高中物理必修一質(zhì)點參考系和坐標系

1、整理課件1 質(zhì)點質(zhì)點 參考系和坐標系參考系和坐標系 人教版 物理 必修一 整理課件2 地球在轉(zhuǎn)動地球在轉(zhuǎn)動 請同學們看下面這些例子請同學們看下面這些例子: : 整理課件3 地球在轉(zhuǎn)動地球在轉(zhuǎn)動 樹葉在飄落樹葉在飄落 請同學們看下面這些例子請同學們看下面這些例子: : 整理課件4 地球在轉(zhuǎn)動地球在轉(zhuǎn)動 樹葉在飄落樹葉在飄落 車輛在行駛車輛在行駛 請同學們看下面這些例子請同學們看下面這些例子: : 整理課件5 鳥兒在展翅飛翔鳥兒在展翅飛翔 請同學們看下面這些例子請同學們看下面這些例子: : 整理課件6 鳥兒在展翅飛翔鳥兒在展翅飛翔 火箭飛向蒼穹的太空火箭飛向蒼穹的太空 請同學們看下面這些例子請同學

2、們看下面這些例子: : 整理課件7 鳥兒在展翅飛翔鳥兒在展翅飛翔 火箭飛向蒼穹的太空火箭飛向蒼穹的太空 小朋友在奔跑小朋友在奔跑 請同學們看下面這些例子請同學們看下面這些例子: : 整理課件8 上述六個例子給你共同的感覺是什么上述六個例子給你共同的感覺是什么? ? 整理課件9 他們都在他們都在動動! 上述六個例子給你共同的感覺是什么上述六個例子給你共同的感覺是什么? ? 整理課件10 亞里士多德說過：亞里士多德說過：“不了解運動，不了解運動， 就不了解自然。就不了解自然?！?物體的空間位置隨時間的變化，是物體的空間位置隨時間的變化，是 自然界中最簡單、最基本的運動形態(tài)，自然界中最簡單、最基本的

3、運動形態(tài)， 稱為稱為機械運動機械運動。 整理課件11 在物理學中，研究物體做機械運動在物理學中，研究物體做機械運動 的分支叫的分支叫力學力學。 霍爾頓說：霍爾頓說：“無論從邏輯上還是從無論從邏輯上還是從 歷史上講，力學都是物理學的基礎(chǔ)，歷史上講，力學都是物理學的基礎(chǔ)， 也是物理學及其他科學研究的典也是物理學及其他科學研究的典 范范力學之于物理學如同骨骼之于人力學之于物理學如同骨骼之于人 體。體。” 整理課件12 問題：如何描述物體的運動呢？問題：如何描述物體的運動呢？ 詩人用詩人用氣勢磅礴來描述大河中的水流，用氣勢磅礴來描述大河中的水流，用 矯捷如燕描述運動員輕盈的舞姿，畫家用汽車矯捷如燕描述

4、運動員輕盈的舞姿，畫家用汽車 后面的幾個線條表示風，來描述車輛的飛馳。后面的幾個線條表示風，來描述車輛的飛馳。 整理課件13 科學家怎樣科學家怎樣 描述呢？描述呢？ 問題：如何描述物體的運動呢？問題：如何描述物體的運動呢？ 詩人用詩人用氣勢磅礴來描述大河中的水流，用氣勢磅礴來描述大河中的水流，用 矯捷如燕描述運動員輕盈的舞姿，畫家用汽車矯捷如燕描述運動員輕盈的舞姿，畫家用汽車 后面的幾個線條表示風，來描述車輛的飛馳。后面的幾個線條表示風，來描述車輛的飛馳。 整理課件14 物體的運動物體的運動 如何描述物體如何描述物體 的運動呢？的運動呢？ 整理課件15 l你能準確描述物體上各部位的位置你能準確

