1质点、参考系和坐标系.ppt

《1质点、参考系和坐标系.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《1质点、参考系和坐标系.ppt（35页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、第一章第一章 运动的描述运动的描述机械机械运动运动-物体的空间位置随时间的变物体的空间位置随时间的变化化力学力学-物理学中研究物体做机械运动物理学中研究物体做机械运动规律的分支规律的分支(平动、转动平动、转动)刚要起飞的战斗机刚要起飞的战斗机百百米米赛赛跑跑中中的的运运动动员员 运动是一切物体的固有属性，是物体运动是一切物体的固有属性，是物体的存在形式，宇宙中的一切，大到天体，的存在形式，宇宙中的一切，大到天体，小到分子、原子、都处在永恒的运动中小到分子、原子、都处在永恒的运动中.运动是运动是绝对绝对的的问题问题1 1：该如何描述物体的运动呢？该如何描述物体的运动呢？科学家呢科学家呢？画家？诗

2、人？谁能准确描述下列物体的运动谁能准确描述下列物体的运动？如：雄鹰在空中翱翔如：雄鹰在空中翱翔 足球的飞滚足球的飞滚 树叶、纸张的飘落树叶、纸张的飘落 海浪的汹涌澎湃海浪的汹涌澎湃精确描述精确描述之难之难是否要考虑飞机上各点的运动情况？例：例：飞机飞机以某速度从南京飞向北京以某速度从南京飞向北京,研究研究火车火车在城市之间运行在城市之间运行研究方法：研究方法：忽略忽略某些次要因素（如形状、某些次要因素（如形状、大小），大小），只关心只关心主要的方面。主要的方面。要考虑车轮、厢的运动区别吗？一一.质点质点引入目的：为了研究问题的方便，从简单到复杂1.1.定义：定义：用来代替物体的有质量的点用来代

3、替物体的有质量的点理想化物理模型：抓住问题的主要方面，理想化物理模型：抓住问题的主要方面，忽略次要因素。忽略次要因素。2.2.实际物体可看作质点的条件：实际物体可看作质点的条件：物体的大小和形状对研究的问题的影物体的大小和形状对研究的问题的影响可忽略不计。响可忽略不计。1、质点、参考系和坐标系、质点、参考系和坐标系课堂练习：课堂练习：在以下哪些情况中可以把物体看成质点？在以下哪些情况中可以把物体看成质点？A 研究某位同学骑车回家的速度研究某位同学骑车回家的速度B 对这位同学骑车的姿势进行生理学对这位同学骑车的姿势进行生理学 的分析的分析C 研究火星探测器从地球到火星的飞行研究火星探测器从地球到

4、火星的飞行 轨迹轨迹D 研究火星探测器降落火星后如何探测研究火星探测器降落火星后如何探测 火星表面火星表面思考：思考：在下列问题中，能否将物体看作质点？在下列问题中，能否将物体看作质点？研究研究地球地球绕太阳的公转绕太阳的公转一列沿京沪铁路运行的一列沿京沪铁路运行的列车列车，若要研究，若要研究它从北京到上海的运动时间它从北京到上海的运动时间研究由于研究由于地球地球自转而造成各处昼夜变化自转而造成各处昼夜变化研究研究火车火车通过一座桥梁的时间通过一座桥梁的时间说明说明:1 1、物体能否看作质点，取决于它的形状和大物体能否看作质点，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，而小在所研究

5、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。速度的大小无关。2 2、一个物体能否看作质点取决于所研究问题的、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，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，而有的情况下不有的情况下可以看作质点，而有的情况下不可以看作质点。可以看作质点。质点和几何中的点是一回事吗？思维体操：如何解释小孩的如何解释小孩的静静止或运动？止或运动？同样的物体，运动同样的物体，运动会不同？会不同？二、参考系二、参考系1.概念概念:选定的用来做参考的物体选定

6、的用来做参考的物体2.说明：说明：（1 1）运动和静止都是相对于参考系的）运动和静止都是相对于参考系的（2 2）参考系的选择是任意的，一般应使物体运）参考系的选择是任意的，一般应使物体运 动的描叙尽可能简单动的描叙尽可能简单（3 3）选择不同的参考系观察的结果）选择不同的参考系观察的结果可能可能不一样不一样（4 4）比较两个物体的运动情况，必须选择同一）比较两个物体的运动情况，必须选择同一 参考系才有意义参考系才有意义为了分析、判断物体的运动，必须选择参考系1、歌曲、歌曲中有句歌词：中有句歌词：“月亮走，月亮走，我也走我也走”。觉得月亮在云中穿行，这时选取的。觉得月亮在云中穿行，这时选取的参考

7、系是：参考系是：A、月亮、月亮 B、云、云 C、地面、地面 D、星、星练一练：练一练：2、电影、电影闪闪的红星闪闪的红星主题歌中主题歌中“小小竹排小小竹排江中流，巍巍青山两岸走江中流，巍巍青山两岸走”，第一句是以第一句是以 为参考系的，为参考系的，第二句是以第二句是以 为参考系的。为参考系的。一道练习题（一道练习题（11页）下列情形，分别说明什么物体相对什下列情形，分别说明什么物体相对什么参考系在运动？么参考系在运动？v一江春水向东流一江春水向东流v地球的公转地球的公转v钟表的时针在转动钟表的时针在转动v太阳东升西落太阳东升西落一道问答题（一道问答题（12页）飞花两岸照船红，飞花两岸照船红，百

