1.1高中物理必修一《質(zhì)點(diǎn)_參考系和坐標(biāo)系》課件

1、高中物理必修一 鳥鳥 在飛翔在飛翔 火箭飛向太空火箭飛向太空 烏龜在跑烏龜在跑 地球在轉(zhuǎn)動(dòng)地球在轉(zhuǎn)動(dòng) 機(jī)械運(yùn)動(dòng)機(jī)械運(yùn)動(dòng)： 它是自然界最簡(jiǎn)單最基本的運(yùn)動(dòng)形式。它是自然界最簡(jiǎn)單最基本的運(yùn)動(dòng)形式。 在物理學(xué)中，研究物體做機(jī)械運(yùn)動(dòng)的分支叫在物理學(xué)中，研究物體做機(jī)械運(yùn)動(dòng)的分支叫力學(xué)力學(xué)。 一、質(zhì)點(diǎn)：一、質(zhì)點(diǎn)： 用來代替物體的有質(zhì)量的點(diǎn)用來代替物體的有質(zhì)量的點(diǎn)。 1、特點(diǎn)：、特點(diǎn)： A、它、它只有質(zhì)量只有質(zhì)量沒有大小沒有大小 B、它是一種理想化的模型。、它是一種理想化的模型。 2、 物體被看作質(zhì)點(diǎn)的條件物體被看作質(zhì)點(diǎn)的條件： 當(dāng)物體的大小和形狀對(duì)我們當(dāng)物體的大小和形狀對(duì)我們 研究問題研究問題 的影響不大可

2、以忽略時(shí)，可以把物體看的影響不大可以忽略時(shí)，可以把物體看 作質(zhì)點(diǎn)作質(zhì)點(diǎn) 。 問題問題1 1：該如何描述物體的運(yùn)動(dòng)呢？：該如何描述物體的運(yùn)動(dòng)呢？ 1、關(guān)于質(zhì)點(diǎn)的以下說法正確的是（、關(guān)于質(zhì)點(diǎn)的以下說法正確的是（ ） A只有體積很小或質(zhì)量很小的物體才能看作只有體積很小或質(zhì)量很小的物體才能看作 質(zhì)點(diǎn)質(zhì)點(diǎn) B只要物體運(yùn)動(dòng)不是很快，就可以把物體看只要物體運(yùn)動(dòng)不是很快，就可以把物體看 作質(zhì)點(diǎn)作質(zhì)點(diǎn) C物體的大小和形狀可以忽略時(shí)，可將物體物體的大小和形狀可以忽略時(shí)，可將物體 看作質(zhì)點(diǎn)看作質(zhì)點(diǎn) D質(zhì)點(diǎn)是客觀存在的質(zhì)點(diǎn)是客觀存在的 v1、物體各點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況相同（平動(dòng)）時(shí)，可以看作質(zhì)點(diǎn)，一般研究 物體的轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)不能把

3、物體看作質(zhì)點(diǎn)。 v2、物體有轉(zhuǎn)動(dòng)，但物體的轉(zhuǎn)動(dòng)不是我們所研究的主要問題時(shí)，物體 的本身大小和形狀已變成了次要因素，物體可以看作質(zhì)點(diǎn)。 v3、物體本身的大小對(duì)所研究的問題不能忽略時(shí)，不能把物體看作質(zhì) 點(diǎn)。 v4、物體能否看作質(zhì)點(diǎn)，取決于它的形狀和大小在所研究的問題中是 否可以忽略不計(jì)，而跟物體自身體積的大小，質(zhì)量的多少和運(yùn)動(dòng)速度 的大小無關(guān)。 v5、一個(gè)物體能否看作質(zhì)點(diǎn)取決于所研究問題的性質(zhì)，即使同一個(gè)物 體在研究問題不同時(shí)，有的情況下可以看作質(zhì)點(diǎn)，而有的情況下不可 以看作質(zhì)點(diǎn)。 幾點(diǎn)說明幾點(diǎn)說明: : 2 2、在下列各物體的運(yùn)動(dòng)中，可視作質(zhì)點(diǎn)在下列各物體的運(yùn)動(dòng)中，可視作質(zhì)點(diǎn) 的物體有（）的物體

