大小和形状对研究的问题的影响可忽略不计。忽略不计。1.下列关于质点的说法正确的是(下列关于质点的说法正确的是( )A.质点是一个理想化模型,实际并不存在质点是一个理想化模型,实际并不存在B.只有低速运动的物体才可看成质点,高速运动的物体不只有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可看成质点C.凡轻小的
5、物体,都可看作质点凡轻小的物体,都可看作质点D.如果物体的大小和形状对所研究的问题属于无关或次要如果物体的大小和形状对所研究的问题属于无关或次要因素,就可以把物体看作质点。因素,就可以把物体看作质点。AD2.研究下列运动时,可以把物体看作质点的是研究下列运动时,可以把物体看作质点的是 ( )A.做精彩表演的花样滑冰运动员做精彩表演的花样滑冰运动员B.参加马拉松比赛的运动员参加马拉松比赛的运动员C.研究飞出枪口的子弹运动轨迹时的子弹研究飞出枪口的子弹运动轨迹时的子弹D.研究绕地球运动一周所用时间的航天飞机研究绕地球运动一周所用时间的航天飞机BCD飞花两岸照船红,飞花两岸照船红,百里榆堤半日风。百
6、里榆堤半日风。卧看满天云不动,卧看满天云不动,不知云与我俱东。不知云与我俱东。 诗中描述了什么物体诗中描述了什么物体的运动的运动?它是以什么它是以什么物体为物体为参考系的参考系的?你你对诗人关于对诗人关于“榆堤榆堤”“”“云云”“我我”的运动与静止的说法有的运动与静止的说法有没有不同的认识?没有不同的认识?3.参考系参考系 自然界自然界的一切物体都处于永恒的运动中描述物体的位置的一切物体都处于永恒的运动中描述物体的位置及其变化时,又总是相对其它物体而言,即运动和静止的及其变化时,又总是相对其它物体而言,即运动和静止的相对性。相对性。 参考系参考系:描述物体运动时:描述物体运动时,用来作参考用来
7、作参考(假定为不动假定为不动)的另的另外的外的物体。物体。 (1)参考系的选择是任意的(一般选择地球和相对于地球参考系的选择是任意的(一般选择地球和相对于地球静止的物体静止的物体)。)。 (2)对不同参考系,运动可能对不同参考系,运动可能不同。不同。 注意注意:比较两个物体的运动情况:比较两个物体的运动情况,必须,必须选择同一个参考选择同一个参考系才有意义。系才有意义。3.坐在火车里的三位同学在研究这辆火车的运动情况,甲坐在火车里的三位同学在研究这辆火车的运动情况,甲说火车在匀速前进,乙说火车在匀速后退,丙说火车是静说火车在匀速前进,乙说火车在匀速后退,丙说火车是静止的,则他们说法中正确的是(
8、止的,则他们说法中正确的是( ) A.只有只有甲甲 B.只有只有乙乙 C.只有只有丙丙 D.都都正确正确D4.在公路上向左匀速运动的汽车,经过一棵果树时,恰有树上在公路上向左匀速运动的汽车,经过一棵果树时,恰有树上一个果子从上面自由落下,下图为运动的轨迹,在地面上观一个果子从上面自由落下,下图为运动的轨迹,在地面上观察到的运动轨迹是察到的运动轨迹是_。车中人以车为参考系观察到果子的。车中人以车为参考系观察到果子的运动轨迹是运动轨迹是_。A.B.C.D.AD笛卡儿发笛卡儿发明坐标系明坐标系4.坐标系坐标系 为了为了定量地描述物体的位置和位置的变化,需要在参考定量地描述物体的位置和位置的变化,需要
9、在参考系上建立适当的坐标系。系上建立适当的坐标系。构成要素构成要素:原点:原点、正方向、正方向、标度。标度。A点点坐标坐标xA=-3 mx/mO5.如图所示,汽车如图所示,汽车沿沿x轴轴做直线运动,从做直线运动,从A点运动到点运动到B点,由图点,由图判断判断A点坐标、点坐标、B点坐标和走过的路程?点坐标和走过的路程?1-1234-2-3-4ABB点点坐标坐标xB=2 m走过的走过的路程路程sAB=5 m 6.今有一个皮球停在水平面上某处,轻轻踢它一脚,使今有一个皮球停在水平面上某处,轻轻踢它一脚,使它向东做直线运动,经它向东做直线运动,经5 m时与墙相碰后又向西做直线运动,时与墙相碰后又向西做
10、直线运动,经经7 m而停下而停下. 若规定向东为若规定向东为x轴的正方向,皮球开始运动的轴的正方向,皮球开始运动的位置为位置为x轴的原点。则皮球与墙相碰坐标及停止的坐标分别轴的原点。则皮球与墙相碰坐标及停止的坐标分别是(是( ) A. 5 m;12 m B. 5 m;-2 m C.5 m;-12 m D. 12 m;7 mB二维坐标系(平面坐标系)二维坐标系(平面坐标系) 三维坐标系(立体坐标系)三维坐标系(立体坐标系) 1.物体物体和质点和质点:(1)定义:用来代替物体的有质量的点叫质点(没有大小、)定义:用来代替物体的有质量的点叫质点(没有大小、形状但有质量的点形状但有质量的点)。)。(2
11、)实物简化为质点的条件:物体的大小和形状对研究的)实物简化为质点的条件:物体的大小和形状对研究的问题的影响可忽略问题的影响可忽略不计。不计。(3)质点是个理想化的物理模型,实际不存在(理想模型)质点是个理想化的物理模型,实际不存在(理想模型:抓住主要特征,忽略次要因素抓住主要特征,忽略次要因素)。)。2.参考系参考系:(1)定义:选来做为参考的另外的物体叫做)定义:选来做为参考的另外的物体叫做参考系。参考系。(2)选择不同的参考系来观察同一运动,观察的结果会有)选择不同的参考系来观察同一运动,观察的结果会有不同。不同。(3)选择的原则:观测方便和使运动的描述尽可能)选择的原则:观测方便和使运动的描述尽可能简单。简单。 3.坐标系坐标系:为了定量地描述物体的位置及位置的变化,需要: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在参考系上建立适当的坐标系。坐标系。 一一维坐标系(直线坐标系)、二维坐标系(平面坐标系)、维坐标系(直线坐标系)、二维坐标系(平面坐标系)、三维坐标系(立体坐标系三维坐标系(立体坐标系)。)。THANKS
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