8、里榆堤半日风。百里榆堤半日风。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。诗中描述了什么物诗中描述了什么物体的运动？它是以什么体的运动？它是以什么物体为参考系的？物体为参考系的？你对诗人关于你对诗人关于 “榆堤榆堤”、“云云”、“我我”的运动与静止的说的运动与静止的说法有没有不同的认识？法有没有不同的认识？一道提升题一道提升题 两两辆辆汽汽车车在在平平直直的的公公路路上上行行驶驶，甲甲车车内内一一个个人人看看乙乙车车没没有有动动，而而乙乙车车内内的的一一个个人人看看见见路路旁旁的的树树木木向向西西移移动动，如如果果以以大大地地为为参参考考系，上述观察说明系，上述观察说明（）

9、（）A甲车不动，乙车向东运动甲车不动，乙车向东运动B乙车不动，甲车向东运动乙车不动，甲车向东运动C甲车向西运动，乙车向东运动甲车向西运动，乙车向东运动D甲乙两车以相同的速度向东运动甲乙两车以相同的速度向东运动 D思考：我们曾说过运动是绝对的，现我们曾说过运动是绝对的，现在又说运动是相对的，矛盾么？在又说运动是相对的，矛盾么？问题问题2 2：如何确定物体位置？如何确定物体位置？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100m 比赛起跑后3S的位置？放在绿茵场上足球的位置？平面三、坐标系三、坐标系1、坐标系的种类及应用

10、、坐标系的种类及应用（1）一维空间（直线）：）一维空间（直线）：直线坐标系直线坐标系（2）二维空间（平面）：）二维空间（平面）：平面直角坐标系平面直角坐标系（3）三维空间（立体空间）：）三维空间（立体空间）：空间直角坐标系空间直角坐标系引入目的：为了定量描述物体的位置和位置的变化，需要在参考系上建立适当的坐标系。2、坐标系的构成要素：、坐标系的构成要素：原点、正方向、标度、物理量、单位原点、正方向、标度、物理量、单位手持式手持式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）GPSGPS显示屏信息显示屏信息车载GPS放大图放大图生生活活中中的的物物理理GPS：

11、全球定位系统(授时与测距导航系统-全球定位系统navigation system timing and rangingglobal positioning system)全球定位系统是美国从20世纪70年代开始研制，历时20年，耗资200亿美元，于1994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一代卫星导航与定位系统。在美国,GPS全球卫星定位技术与“阿波罗”飞船登月、航天飞机升空，同列为20世纪“三大航天工程”。生活中的物理GPS：全球定位系统(授时与测距导航系统-全球定位系统navigation system timing and rangingglobal pos

12、itioning system)GPS系统包括三大部分：（1）GPS卫星（空间部分）（2）地面支撑系统（地面监控部分）（3）GPS接收机（用户部分）本课小结：本课小结：本节学习了质点本节学习了质点.参考系和坐标系等概念，它们参考系和坐标系等概念，它们是运动学乃至整个力学的最基本的概念。要是运动学乃至整个力学的最基本的概念。要描述物体的运动，首先要建立一个物理模型，描述物体的运动，首先要建立一个物理模型，最简单的是最简单的是“质点质点”这一理想化模型。由于这一理想化模型。由于运动的相对性，描述运动时必须选择参考系。运动的相对性，描述运动时必须选择参考系。为了准确为了准确.定量地描述质点的运动，还

13、要在参定量地描述质点的运动，还要在参考系中建立坐标系。考系中建立坐标系。除此之外，你还学到了什么方法？除此之外，你还学到了什么方法？作业：复习本节内容完成新坐标中第一节内容预习“时间和位移”典型例题典型例题1 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 ()()A.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B.B.研究转动的汽车轮胎研究转动的汽车轮胎C.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D.D.表演精彩芭蕾舞演员表演精彩芭蕾舞演员E.E.参加一百米跑竞赛的运动员在冲刺过程中参加一百米跑竞赛的运动员在冲刺过程中F.F.在斜下推力

14、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G.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H.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。ACFGACFG2 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，下下列列说说法法中中正正确确地地是是（）（A A）早早晨晨太太阳阳从从东东方方升升起起，参参考考系系是是地面地面（B B）地地球球绕绕太太阳阳近近似似圆圆周周运运动动，参参考考系是太阳系是太阳（C C）研研究究地地面面上上物物体体的的运运动动只只能能取取地地面为参考系面为参考系（D D）在不同参

15、考系中描述物体的运动，）在不同参考系中描述物体的运动，简繁程度会不同简繁程度会不同 ABD3、太阳从东边升起，西边落下，是地球上的自然现象，但在某些条件下，在纬度较高地区上空飞行的飞机上，旅客可以看到太阳从西边升起的奇妙现象。这些条件是：()A.时间必须是在清晨，飞机正在由东向西飞行，飞机的速度必须较大B.时间必须是在清晨，飞机正在由西向东飞行，飞机的速度必须较大C.时间必须是在傍晚，飞机正在由东向西飞行，飞机的速度必须较大D.时间必须是在傍晚，飞机正在由西向东飞行，飞机的速度不能太大C4、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，今有一内径略大于杆直径的环，从杆的顶点从杆的顶点A向下滑动，取杆的向下滑动，取杆的下端下端O为坐标原点，取向下为正为坐标原点，取向下为正方向，图中方向，图中A、B两点的坐标各是两点的坐标各是多少？环从多少？环从A到到B的过程中，位置的过程中，位置变化了多少？变化了多少？AB思维体操从从A到到B位置变化了多少？位置变化了多少？你是如何得到的？你是如何得到的？喷水抛物线喷水抛物线平面直角坐标系X1y1y0 x