4、有（） A A從北京開往廣州的一列火車從北京開往廣州的一列火車 B B研究轉(zhuǎn)動(dòng)的汽車輪胎研究轉(zhuǎn)動(dòng)的汽車輪胎 C C研究繞地球運(yùn)動(dòng)時(shí)的航天飛機(jī)研究繞地球運(yùn)動(dòng)時(shí)的航天飛機(jī) D D表現(xiàn)精彩的芭蕾舞演員表現(xiàn)精彩的芭蕾舞演員 下列情況不能看成質(zhì)點(diǎn)的是（下列情況不能看成質(zhì)點(diǎn)的是（ ） A A、研究繞地球飛行時(shí)航天飛機(jī)的軌道、研究繞地球飛行時(shí)航天飛機(jī)的軌道 B B、研究飛行中的直升機(jī)上的螺旋槳的轉(zhuǎn)動(dòng)情況、研究飛行中的直升機(jī)上的螺旋槳的轉(zhuǎn)動(dòng)情況 C C、計(jì)算從北京開往汕頭的一列火車的運(yùn)行時(shí)間、計(jì)算從北京開往汕頭的一列火車的運(yùn)行時(shí)間 D D、計(jì)算火車通過路口所用的時(shí)間、計(jì)算火車通過路口所用的時(shí)間 4 4、下列關(guān)

5、于質(zhì)點(diǎn)的說法，正確的是下列關(guān)于質(zhì)點(diǎn)的說法，正確的是 （ ） A A順?biāo)鞯男〈梢砸暈橘|(zhì)點(diǎn)順?biāo)鞯男〈梢砸暈橘|(zhì)點(diǎn) B B研究火車通過路旁一根電線桿時(shí)，火車可以看做質(zhì)點(diǎn)研究火車通過路旁一根電線桿時(shí)，火車可以看做質(zhì)點(diǎn) C C研究奧運(yùn)會(huì)乒乓球運(yùn)動(dòng)員打出的弧圈球時(shí)不能把乒乓研究奧運(yùn)會(huì)乒乓球運(yùn)動(dòng)員打出的弧圈球時(shí)不能把乒乓 球看做質(zhì)點(diǎn)球看做質(zhì)點(diǎn) D D研究奧運(yùn)會(huì)跳水運(yùn)動(dòng)員跳水動(dòng)作時(shí)，不能將運(yùn)動(dòng)員看研究奧運(yùn)會(huì)跳水運(yùn)動(dòng)員跳水動(dòng)作時(shí)，不能將運(yùn)動(dòng)員看 做質(zhì)點(diǎn)做質(zhì)點(diǎn) 解析解析 順?biāo)鞯男〈鼽c(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況一致，是平動(dòng)的物體，可視為質(zhì)順?biāo)鞯男〈鼽c(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況一致，是平動(dòng)的物體，可視為質(zhì) 點(diǎn)，點(diǎn)，A對(duì)對(duì) 研究

6、火車通過路旁的一根電線桿時(shí)，火車的長(zhǎng)度不能忽略，火車不能研究火車通過路旁的一根電線桿時(shí)，火車的長(zhǎng)度不能忽略，火車不能 看做質(zhì)點(diǎn)，故看做質(zhì)點(diǎn)，故B錯(cuò)誤錯(cuò)誤 研究旋轉(zhuǎn)多變的乒乓球的弧圈運(yùn)動(dòng)時(shí)，乒乓球的大小研究旋轉(zhuǎn)多變的乒乓球的弧圈運(yùn)動(dòng)時(shí)，乒乓球的大小形狀形狀不能忽略，不能忽略， 乒乓球不能看做質(zhì)點(diǎn)，故乒乓球不能看做質(zhì)點(diǎn)，故C正確正確 研究運(yùn)動(dòng)員的跳水動(dòng)作時(shí)，要研究轉(zhuǎn)體和翻滾等高難動(dòng)作，也不能看研究運(yùn)動(dòng)員的跳水動(dòng)作時(shí)，要研究轉(zhuǎn)體和翻滾等高難動(dòng)作，也不能看 做質(zhì)點(diǎn)，故做質(zhì)點(diǎn)，故D正確正確 5 5、關(guān)于質(zhì)點(diǎn)，下列說法正確的是關(guān)于質(zhì)點(diǎn)，下列說法正確的是 （ ） A A質(zhì)點(diǎn)就是一個(gè)體積很小的小球質(zhì)點(diǎn)就是一個(gè)

