《质点-参考系和坐标系》课件(新人教版必修1).ppt

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1、质点质点-参考系和坐标系参考系和坐标系课件课件(新人教版必修新人教版必修1)1)n n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、飞船运行等。物体的空间位置随时间的变化，叫物体的空间位置随时间的变化，叫机械运动机械运动，它是自然界最简单最基，它是自然界最简单最基本的运动形式。本的运动形式。在物理学中，研究物体做机械运动在物理学中，研究物体做机械运动的分支叫的分支叫力学力学。观看物体运动视频观看物体运动视频ks5uks5u精品课件精品课件人类的认知规律：n nn运动：运动：由浅入深由浅入深由表及里由表及里 怎样运动？（怎样运动？（怎样运动？（怎样运动？（描述：描述：描述：描述

2、：文字、物理量、图像文字、物理量、图像文字、物理量、图像文字、物理量、图像）为何会运动？为何会运动？为何会运动？为何会运动？（因果分析因果分析因果分析因果分析）ks5uks5u精品课件精品课件n n问题问题1 1：该如何描述物体的运动呢？：该如何描述物体的运动呢？n n诗人用气势磅礴来描述大河中的水流，用矫捷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。面的线条来表示风，来描述车辆的飞驰。科学家呢科学家呢？ks5uks5u精品课件精品课件一、物体的运动 1、运动是_ 的 一切物体都在不

3、停_ 谁能准确描述下列物体的运动？如：雄鹰在空中翱翔 足球的飞滚 树叶、纸张的飘落 海浪的汹涌澎湃精确描述精确描述精确描述精确描述之难之难之难之难ks5uks5u精品课件精品课件一、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？我我们们已已经经很自然的很自然的忽略忽略某些次要因素（如某些次要因素（如形状、大小），形状、大小），只关心只关心主要的方面。主

4、要的方面。ks5uks5u精品课件精品课件 2、质点（mass point）（1）某些情况下，将物体简化为一个某些情况下，将物体简化为一个 有质量的点的点 （2）理想化的的“物理模型物理模型”忽略次要因素：形状、大小 突出主要因素：具有质量（本质属性）矛盾的主矛盾的主矛盾的主矛盾的主次方面次方面次方面次方面物体都可以看物体都可以看作质点么？作质点么？ks5uks5u精品课件精品课件（3）物体能否看作质点是物体能否看作质点是有条件的的 物体的大小和形状在研究问题时可以忽略不计ks5uks5u精品课件精品课件n n 几点说明几点说明几点说明几点说明:n n1 1、物理各点的运动情况相同（平动）时，

5、可以看作质点，、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。一般研究物体的转动时不能把物体看作质点。n n2 2、物体有转动，但物体的转动不是我们所研究的主要问题、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。看作质点。n n3 3、物体本身的大小对所研究的问题不能忽略时，不能把物、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。体看作质点。n n4 4、物体能否看作质点，取决于它的形状和大小在所研究的、物体能否看作质点，取决于

6、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。量的多少和运动速度的大小无关。n n5 5、一个物体能否看作质点取决于所研究问题的性质，即使、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，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。而有的情况下不可以看作质点。ks5uks5u精品课件精品课件思考与讨论：n n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

7、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。ks5uks5u精品课件精品课件思维体操：n n 同样的物体，运动会不同同样的物体，运动会不同？v如何解释小孩的如何解释小孩的静止？ks5uks5u精品课件精品课件二二 、参考系、参考系n n1 1、运动的相对性：、运动的相对性：n n 描述运动要寻找参考物体描述运动要寻找参考物体n n2

8、 2、参考系（、参考系（reference framereference frame）n n （1 1）选择的任意性（一般选择地球和相对于）选择的任意性（一般选择地球和相对于地球静止的物体）地球静止的物体）n n （2 2）对不同参考系，运动可能不同）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。ks5uks5u精品课件精品课件 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ks5uks5u精品课件精品课件思考：n n我们曾说过运动是绝对的，现在又说运动是相对的，矛盾么？ks5uks5u精品课件精

9、品课件n n 文字描述方便吗？能精确吗？n n 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n n 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ks5uks5u精品课件精品课件寻找有用信息：寻找有用信息：寻找有用信息：寻找有用信息：经度与纬度（大地坐标系）经度与纬度（大地坐标系）如何在地面定物体位置？ks5uks5u精品课件精品课件n n1、坐标系（coordinate system）建立的作用n n2、坐标系的构成要素：n n 原点、正方向、标度、n n 物理

