1、质点 参考系和坐标系1.ppt

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1、第一章 运动的描述1、质点 参考系和坐标系南京市梅园中学南京市梅园中学南京市梅园中学南京市梅园中学 宋军宋军宋军宋军人人类类的的认认知知规规律律：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：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）一一 物物体体的的运运动动1、运动是、运动是_ 的的 一切物体都在不停_ 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

2、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精确描述精确描述之难之难之难之难一一 物物体体的的运运动动1、运动是、运动是_ 的的 难道我们真的无法描述物体的运动？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？我们已经很自然的我们已经很自然的忽略忽略某些次要因素（如某些

3、次要因素（如形状、大小），形状、大小），只关心只关心主要的方面。主要的方面。物物理理方方法法1、运动是、运动是_ 的的2、质点（、质点（mass point）（1）某些情况下，将物体简化为一个 有质量有质量的点 （2）理想化）理想化的“物理模型”忽略次要因素：形状、大小等忽略次要因素：形状、大小等 突出主要因素：具有质量（本质属性）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一一 物物体体的的运运动动1、运动是、运动是_ 的的2、质点（、质点（mass point）（1）某些情况下，将物体简化为一个 有质量的点点 （2）理想化）理想化的“物理模型”

4、忽略次要因素：形状、大小等忽略次要因素：形状、大小等 突出主要方面：具有质量（本质属性）突出主要方面：具有质量（本质属性）（3）物体能否看作质点是有条件有条件的思思维维体体操操：如何解释小孩的静止？静止？静止？静止？同样的物体，运动会不同？同样的物体，运动会不同？同样的物体，运动会不同？同样的物体，运动会不同？二二 参参考考系系1、运动的相对性：、运动的相对性：描述运动要寻找参考物体描述运动要寻找参考物体2、参考系（、参考系（reference frame）（1）选择的任意性）选择的任意性 （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 飞花两岸照船红，百里榆堤半日风。卧看满天云

5、不动，不知云与我俱东。诗境诗境中的相对运动中的相对运动体体会会如如何何确确定定物物体体位位置置？文字描述方便吗？能精确吗？文字描述方便吗？能精确吗？有没有简便又准确的方法？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 若物体在只一条直线上运动，如何描述若物体在只一条直线上运动，如何描述位置变化？若在某平面（操场）上呢？位置变化？若在某平面（操场）上呢？如如何何在在地地面面定定物物体体位位置置？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）经度与纬度（大地坐标系）经度与纬度（大地坐标系）三三 坐坐标标系系

6、1、坐标系（、坐标系（coordinate system）建立的作用建立的作用2、坐标系的构成要素：、坐标系的构成要素：原点、正方向、标度、原点、正方向、标度、物理量、单位物理量、单位思思维维体体操操从从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？说说一一说说 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？生生活活中中的的物物理理生生活活中中的的物物理理GPS：全球定位系统：全球定位系统(授时与测距导航系统授时与测距导航系

7、统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全球定位系统全球定位系统navigation system timing and rangingglobal positioning system)navigation system timing and rangingglobal positioning system)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年代年代开始研制，历时开始研制，历时2020年，耗资年，耗资200200亿美元，于亿美元，于19941994年全面建成，具有在海、陆、空进行年全面建成，具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位能力

8、的新一代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。卫星导航与定位系统。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“阿阿波罗波罗”飞船登月、航天飞机升空，同列为飞船登月、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”。生生活活中中的的物物理理GPS：全球定位系统：全球定位系统(授时与测距导航系统授时与测距导航系统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全球定位系统全球定位系统navigation system timing and rangingglobal positioning system)navigation system timing and rangingglobal positioning system)GPSGPS系统包括三大部分：系统包括三大部分：（1 1）GPSGPS卫星（空间部分）卫星（空间部分）（2 2）地面支撑系统（地面监控部分）地面支撑系统（地面监控部分）（3 3）GPSGPS接收机（用户部分）接收机（用户部分）定位仪中定位仪中所示位置：所示位置：