7、體積很小的小球 B B只有很小的物體才能被視為質(zhì)點(diǎn)只有很小的物體才能被視為質(zhì)點(diǎn) C C質(zhì)點(diǎn)不是實(shí)際存在的物體，只是一種理想模質(zhì)點(diǎn)不是實(shí)際存在的物體，只是一種理想模 型型 D D大的物體有時(shí)也可以被視為質(zhì)點(diǎn)大的物體有時(shí)也可以被視為質(zhì)點(diǎn) 思考與討論： v質(zhì)點(diǎn)和幾何中的點(diǎn)是一回事嗎？ 1 1、相同點(diǎn)：都是沒有形狀和大小的點(diǎn)。、相同點(diǎn)：都是沒有形狀和大小的點(diǎn)。 2 2、不同點(diǎn)：質(zhì)點(diǎn)是實(shí)際物體的抽象，它具有一定的、不同點(diǎn)：質(zhì)點(diǎn)是實(shí)際物體的抽象，它具有一定的 物理內(nèi)涵，具有物體的全部質(zhì)量；幾何中的點(diǎn)沒物理內(nèi)涵，具有物體的全部質(zhì)量；幾何中的點(diǎn)沒 有質(zhì)量，僅表示位置，而且應(yīng)該絕對(duì)的小。有質(zhì)量，僅表示位置，而且

8、應(yīng)該絕對(duì)的小。 思維體操： v 同樣的物體，同樣的物體， 運(yùn)動(dòng)會(huì)不同？運(yùn)動(dòng)會(huì)不同？ v 如何解釋小如何解釋小 孩的孩的靜止？ 1、老師在運(yùn)老師在運(yùn) 動(dòng)還是靜止？動(dòng)還是靜止？ 2、 v 同一個(gè)物體為同一個(gè)物體為 什么看到的現(xiàn)象不什么看到的現(xiàn)象不 一樣？一樣？ 二 、參考系 v1、概念：為了確定物體的位置和描述物體運(yùn)動(dòng)而被選作參為了確定物體的位置和描述物體運(yùn)動(dòng)而被選作參 考的物體或物體系。考的物體或物體系。 v2、參考系（reference frame） v（1）參考系的選取是任意的，應(yīng)以使運(yùn)動(dòng)的描述盡可能簡(jiǎn)單為原則（任意性） v（2）對(duì)不同參考系，運(yùn)動(dòng)可能不同（差異性） （3）比較兩個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)

9、情況，必須選擇同一個(gè)參考系才有意義。（統(tǒng) 一性） 注意：以后凡是說到運(yùn)動(dòng)，應(yīng)首先選取參考系，常常 選地面或者相對(duì)地面靜止的物體為參考系。 3、運(yùn)動(dòng)的相對(duì)性。 體會(huì)詩(shī)境中的相對(duì)體會(huì)詩(shī)境中的相對(duì) 運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng) 1 、以下說法正確的是（、以下說法正確的是（ ） A.參考系就是不動(dòng)的物體參考系就是不動(dòng)的物體 B.任何情況下，只有地球才是最理想的參任何情況下，只有地球才是最理想的參 考系考系 C.不選定參考系，就無法研究某一個(gè)物體不選定參考系，就無法研究某一個(gè)物體 是怎么運(yùn)動(dòng)的是怎么運(yùn)動(dòng)的 D.同一物體的運(yùn)動(dòng)，對(duì)不同的參考系可能同一物體的運(yùn)動(dòng)，對(duì)不同的參考系可能 有不同的觀察結(jié)果有不同的觀察結(jié)果 2、列車、