10、量、单位 三、参 考 系ks5uks5u精品课件精品课件n n从A到B位置变化了多少？n n你是如何得到的？ks5uks5u精品课件精品课件说一说 对于在平面上运动的物体，例对于在平面上运动的物体，例如冰场上的花样滑冰运动员，要描如冰场上的花样滑冰运动员，要描述他们的位置，你认为应该怎样建述他们的位置，你认为应该怎样建立坐标系？立坐标系？ks5uks5u精品课件精品课件生活中的物理ks5uks5u精品课件精品课件n nGPS：全球定位系统n n(授时与测距导航系统授时与测距导航系统-全球定位系统全球定位系统n nnavigation system timing and ranginggloba

11、l positioning system)navigation system timing and rangingglobal positioning system)n n全球定位系统是美国从全球定位系统是美国从2020世纪世纪7070年代开始研制，历时年代开始研制，历时2020年，耗资年，耗资200200亿美元，于亿美元，于19941994年全面建成，具有在年全面建成，具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位能力的新海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。一代卫星导航与定位系统。n n在美国在美国,GPS,GPS全球卫星定位技术与全球卫星定位技术与“阿波罗阿

12、波罗”飞船登月、飞船登月、航天飞机升空，同列为航天飞机升空，同列为2020世纪世纪“三大航天工程三大航天工程”。生活中的物理ks5uks5u精品课件精品课件n nGPS：全球定位系统n n(授时与测距导航系统授时与测距导航系统-全球定位系统全球定位系统n nnavigation system timing and rangingglobal positioning system)navigation system timing and rangingglobal positioning system)n n GPS系统包括三大部分：n n （1）GPS卫星（空间部分）n n（2）地面支撑系统（

13、地面监控部分）n n （3）GPS接收机（用户部分）生活中的物理ks5uks5u精品课件精品课件n n定定n n位位n n仪仪n n中中所所n n示示n n位位n n置置ks5uks5u精品课件精品课件n n典型例题典型例题n n1 1、在在下下列列物物体体的的运运动动中中，可可视视作作质质点点的的物物体体有有 ()()n nA.A.从北京开往广州的一列火车从北京开往广州的一列火车n nB.B.研究转动的汽车轮胎研究转动的汽车轮胎n nC.C.研究绕地球运动时的航天飞机研究绕地球运动时的航天飞机n nD.D.表演精彩芭蕾舞演员表演精彩芭蕾舞演员n nE.E.参加一百米跑竞赛的运动员在冲刺过程中

14、参加一百米跑竞赛的运动员在冲刺过程中n nF.F.在斜下推力的作用下，沿水平面滑动的箱子在斜下推力的作用下，沿水平面滑动的箱子n nG.G.计算子弹从枪口到靶心的飞行时间计算子弹从枪口到靶心的飞行时间n nH.H.测量子弹船过一张薄纸的时间。测量子弹船过一张薄纸的时间。ACFGACFGks5uks5u精品课件精品课件n n2 2、描描述述物物体体地地运运动动，必必须须选选择择参参考考系系，关关于于参参考考系系，下列说法中正确地是（下列说法中正确地是（）n n（A A）早晨太阳从东方升起，参考系是地面）早晨太阳从东方升起，参考系是地面n n（B B）地球绕太阳近似做圆周运动，参考系是太阳）地球绕

15、太阳近似做圆周运动，参考系是太阳n n（C C）研究地面上物体的运动只能取地面为参考系）研究地面上物体的运动只能取地面为参考系n n（D D）在不同参考系中描述物体的运动，简繁程度会不）在不同参考系中描述物体的运动，简繁程度会不 n n 同同 ABDks5uks5u精品课件精品课件n n3、一根长、一根长0.8米的一杆竖直放置，米的一杆竖直放置，今有一内径略大于杆直径的环，从杆今有一内径略大于杆直径的环，从杆的顶点的顶点A向下滑动，取杆的下端向下滑动，取杆的下端O为为坐标原点，取向下为正方向，图中坐标原点，取向下为正方向，图中A、B两点的坐标各是多少？环从两点的坐标各是多少？环从A到到B的的过程中，位置变化了多少？过程中，位置变化了多少？ks5uks5u精品课件精品课件结束语结束语谢谢大家聆听！谢谢大家聆听！27