质点参考系和坐标系精选例题幻灯片.ppt

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1、质点参考系和坐标系精选例题第1页，共27页，编辑于2022年，星期二一、一、质点（质点（mass point）定义：用来定义：用来代替代替物体的物体的有质量有质量的的点点。质点质点是是理想化的理想化的“物理模型物理模型”之一。之一。质点，是质点，是实际物体实际物体的一种近似。它的一种近似。它抓住抓住了事物的了事物的主要因素主要因素，忽略了忽略了次要因素，是对客观复杂事物近似次要因素，是对客观复杂事物近似的理性的反映。的理性的反映。这是物理学中常用的一种重要的这是物理学中常用的一种重要的研究研究方法方法。第2页，共27页，编辑于2022年，星期二提问提问:当我们研究地当我们研究地球公转的规律时能

2、把球公转的规律时能把地球看成质点吗地球看成质点吗如果研究其自转如果研究其自转,考查地球考查地球上各点的运动上各点的运动,还可以把地还可以把地球看作一个点吗？球看作一个点吗？第3页，共27页，编辑于2022年，星期二研究火车从南京开往上海研究火车从南京开往上海的时间，能否把火车看作的时间，能否把火车看作“质点质点”？研究火车过桥的时间，研究火车过桥的时间，能否把火车看作能否把火车看作“质点质点”？第4页，共27页，编辑于2022年，星期二刘翔在刘翔在110110米栏赛中米栏赛中1.1.1.1.现若要研究他的平均速度时是否可以把他看作质点现若要研究他的平均速度时是否可以把他看作质点现若要研究他的平

3、均速度时是否可以把他看作质点现若要研究他的平均速度时是否可以把他看作质点?2.2.2.2.若要研究他最后冲刺时的挺身动作若要研究他最后冲刺时的挺身动作若要研究他最后冲刺时的挺身动作若要研究他最后冲刺时的挺身动作,又是否能把他看作质点又是否能把他看作质点又是否能把他看作质点又是否能把他看作质点?第5页，共27页，编辑于2022年，星期二这样说对吗？这样说对吗？1.大物体不能当作质点，小物体才能当作质点大物体不能当作质点，小物体才能当作质点？2.某物体在情况某物体在情况A中能看作质点，那它在情中能看作质点，那它在情况况B中也一定能看作质点中也一定能看作质点（3）物体看作质点的物体看作质点的条件条件

4、 物体的大小和形状对所研究的问题的影响可物体的大小和形状对所研究的问题的影响可以忽略不计时以忽略不计时第6页，共27页，编辑于2022年，星期二感悟感悟“质点质点”概念概念1.1.下列情况中的物体不能看作质点的是（下列情况中的物体不能看作质点的是（）A A、绕太阳运转的地球、绕太阳运转的地球B B、研究飞行中螺旋桨转动情况的直升机、研究飞行中螺旋桨转动情况的直升机C C、计算从北京开往汕头运行时间的火车、计算从北京开往汕头运行时间的火车D D、计算通过路口所用时间的火车、计算通过路口所用时间的火车1 质点（质点（mass point）BD第7页，共27页，编辑于2022年，星期二2.下列关于质

5、点的说法中，正确的是（下列关于质点的说法中，正确的是（）A.体积很小的物体都可看成质点体积很小的物体都可看成质点B.质量很小的物体都可看成质点质量很小的物体都可看成质点C.物体的大小和形状在所研究的问题中起的作用很物体的大小和形状在所研究的问题中起的作用很小，可以忽略不计时，我们就可以把物体看成质点小，可以忽略不计时，我们就可以把物体看成质点D.只有低速运动的物体才可看成质点，高速运动的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物体不可看成质点C第8页，共27页，编辑于2022年，星期二观察观察物体的运动是相对的物体的运动是相对的运动的相对性运动的相对性 描述运动要寻找参考物体

6、描述运动要寻找参考物体第9页，共27页，编辑于2022年，星期二2 参考系参考系（reference frame）为描述物体的运动而选用来为描述物体的运动而选用来做参考的另外物体称为参考做参考的另外物体称为参考系。系。观察观察思考：同样的物体，运思考：同样的物体，运动为何会不同？动为何会不同？第10页，共27页，编辑于2022年，星期二2 参考系参考系（reference frame）（1 1）描述物体的运动可以选择任意一个参考系，为了简）描述物体的运动可以选择任意一个参考系，为了简便，一般选择地面为参考系便，一般选择地面为参考系（任意性）（任意性）（2 2）同一物体对于不同的参考系，运动往往

7、是不同的。）同一物体对于不同的参考系，运动往往是不同的。（差异性）（差异性）（3 3）比较两个物体的运动情况，必须选择同一个参考）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系才有意义。（统一性）（统一性）第11页，共27页，编辑于2022年，星期二1、关于参考系的选取，下列说法正确的是（、关于参考系的选取，下列说法正确的是（）A、参考系必须选取静止不动的物体、参考系必须选取静止不动的物体 B、参考系必须是和地面联系在一起的、参考系必须是和地面联系在一起的C、在空中运动的物体不能作为参考系、在空中运动的物体不能作为参考系 D、任何物体都可以作为参考系、任何物体都可以作为参考系D第12页