10、列車A和和B并排停在某站，當(dāng)并排停在某站，當(dāng)A啟動(dòng)后啟動(dòng)后B還未還未 啟動(dòng)，啟動(dòng)，而而此時(shí)列車此時(shí)列車B內(nèi)的一乘客看到自己所乘內(nèi)的一乘客看到自己所乘 的列車運(yùn)動(dòng)了，他選的參考系是（）的列車運(yùn)動(dòng)了，他選的參考系是（） A列車列車A B列車列車B C站臺(tái)站臺(tái) D鐵軌鐵軌 v3、甲、乙、丙三架光電梯，甲中乘客看到一、甲、乙、丙三架光電梯，甲中乘客看到一 座高樓在向下運(yùn)動(dòng)，乙中乘客看甲在向下運(yùn)座高樓在向下運(yùn)動(dòng)，乙中乘客看甲在向下運(yùn) 動(dòng)，丙中乘客看甲、乙都在向上運(yùn)動(dòng)，這三動(dòng)，丙中乘客看甲、乙都在向上運(yùn)動(dòng)，這三 架電梯的運(yùn)動(dòng)情況可能有那些？架電梯的運(yùn)動(dòng)情況可能有那些？ 思考： v我們?cè)f過運(yùn)動(dòng)是絕對(duì)的，現(xiàn)

11、在又 說運(yùn)動(dòng)是相對(duì)的，矛盾么？ v 文字描述方便嗎？能精確嗎？ v 有沒有簡(jiǎn)便又準(zhǔn)確的方法？ v 若物體只在一條直線上運(yùn)動(dòng)，如何描 述位置變化？若在某平面（操場(chǎng)）上呢？ 如 何 確 定 物 體 的 位 置 為了定量地描述物體的位置及位置的變化，為了定量地描述物體的位置及位置的變化， 需要在參考系上建立適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系。需要在參考系上建立適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系。 4.坐標(biāo)系坐標(biāo)系 如果物體沿直線運(yùn)動(dòng)，可以以這條直線為如果物體沿直線運(yùn)動(dòng)，可以以這條直線為x軸，軸， 在直線上規(guī)定原點(diǎn)，正方向和單位長(zhǎng)度，建在直線上規(guī)定原點(diǎn)，正方向和單位長(zhǎng)度，建 立直線坐標(biāo)系。立直線坐標(biāo)系。 X O 5m 練習(xí)練習(xí) A點(diǎn)坐標(biāo)點(diǎn)坐標(biāo)X

12、A=-3m X/m O 如圖所示，汽車沿如圖所示，汽車沿X軸做直線運(yùn)動(dòng)，從軸做直線運(yùn)動(dòng)，從A點(diǎn)點(diǎn) 運(yùn)動(dòng)到運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，由圖判斷點(diǎn)，由圖判斷A點(diǎn)坐標(biāo)、點(diǎn)坐標(biāo)、B點(diǎn)坐標(biāo)和點(diǎn)坐標(biāo)和 走過的路程。走過的路程。 1-1234-2-3-4 A B B點(diǎn)坐標(biāo)點(diǎn)坐標(biāo)XB=2m 走過的路程走過的路程 B= m 思考：思考： 正負(fù)表示什么？正負(fù)表示什么？ 數(shù)值大小表示什么？數(shù)值大小表示什么？ 上一頁(yè)下一頁(yè) 知識(shí)歸納知識(shí)歸納 坐標(biāo)系坐標(biāo)系 （1）定義：）定義：為了定量地描述物體的位置及位置的為了定量地描述物體的位置及位置的 變化，需要在參考系上建立適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系變化，需要在參考系上建立適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系 （2）一維坐標(biāo)系：）

