質(zhì)點(diǎn)參考系和坐標(biāo)系參考

質(zhì)點(diǎn)參考系和坐標(biāo)系參考第1頁/共30頁在我們周圍可以看到各種各樣的運(yùn)動：汽車行駛、江水咆哮、鳥兒飛翔、飛船運(yùn)行等。第2頁/共30頁物體的空間位置隨時間的變化，叫機(jī)械運(yùn)動，它是自然界最簡單最基本的運(yùn)動形式。在物理學(xué)中，研究物體做機(jī)械運(yùn)動的分支叫力學(xué)第3頁/共30頁不了解運(yùn)動， 就不了解自然。

——亞里士多德亞里士多德（Aristotle,前384—前322）1、運(yùn)動是______的

一切物體都在不停________

第4頁/共30頁誰運(yùn)動？（研究對象）人類的認(rèn)知規(guī)律：······運(yùn)動：由淺入深由表及里

怎樣運(yùn)動？（描述：文字、物理量、圖像）為何會運(yùn)動？（因果分析）第5頁/共30頁第6頁/共30頁問題1：該如何描述物體的運(yùn)動呢？詩人用氣勢磅礴來描述大河中的水流，用矯捷如燕來描述運(yùn)動員輕盈的舞姿，畫家用汽車后面的線條來表示風(fēng)，來描述車輛的飛馳?？茖W(xué)家呢？第7頁/共30頁一

、物體的運(yùn)動1、運(yùn)動是______的

一切物體都在不停________

誰能準(zhǔn)確描述下列物體的運(yùn)動？如：雄鷹在空中翱翔足球的飛滾樹葉、紙張的飄落海浪的洶涌澎湃精確描述之難第8頁/共30頁一

、物體的運(yùn)動1、運(yùn)動是______的

難道我們真的無法描述物體的運(yùn)動？例：飛機(jī)以某速度從南京飛向北京,

研究火車在城市之間運(yùn)行我們是否要考慮飛機(jī)本身大??？車箱的顫動我們考慮嗎？我們已經(jīng)很自然的忽略某些次要因素（如形狀、大?。?，只關(guān)心主要的方面。第9頁/共30頁物理方法1、運(yùn)動是______的2、質(zhì)點(diǎn)（masspoint）（1）某些情況下，將物體簡化為一個

有質(zhì)量的點(diǎn)（2）理想化的“物理模型”

忽略次要因素：形狀、大小等突出主要因素：具有質(zhì)量（本質(zhì)屬性）矛盾的主次方面物體都可以看作質(zhì)點(diǎn)么？第10頁/共30頁1、運(yùn)動是______的2、質(zhì)點(diǎn)（masspoint）（1）某些情況下，將物體簡化為一個

有質(zhì)量的點(diǎn)（2）理想化的“物理模型”

忽略次要因素：形狀、大小等突出主要方面：具有質(zhì)量（本質(zhì)屬性）（3）物體能否看作質(zhì)點(diǎn)是有條件的

物體的大小和形狀在研究問題時可以忽略不計第11頁/共30頁幾點(diǎn)說明:1、物理各點(diǎn)的運(yùn)動情況相同（平動）時，可以看作質(zhì)點(diǎn)，一般研究物體的轉(zhuǎn)動時不能把物體看作質(zhì)點(diǎn)。2、物體有轉(zhuǎn)動，但物體的轉(zhuǎn)動不是我們所研究的主要問題時，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)。3、物體本身的大小對所研究的問題不能忽略時，不能把物體看作質(zhì)點(diǎn)。4、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，而跟物體自身體積的大小，質(zhì)量的多少和運(yùn)動速度的大小無關(guān)。5、一個物體能否看作質(zhì)點(diǎn)取決于所研究問題的性質(zhì)，即使同一個物體在研究問題不同時，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)。第12頁/共30頁思考與討論：質(zhì)點(diǎn)和幾何中的點(diǎn)是一回事嗎？1、相同點(diǎn)：都是沒有形狀和大小的點(diǎn)。2、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，不僅具有物體的全部質(zhì)量，而且是一相對的物理概念；幾何中的點(diǎn)沒有質(zhì)量，僅表示位置，而且應(yīng)該絕對的小。第13頁/共30頁思維體操：如何解釋小孩的靜止？同樣的物體，運(yùn)動會不同？圖1.1-4選擇不同的參考系來觀察同一物體的運(yùn)動，看到的現(xiàn)象會不一樣。他在沿直線下落呀！他明明在沿曲線下落嘛！圖1.1-3人車中的小孩是靜止的還是運(yùn)動？第14頁/共30頁二、參考系1、運(yùn)動的相對性：

