高中物理課件質(zhì)點(diǎn)參考系和坐標(biāo)系（基礎(chǔ)教育）

1、第一章 運(yùn)動(dòng)的描述 物理學(xué)家海森堡說(shuō)：“為了理解現(xiàn)象，首要條件是引入適當(dāng)?shù)母拍?，我們才能真正知道觀察到了什么。”1凌云書屋 第一節(jié)、質(zhì)點(diǎn) 參考系和坐標(biāo)系2凌云書屋一、物體和質(zhì)點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)：用來(lái)代替物體的有質(zhì)量的點(diǎn)3凌云書屋為什么要引入質(zhì)點(diǎn)的概念？ 質(zhì)點(diǎn)是一種科學(xué)的抽象，在物理學(xué)中，突出問(wèn)題的主要方面，忽略次要因素，建立理想化的“物理模型”，并將其作為研究對(duì)象，是經(jīng)常采用的一種科學(xué)研究方法。質(zhì)點(diǎn)就是這種物理模型之一。 4凌云書屋什么樣的物體可以看作質(zhì)點(diǎn)？討論與交流 1地球是一個(gè)龐然大物，直徑約為12 800km，與太陽(yáng)相距15Xl08 km研究地球繞太陽(yáng)的公轉(zhuǎn)時(shí)，能不能把它看成質(zhì)點(diǎn)?研究地面上各處季節(jié)

2、變化時(shí)，能不能把它看成質(zhì)點(diǎn)? 5凌云書屋2.某同學(xué)從家中走1km到學(xué)校，能不能看作質(zhì)點(diǎn)？該同學(xué)作課間操，能不能看作質(zhì)點(diǎn)？6凌云書屋質(zhì)點(diǎn)實(shí)例：人造衛(wèi)星圍繞地球轉(zhuǎn)（二者均被看作是質(zhì)點(diǎn)）7凌云書屋九大恒星圍繞太陽(yáng)轉(zhuǎn)質(zhì)點(diǎn)實(shí)例：8凌云書屋小結(jié)：1、同一物體能否看作質(zhì)點(diǎn)，要看具體情況。2、當(dāng)物體的形狀和大小對(duì)所研究的問(wèn)題影響很小時(shí)，就可以看作質(zhì)點(diǎn)。9凌云書屋 AD課堂練習(xí)1、下列關(guān)于質(zhì)點(diǎn)的說(shuō)法正確的是（ ）A、質(zhì)點(diǎn)是一個(gè)理想化模型，實(shí)際并不存在B、因?yàn)橘|(zhì)點(diǎn)沒(méi)有大小，所以與幾何中的點(diǎn)沒(méi)有 區(qū)別C、凡輕小的物體，都可看作質(zhì)點(diǎn)D、如果物體的大小和形狀對(duì)所研究的問(wèn)題屬于無(wú)關(guān)或次要因素，就可以把物體看作質(zhì)點(diǎn)。10凌

3、云書屋 BCD2、研究下列運(yùn)動(dòng)時(shí)，可以把物體看作質(zhì)點(diǎn)的是 （ ）A、做精彩表演的花樣滑冰運(yùn)動(dòng)員B、參加馬拉松比賽的運(yùn)動(dòng)員C、研究飛出槍口的子彈運(yùn)動(dòng)軌跡時(shí)的子彈D、研究繞地球運(yùn)動(dòng)一周所用時(shí)間的航天飛機(jī)11凌云書屋有人說(shuō)：“分子很小，可將其當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)；地球很大，不能當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)”，對(duì)嗎？ 12凌云書屋二、參考系 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。在觀察一個(gè)物體的位置及位置變化的時(shí)，總要選取其他物體作為標(biāo)準(zhǔn)。 為描述物體的運(yùn)動(dòng)而選取的標(biāo)準(zhǔn)物叫做參考系。 不同的參考系對(duì)同一物體運(yùn)動(dòng)情況的描述是不同的，這就是運(yùn)動(dòng)描述的相對(duì)性。13凌云書屋 通常，我們選擇觀察者本身或與觀察者保持靜止的