8、，共27页，编辑于2022年，星期二2、第一次世界大战期间，一名法国飞行员在、第一次世界大战期间，一名法国飞行员在2000米的高空飞行时，发现旁边有一个小东西，米的高空飞行时，发现旁边有一个小东西，他以为是一只小飞虫，敏捷地把它抓过来，令他他以为是一只小飞虫，敏捷地把它抓过来，令他吃惊的是，抓到的竟是一颗子弹。飞行员能抓住吃惊的是，抓到的竟是一颗子弹。飞行员能抓住子弹的原因是子弹的原因是（）A、飞行员反应快、飞行员反应快 B、子弹相对飞行员是静止的、子弹相对飞行员是静止的 C、子弹已经飞行的没劲了、子弹已经飞行的没劲了 D、飞行员有手劲、飞行员有手劲B第13页，共27页，编辑于2022年，星期

9、二在在 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.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.研究转动的汽车轮胎研究转动的汽车轮胎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.表演精彩芭蕾舞演员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测量子弹船过一张薄纸的时间 ACFG第14页，共

10、27页，编辑于2022年，星期二我们所说的我们所说的“日出东方，夕阳西下日出东方，夕阳西下”是以是以 .作为参考系的，作为参考系的，“小小竹排江中游，巍巍青小小竹排江中游，巍巍青山两岸走山两岸走”第一句以第一句以 为参考系，第为参考系，第二句是以二句是以 为参考系。为参考系。做一做做一做第15页，共27页，编辑于2022年，星期二4.甲乙丙三人各乘一电梯，甲看到楼房匀速上升，甲乙丙三人各乘一电梯，甲看到楼房匀速上升，乙看到甲匀速上升，丙看到乙匀速下降，甲看到丙乙看到甲匀速上升，丙看到乙匀速下降，甲看到丙匀速上升，则甲乙丙相对于地球的运动情况可能是匀速上升，则甲乙丙相对于地球的运动情况可能是（）

11、A.甲和乙匀速下降，且甲和乙匀速下降，且v乙乙v甲甲，丙静止，丙静止 B.甲和乙匀速下降，且甲和乙匀速下降，且v乙乙v甲甲，丙匀速上升，丙匀速上升C.甲和乙匀速下降，且甲和乙匀速下降，且v乙乙v甲甲，丙匀速下降，丙匀速下降 D.甲匀速下降，乙匀速上升，丙静止不动甲匀速下降，乙匀速上升，丙静止不动第16页，共27页，编辑于2022年，星期二 如何确定物体的位置？若物体只在一条直线上运动，如何描述位置及位置变化？若在某平面（操场）上呢？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第17页，共27页，编辑于2022年，星期二三、三、坐标系坐标系为了定量地描述物体的位置及位置的变化

12、，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坐标系。在参考系上建立适当的坐标系。1 1、坐标系建立的作用、坐标系建立的作用2 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、单位第18页，共27页，编辑于2022年，星期二说一说说一说 对于在平面上运动的物体，例如冰场上的花样滑冰运动员，对于在平面上运动的物体，例如冰场上的花样滑冰运动员，要描述他们的位置，你认为应该怎样建立坐标系？要描述他们的位置，你认为应该怎样建立坐标系？二维二维(直角直角)坐坐标系标系第19页，共27页，编辑于2022年，星期二坐标系的种类坐标系

13、的种类直线坐标系（一维）直线坐标系（一维）平面直角坐标系（二维）平面直角坐标系（二维）空间三维坐标系空间三维坐标系第20页，共27页，编辑于2022年，星期二科学漫步科学漫步 全球卫星定位系统全球卫星定位系统（GPS）手持式手持式GPS定位器定位器 此此 GPS GPS 定位器此刻处于我国定位器此刻处于我国哪个城市的什么部位？从显示屏中哪个城市的什么部位？从显示屏中你还能获得哪些信息？你还能获得哪些信息？生活中的物理生活中的物理第21页，共27页，编辑于2022年，星期二生活中的物理生活中的物理GPSGPS：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-全球定位系统全球定位

14、系统)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，年代开始研制，历时历时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。新一代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“阿波罗阿波罗”飞船飞船登月、航天飞机升空，同列为登月、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”。第22页，共27页，编辑于2022年，星期二车载车载GPS定

15、位系统定位系统1 第23页，共27页，编辑于2022年，星期二GPS系统包括三大部分：系统包括三大部分：（1）GPS卫星（空间部分）卫星（空间部分）（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）GPS接收机（用户部分接收机（用户部分1质点质点 参考系和坐标系参考系和坐标系 第24页，共27页，编辑于2022年，星期二定位仪中所示位置第25页，共27页，编辑于2022年，星期二课堂小结课堂小结1.1.机机械械运运动动：物物体体相相对对于于其其他他物物体体的的位位置置变化叫变化叫机械运动，简称运动。机械运动，简称运动。2.2.参考系：描述物体运动时参考系：描述物体运动时,用来作参考的用来作参考的(假假定为静止定为静止)另外的物体。另外的物体。第26页，共27页，编辑于2022年，星期二课堂小结课堂小结3.3.质质点点：用用来来代代替替物物体体的的有有质质量量的的点点。(关关键是要搞清什么时候可以看作质点键是要搞清什么时候可以看作质点!)!)4.4.坐标系坐标系:为了定量地描述物体的位置及位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置的变化，需要在参考系上建立适当的坐标系。标系。第27页，共27页，编辑于2022年，星期二