5、描述物體上各部位的位置 隨時間的變化嗎？隨時間的變化嗎？ l如果我們研究物體的整體運動呢？如果我們研究物體的整體運動呢？ l如何才能比較準確地描述物體的運如何才能比較準確地描述物體的運 動呢？動呢？ 想一想想一想 整理課件16 誰能準確描述下列物體各點的位置及其誰能準確描述下列物體各點的位置及其 隨時間的變化呢？隨時間的變化呢？ 如：雄鷹在空中翱翔如：雄鷹在空中翱翔 魚兒在大海里游泳魚兒在大海里游泳 足球在綠茵場上飛滾足球在綠茵場上飛滾 火車在鐵軌上行駛火車在鐵軌上行駛 舉個例子舉個例子 整理課件17 精確描述精確描述 之難之難 誰能準確描述下列物體各點位置及其隨誰能準確描述下列物體各點位置及

6、其隨 時間變化呢？時間變化呢？ 如：雄鷹在空中翱翔如：雄鷹在空中翱翔 魚兒在大海里游泳魚兒在大海里游泳 足球在綠茵場上飛滾足球在綠茵場上飛滾 火車在鐵軌上行駛火車在鐵軌上行駛 舉個例子舉個例子 整理課件18 我們怎樣來準確地描述物體的運動？我們怎樣來準確地描述物體的運動？ 例例: 地球的轉(zhuǎn)動地球的轉(zhuǎn)動, 火車在軌道上行駛火車在軌道上行駛 整理課件19 我們是否要考慮我們是否要考慮 火車自身的運動？火車自身的運動？ 我們怎樣來準確地描述物體的運動？我們怎樣來準確地描述物體的運動？ 例例: 地球的轉(zhuǎn)動地球的轉(zhuǎn)動, 火車在軌道上行駛火車在軌道上行駛 地 球 地球的大小與地球的大小與 形狀需要考慮形狀

7、需要考慮 嗎？嗎？ 整理課件20 我們是否要考慮我們是否要考慮 火車自身的運動？火車自身的運動？ 我們怎樣來準確地描述物體的運動？我們怎樣來準確地描述物體的運動？ 例例: 地球的轉(zhuǎn)動地球的轉(zhuǎn)動, 火車在軌道上行駛火車在軌道上行駛 地 球 地球的大小與地球的大小與 形狀需要考慮形狀需要考慮 嗎？嗎？ 小結(jié)：小結(jié)：在某些情況下，我們可以把物在某些情況下，我們可以把物 體簡化為一個有質(zhì)量的體簡化為一個有質(zhì)量的點點 整理課件21 一一. . 物體和質(zhì)點物體和質(zhì)點 (1) 質(zhì)點的概念：在某些情況下，我們可以忽略物體的質(zhì)點的概念：在某些情況下，我們可以忽略物體的 大小和形狀，而突出大小和形狀，而突出“物體

8、具有質(zhì)量物體具有質(zhì)量”這個要素，把它這個要素，把它 簡化為一個有質(zhì)量的物質(zhì)點，這樣的點成為質(zhì)點。簡化為一個有質(zhì)量的物質(zhì)點，這樣的點成為質(zhì)點。 (2) 你是如何理解質(zhì)點模型的你是如何理解質(zhì)點模型的? (3) 實際物體哪些情況下可簡化為質(zhì)點實際物體哪些情況下可簡化為質(zhì)點? 整理課件22 想一想想一想: :在研究地球自傳和公轉(zhuǎn)時，地在研究地球自傳和公轉(zhuǎn)時，地 球可不可以看成質(zhì)點？球可不可以看成質(zhì)點？ 整理課件23 想一想想一想: :在研究地球自傳和公轉(zhuǎn)時，地在研究地球自傳和公轉(zhuǎn)時，地 球可不可以看成質(zhì)點？球可不可以看成質(zhì)點？ 研究地球自轉(zhuǎn)時，研究地球自轉(zhuǎn)時， 地球本身的大小和地球本身的大小和 形狀不