13、一維坐標(biāo)系：選某一位置為坐標(biāo)原點(diǎn)，以某選某一位置為坐標(biāo)原點(diǎn)，以某 個(gè)方向?yàn)檎较?，選擇適當(dāng)?shù)臉?biāo)度建立一個(gè)坐標(biāo)軸，個(gè)方向?yàn)檎较?，選擇適當(dāng)?shù)臉?biāo)度建立一個(gè)坐標(biāo)軸， 就構(gòu)成了一維坐標(biāo)系，適用于描述物體在一維空間就構(gòu)成了一維坐標(biāo)系，適用于描述物體在一維空間 運(yùn)動(dòng)（即物體沿一條直線運(yùn)動(dòng)）時(shí)物體的位置運(yùn)動(dòng)（即物體沿一條直線運(yùn)動(dòng)）時(shí)物體的位置 （3）二維坐標(biāo)系：）二維坐標(biāo)系：由兩個(gè)互相垂直的坐標(biāo)軸組成，由兩個(gè)互相垂直的坐標(biāo)軸組成， 適用于物體在二維空間（即在同一平面）內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)，適用于物體在二維空間（即在同一平面）內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)， 又稱為平面直角坐標(biāo)系又稱為平面直角坐標(biāo)系 （4）三維直角坐標(biāo)系：）三維直角坐標(biāo)系：由

14、三個(gè)互相垂直的坐標(biāo)軸由三個(gè)互相垂直的坐標(biāo)軸 組成，又稱為立體直角坐標(biāo)系適用于描述物體在組成，又稱為立體直角坐標(biāo)系適用于描述物體在 三維空間中的具體位置三維空間中的具體位置 v練習(xí)題1 歸納總結(jié)：歸納總結(jié)： 定量描述沿直線運(yùn)動(dòng)的物體的位置及變化，定量描述沿直線運(yùn)動(dòng)的物體的位置及變化， 只需建立直線坐標(biāo)系（一維坐標(biāo)系）；但當(dāng)物只需建立直線坐標(biāo)系（一維坐標(biāo)系）；但當(dāng)物 體在同一平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)要用平面直角坐標(biāo)系體在同一平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)要用平面直角坐標(biāo)系 （二維坐標(biāo)系）才能定量描述出物體的位置及（二維坐標(biāo)系）才能定量描述出物體的位置及 位置的變化位置的變化 說一說 生活中的物理 手持式手持式GPSGPS 科學(xué)

15、漫步：全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（科學(xué)漫步：全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPSGPS） GPSGPS顯示屏信息顯示屏信息 車載GPS 放大圖放大圖 v典型例題典型例題 v1下列物體的運(yùn)動(dòng)中，可視作質(zhì)點(diǎn)的物體有 ( )A.從北京開往廣州的一列火車 vB.研究火車通過電線桿/路口/大橋時(shí) vC.研究轉(zhuǎn)動(dòng)的汽車輪胎 vD.研究繞地球運(yùn)動(dòng)時(shí)的航天飛機(jī) vE.表演精彩芭蕾舞演員 vF.參加一百米跑競(jìng)賽的運(yùn)動(dòng)員在沖刺過程中 vG.馬拉松長(zhǎng)跑的運(yùn)動(dòng)員 vH.奪冠的皮劃艇沖線時(shí) vI.在斜下推力的作用下，沿水平面滑動(dòng)的箱子 vJ.計(jì)算子彈從槍口到靶心的飛行時(shí)間 vK.測(cè)量子彈船過一張薄紙的時(shí)間。 v2、描述物體地運(yùn)動(dòng)，必須選擇參考系，關(guān)于參考系， 下列說法中正確地是（ ） v（A）早晨太陽(yáng)從東方升起，參考系是地面 v（B）地球繞太陽(yáng)近似做圓周運(yùn)動(dòng)，參考系是太陽(yáng) v（C）研究地面上物體的運(yùn)動(dòng)只能