描述運(yùn)動要尋找參考物體2、參考系（referenceframe）（1）選擇的任意性（一般選擇地球和相對于地球靜止的物體）（2）對不同參考系，運(yùn)動可能不同注意：比較兩個物體的運(yùn)動情況，必須選擇同一個參考系才有意義。第15頁/共30頁

飛花兩岸照船紅，百里榆堤半日風(fēng)。臥看滿天云不動，不知云與我俱東。詩境中的相對運(yùn)動體會第16頁/共30頁思考：我們曾說過運(yùn)動是絕對的，現(xiàn)在又說運(yùn)動是相對的，矛盾么？第17頁/共30頁

文字描述方便嗎？能精確嗎？

有沒有簡便又準(zhǔn)確的方法？區(qū)分：定性與定量笛卡兒發(fā)明坐標(biāo)系

若物體只在一條直線上運(yùn)動，如何描述位置變化？若在某平面（操場）上呢？

如何確定物體的位置第18頁/共30頁尋找有用信息：經(jīng)度與緯度（大地坐標(biāo)系）如何在地面定物體位置？第19頁/共30頁1、坐標(biāo)系（coordinatesystem）建立的作用2、坐標(biāo)系的構(gòu)成要素：

原點(diǎn)、正方向、標(biāo)度、物理量、單位三.參考系第20頁/共30頁從A到B位置變化了多少？你是如何得到的？第21頁/共30頁說一說

對于在平面上運(yùn)動的物體，例如冰場上的花樣滑冰運(yùn)動員，要描述他們的位置，你認(rèn)為應(yīng)該怎樣建立坐標(biāo)系？第22頁/共30頁生活中的物理第23頁/共30頁生活中的物理GPS：全球定位系統(tǒng)

(授時與測距導(dǎo)航系統(tǒng)----全球定位系統(tǒng)navigationsystemtimingandranging—globalpositioningsystem)

全球定位系統(tǒng)是美國從20世紀(jì)70年代開始研制，歷時20年，耗資200億美元，于1994年全面建成，具有在海、陸、空進(jìn)行全方位實(shí)時三維導(dǎo)航與定位能力的新一代衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系統(tǒng)。在美國,GPS全球衛(wèi)星定位技術(shù)與“阿波羅”飛船登月、航天飛機(jī)升空，同列為20世紀(jì)“三大航天工程”。第24頁/共30頁生活中的物理GPS：全球定位系統(tǒng)

(授時與測距導(dǎo)航系統(tǒng)----全球定位系統(tǒng)navigationsystemtimingandranging—globalpositioningsystem)GPS系統(tǒng)包括三大部分：（1）GPS衛(wèi)星（空間部分）（2）地面支撐系統(tǒng)（地面監(jiān)控部分）（3）GPS接收機(jī)（用戶部分）第25頁/共30頁定位儀所示位置第26頁/共30頁典型例題1、在下列物體的運(yùn)動中，可視作質(zhì)點(diǎn)的物體有()A.從北京開往廣州的一列火車B.研究轉(zhuǎn)動的汽車輪胎C.研究繞地球運(yùn)動時的航天飛機(jī)D.表演精彩芭蕾舞演員E.參加一百米跑競賽的運(yùn)動員在沖刺過程中F.在斜下推力的作用下，沿水平面滑動的箱子G.計算子彈從槍口到靶心的飛行時間H.測量子彈船過一張薄紙的時間。

ACFG第27頁/共30頁2、描述物體地運(yùn)動，必須選擇參考系，關(guān)于參考系，下列說法中正確地是（）（A）早晨太陽從東方升起，參考系是地面（B）地球繞太陽近似做圓周運(yùn)動，參考系是太陽（C）研究地面上物體的運(yùn)動只能取地面為參考系（D）在不同參考系中描述物體的運(yùn)動，簡繁