9、可忽略形狀不可忽略. . 不不 能看成質(zhì)點能看成質(zhì)點. . 整理課件24 想一想想一想: :在研究地球自傳和公轉(zhuǎn)時，地在研究地球自傳和公轉(zhuǎn)時，地 球可不可以看成質(zhì)點？球可不可以看成質(zhì)點？ 研究地球自轉(zhuǎn)時，研究地球自轉(zhuǎn)時， 地球本身的大小和地球本身的大小和 形狀不可忽略形狀不可忽略. . 不不 能看成質(zhì)點能看成質(zhì)點. . 研究地球公轉(zhuǎn)時可 以忽略地球的大小 和形狀而把它視為 質(zhì)點 整理課件25 一個物體能否看成質(zhì)點一個物體能否看成質(zhì)點 是有問題的性質(zhì)決定的是有問題的性質(zhì)決定的 結(jié)論：結(jié)論： 整理課件26 1. 研究地球自轉(zhuǎn)時，能否把它視為質(zhì)研究地球自轉(zhuǎn)時，能否把它視為質(zhì) 點呢？點呢？ 2.研究地

10、球繞太陽的公轉(zhuǎn)能否把地球研究地球繞太陽的公轉(zhuǎn)能否把地球 視為一個點？視為一個點？ 3.一列沿京滬鐵路運動的火車，若研一列沿京滬鐵路運動的火車，若研 究它從上海到究它從上海到 北京的運動能否把它簡化為北京的運動能否把它簡化為 一個點？一個點？ 4.研究火車通過南京長江大橋的運動研究火車通過南京長江大橋的運動 時，能否把它簡化為一個質(zhì)點？時，能否把它簡化為一個質(zhì)點？ 練習練習 整理課件27 1. 物體是否在所有的情況下都能看做質(zhì)點？物體是否在所有的情況下都能看做質(zhì)點？ 2. 物體看作質(zhì)點的條件是什么？物體看作質(zhì)點的條件是什么？ 3. 大的物體一定不能看成質(zhì)點？大的物體一定不能看成質(zhì)點？ 小的物體隨

11、時都看成質(zhì)點嗎？小的物體隨時都看成質(zhì)點嗎？ 討論討論 整理課件28 1. 物體是否在所有的情況下都能看做質(zhì)點？物體是否在所有的情況下都能看做質(zhì)點？ 2. 物體看作質(zhì)點的條件是什么？物體看作質(zhì)點的條件是什么？ 3. 大的物體一定不能看成質(zhì)點？大的物體一定不能看成質(zhì)點？ 小的物體隨時都看成質(zhì)點嗎？小的物體隨時都看成質(zhì)點嗎？ 討論討論 1.同一物體能否看作質(zhì)點，要依據(jù)問題的具體同一物體能否看作質(zhì)點，要依據(jù)問題的具體 情況決定。情況決定。 2.物體看作質(zhì)點的條件是：物體的形狀和大小物體看作質(zhì)點的條件是：物體的形狀和大小 對所研究的問題影響很小，可以忽略不計時。對所研究的問題影響很小，可以忽略不計時。

12、3. 物體能否看成質(zhì)點，與物體本身的大小無關(guān)。物體能否看成質(zhì)點，與物體本身的大小無關(guān)。 解答解答 整理課件29 (1)物體的各部分的運動情況都相同物體的各部分的運動情況都相同, 此物體一般可當作質(zhì)點此物體一般可當作質(zhì)點. (2)物體的形狀大小遠遠小于所研究物體的形狀大小遠遠小于所研究 的距離的距離, 此物可當作質(zhì)點此物可當作質(zhì)點. (3)物體的自身大小在所研究的問題物體的自身大小在所研究的問題 中不起主要作用中不起主要作用. 結(jié)論：結(jié)論：實際物體在下列三種情況下實際物體在下列三種情況下 都可簡化為質(zhì)點都可簡化為質(zhì)點: : 整理課件30 物理方法物理方法根據(jù)所研究問題的性質(zhì)和根據(jù)所研究問題的性質(zhì)

13、和 要求要求，抓住問題中的主要因素抓住問題中的主要因素，忽略其次要忽略其次要 因素因素，建立一種建立一種理想化的模型理想化的模型，使復(fù)雜問題使復(fù)雜問題 得到簡化得到簡化，這是一種重要的科學研究方法。這是一種重要的科學研究方法。 質(zhì)點就是這樣一個理想化模型。質(zhì)點就是這樣一個理想化模型。 整理課件31 物理方法物理方法根據(jù)所研究問題的性質(zhì)和根據(jù)所研究問題的性質(zhì)和 要求要求，抓住問題中的主要因素抓住問題中的主要因素，忽略其次要忽略其次要 因素因素，建立一種建立一種理想化的模型理想化的模型，使復(fù)雜問題使復(fù)雜問題 得到簡化得到簡化，這是一種重要的科學研究方法。這是一種重要的科學研究方法。 質(zhì)點就是這樣一