4、另一個(gè)物體作為參考標(biāo)準(zhǔn)，來(lái)描述物體的運(yùn)動(dòng)。這個(gè)選作參考標(biāo)準(zhǔn)的物體，稱為參考系。14凌云書屋車輪邊緣一點(diǎn)是在作何種運(yùn)動(dòng)？不同的觀察者有不同的結(jié)論。 15凌云書屋 (1) 刻舟求劍 楚人有涉江者，其劍自舟中墜于水， 遽契其舟，曰：“是吾劍所從墜?！敝壑?， 從其契者入水求之。舟已行矣，而劍不行。求劍若此，不亦惑乎！ （摘自 呂氏春秋察今篇 ） 刻舟求劍的故事是一個(gè)參考系選擇不當(dāng)?shù)睦?，由于參考系選擇不當(dāng)，自然是不亦惑乎。 參考系的選取 16凌云書屋（2）以地面為參考系 17凌云書屋（3）以盤為參考系 18凌云書屋（4）以太陽(yáng)為參考系，按照哥白尼的日心說(shuō)，地球及其它行星都是繞太陽(yáng)近似作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其

5、運(yùn)動(dòng)周期和圓周半徑各不相同。19凌云書屋（5）若以地球?yàn)閰⒖枷?，太?yáng)和其它行星都是繞地球運(yùn)動(dòng)，這是托勒玫的地心說(shuō)。 20凌云書屋 地面參考系 地心參考系 日心參考系 FK4參考系 21凌云書屋地心參考系內(nèi)的太陽(yáng)引力和慣性力 22凌云書屋CD課堂練習(xí)1、以下說(shuō)法正確的是 （ ）A、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考系C、不選定參考系，就無(wú)法研究某一個(gè)物體是怎么運(yùn)動(dòng)的D、同一物體的運(yùn)動(dòng)，對(duì)不同的參考系可能有不同的觀察結(jié)果23凌云書屋2、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)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

6、？24凌云書屋1、運(yùn)動(dòng)和靜止都是相對(duì)于參考系的2、參考系的選取是任意的。3、選擇不同的參考系，觀察的結(jié)果可能不一樣，也可能一樣4、選擇參考系時(shí)，應(yīng)使物體運(yùn)動(dòng)的描述盡可能簡(jiǎn)單、方便5、比較兩個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)情況，必須選擇同一參考系才有意義 25凌云書屋三、坐標(biāo)系1、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。2、選擇合適的參考系后，在參考物上任意選定一個(gè)參考點(diǎn)O，并安置一個(gè)以O(shè)為原點(diǎn)的坐標(biāo)系，就可以把物體在各個(gè)時(shí)刻相對(duì)于參考系的位置定量地用坐標(biāo)表示出來(lái)。 26凌云書屋如圖所示，在三維空間中構(gòu)成一個(gè)直角坐標(biāo)系oxyz ，則在此坐標(biāo)系中，用三個(gè)坐標(biāo)（x,y,z) 便可單值地確定

7、小鳥在某時(shí)刻的位置。坐標(biāo) 的大小是長(zhǎng)度，可用配置在坐標(biāo)系中的尺來(lái)測(cè)量。27凌云書屋太陽(yáng)坐標(biāo)系中地球的平動(dòng) 28凌云書屋課堂練習(xí) 一個(gè)物體從桌面上方離桌面2m處下落了4m后靜止，若以桌面上某一點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，取豎直向上為正方向，則物體的最終坐標(biāo)為 。 29凌云書屋1、描述直線運(yùn)動(dòng)的物體的位置變化，可以建立一維直線坐標(biāo)系2、描述平面上運(yùn)動(dòng)的物體的位置變化，可以建立二維平面直角坐標(biāo)系3、描述立體空間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的物體的位置變化，可以建立三維立體空間坐標(biāo)系 30凌云書屋全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPS） 手持式GPS定位器 31凌云書屋車載GPS定位系統(tǒng)1 32凌云書屋車載GPS定位系統(tǒng)2 33凌云書屋小結(jié)一、質(zhì)點(diǎn)：用來(lái)代替物體的有質(zhì)量的點(diǎn)