14、個理想化模型。質(zhì)點就是這樣一個理想化模型。 這是一種科學抽象。那以前接觸過這樣這是一種科學抽象。那以前接觸過這樣 的物理模型嗎？的物理模型嗎？ 整理課件32 物理方法物理方法根據(jù)所研究問題的性質(zhì)和根據(jù)所研究問題的性質(zhì)和 要求要求，抓住問題中的主要因素抓住問題中的主要因素，忽略其次要忽略其次要 因素因素，建立一種建立一種理想化的模型理想化的模型，使復(fù)雜問題使復(fù)雜問題 得到簡化得到簡化，這是一種重要的科學研究方法。這是一種重要的科學研究方法。 質(zhì)點就是這樣一個理想化模型。質(zhì)點就是這樣一個理想化模型。 這是一種科學抽象。那以前接觸過這樣這是一種科學抽象。那以前接觸過這樣 的物理模型嗎？的物理模型嗎？

15、 光滑的水平面、輕質(zhì)彈簧。光滑的水平面、輕質(zhì)彈簧。 整理課件33 二二. . 參考系參考系 1. 什么叫參考系？什么叫參考系？ 2. 你是如何理解你是如何理解“參考系參考系”的？的？ 3. 同一個運動，選擇的參考系不同？對同一個運動，選擇的參考系不同？對 這個運動的描述是否相同？這個運動的描述是否相同？ 4. 參考系可以任意選擇嗎？比較兩個物參考系可以任意選擇嗎？比較兩個物 體的運動是否要選擇同一參考系？體的運動是否要選擇同一參考系？ 整理課件34 看圖：看圖： 整理課件35 看圖：看圖： 如何解釋如何解釋靜止靜止 和運動？和運動？ 同一個物體，運同一個物體，運 動會不同？動會不同？ 整理課件

16、36 l 物體的運動與靜止是相對的。物體的運動與靜止是相對的。 l 為描述物體的運動，需要另外選為描述物體的運動，需要另外選 取一個物體作為標準，這個作為標取一個物體作為標準，這個作為標 準的物體叫做參考系準的物體叫做參考系 結(jié)論：結(jié)論： 整理課件37 1. 運動的相對性：運動的相對性： 描述運動要尋找參考物體描述運動要尋找參考物體 二二. . 參考系參考系 整理課件38 1. 運動的相對性：運動的相對性： 描述運動要尋找參考物體描述運動要尋找參考物體 2. 參考系參考系(reference frame) 二二. . 參考系參考系 整理課件39 1. 運動的相對性：運動的相對性： 描述運動要尋

17、找參考物體描述運動要尋找參考物體 2. 參考系參考系(reference frame) (1) 選擇的任意性選擇的任意性(一般選擇地球和相一般選擇地球和相 對于地球靜止的物體對于地球靜止的物體) (2) 對不同參考系，運動可能不同對不同參考系，運動可能不同 二二. . 參考系參考系 整理課件40 1. 運動的相對性：運動的相對性： 描述運動要尋找參考物體描述運動要尋找參考物體 2. 參考系參考系(reference frame) (1) 選擇的任意性選擇的任意性(一般選擇地球和相一般選擇地球和相 對于地球靜止的物體對于地球靜止的物體) (2) 對不同參考系，運動可能不同對不同參考系，運動可能不

18、同 注意：比較兩個物體的運動情況，必注意：比較兩個物體的運動情況，必 須選擇同一個參考系才有意義。須選擇同一個參考系才有意義。 二二. . 參考系參考系 整理課件41 1.1.小小竹排江中流，巍巍青山兩岸走。小小竹排江中流，巍巍青山兩岸走。 2.2.月亮在蓮花般的云朵里穿行。月亮在蓮花般的云朵里穿行。 3.3.兩岸青山相對出，孤帆一片日邊來。兩岸青山相對出，孤帆一片日邊來。 練習練習 整理課件42 體會詩境中的相對運動體會詩境中的相對運動 整理課件43 體會詩境中的相對運動體會詩境中的相對運動 飛花兩岸照船紅，飛花兩岸照船紅， 百里榆堤半日風。百里榆堤半日風。 臥看滿天云不動，臥看滿天云不動，

19、 不知云與我俱東。不知云與我俱東。 整理課件44 ？提問：提問： 選擇不同的參考系觀察結(jié)果如何？選擇不同的參考系觀察結(jié)果如何？ 你有什么發(fā)現(xiàn)？你有什么發(fā)現(xiàn)？ 整理課件45 參考系的選擇是任意的，以對運動的描參考系的選擇是任意的，以對運動的描 述簡單、方便為原則。述簡單、方便為原則。 若無特別說明，通常是以地面或相對地若無特別說明，通常是以地面或相對地 面靜止的物體為參照系。面靜止的物體為參照系。 ？提問：提問： 選擇不同的參考系觀察結(jié)果如何？選擇不同的參考系觀察結(jié)果如何？ 你有什么發(fā)現(xiàn)？你有什么發(fā)現(xiàn)？ 整理課件46 如何確定物體的位置如何確定物體的位置 若物體只在一條直線上運動，如何描述若物體

20、只在一條直線上運動，如何描述 位置變化？若在某平面（操場）上呢？位置變化？若在某平面（操場）上呢？ 整理課件47 如何確定物體的位置如何確定物體的位置 若物體只在一條直線上運動，如何描述若物體只在一條直線上運動，如何描述 位置變化？若在某平面（操場）上呢？位置變化？若在某平面（操場）上呢？ 文字描述方便嗎？能精確嗎？文字描述方便嗎？能精確嗎？ 有沒有簡便又準確的方法？有沒有簡便又準確的方法？ 整理課件48 如何確定物體的位置如何確定物體的位置 若物體只在一條直線上運動，如何描述若物體只在一條直線上運動，如何描述 位置變化？若在某平面（操場）上呢？位置變化？若在某平面（操場）上呢？ 文字描述方便

21、嗎？能精確嗎？文字描述方便嗎？能精確嗎？ 有沒有簡便又準確的方法？有沒有簡便又準確的方法？ 整理課件49 笛卡兒發(fā)明笛卡兒發(fā)明 坐標系坐標系 如何確定物體的位置如何確定物體的位置 若物體只在一條直線上運動，如何描述若物體只在一條直線上運動，如何描述 位置變化？若在某平面（操場）上呢？位置變化？若在某平面（操場）上呢？ 文字描述方便嗎？能精確嗎？文字描述方便嗎？能精確嗎？ 有沒有簡便又準確的方法？有沒有簡便又準確的方法？ 區(qū)分：區(qū)分：定性定性與與定量定量 整理課件50 平面直角坐標系平面直角坐標系 立體坐標系立體坐標系 整理課件51 1. 坐標系坐標系(coordinate system)建立的

22、作用建立的作用 三三. . 坐標系坐標系 整理課件52 1. 坐標系坐標系(coordinate system)建立的作用建立的作用 為了定量地描述物體位置變化為了定量地描述物體位置變化 三三. . 坐標系坐標系 整理課件53 1. 坐標系坐標系(coordinate system)建立的作用建立的作用 為了定量地描述物體位置變化為了定量地描述物體位置變化 2. 坐標系的構(gòu)成要素：坐標系的構(gòu)成要素： 三三. . 坐標系坐標系 整理課件54 1. 坐標系坐標系(coordinate system)建立的作用建立的作用 為了定量地描述物體位置變化為了定量地描述物體位置變化 2. 坐標系的構(gòu)成要素：坐標系的構(gòu)成要素： 原點、正方向、標度、原點、正方向、標度、 物理量、單位物理量、單位 三三. . 坐標系坐標系 整理課件55 三三. . 坐標系坐標系