質(zhì)點參考系概念

他們的相對位置發(fā)生了怎樣的變化？怎樣描述物體的運動？導(dǎo)入新課當(dāng)前第1頁\共有55頁\編于星期日\16點在任何情況下，描述物體的運動都必須要考慮物體的大小和形狀嗎？由于物體有大小和形狀，各部分運動情況一般不同，要描述物體各部分空間位置隨時間的變化，是很困難的。當(dāng)前第2頁\共有55頁\編于星期日\16點1.1質(zhì)點參考系和坐標(biāo)系第一章運動的描述當(dāng)前第3頁\共有55頁\編于星期日\16點知識與能力認(rèn)識建立質(zhì)點模型的意義和方法，能根據(jù)具體情況將物體簡化為質(zhì)點，知道它是一種科學(xué)的抽象，知道科學(xué)抽象是一種普遍的研究方法。

理解參考系的選取在物理中的作用，會根據(jù)實際情況選定參考系。通過實例理解參考系，知道參考系的概念及運動的關(guān)系，會用坐標(biāo)系描述物體的位置。教學(xué)目標(biāo)當(dāng)前第4頁\共有55頁\編于星期日\16點過程與方法體會物理模型在探索自然規(guī)律中的作用，初步掌握科學(xué)抽象理想化模型的方法。通過參考系的學(xué)習(xí)，知道從不同角度研究問題的方法。體會用坐標(biāo)方法描述物體位置的優(yōu)越性。當(dāng)前第5頁\共有55頁\編于星期日\16點情感態(tài)度與價值觀認(rèn)識運動是宇宙中的普遍現(xiàn)象，運動和靜止的相對性，培養(yǎng)學(xué)生熱愛自然、勇于探索的精神。滲透抓住主要因素，忽略次要因素的哲學(xué)思想。滲透具體問題具體分析的辯證唯物主義思想。當(dāng)前第6頁\共有55頁\編于星期日\16點重點理解質(zhì)點的概念。從參考系中明確地抽象出了坐標(biāo)系的概念。難點理解質(zhì)點的概念。教學(xué)重難點當(dāng)前第7頁\共有55頁\編于星期日\16點1、物體和質(zhì)點2、參考系3、坐標(biāo)系本節(jié)導(dǎo)航當(dāng)前第8頁\共有55頁\編于星期日\16點1、物體和質(zhì)點當(dāng)前第9頁\共有55頁\編于星期日\16點怎樣描述宇宙中的行星的運動？當(dāng)前第10頁\共有55頁\編于星期日\16點研究一列北京到廣州的列車的位置隨時間的變化關(guān)系，可以忽略物體的大小和形狀，將它看作是有質(zhì)量的點研究地球繞太陽公轉(zhuǎn)，可以忽略地球的大小和形狀監(jiān)測火箭發(fā)射時，用熒光屏上的小光點代替這個“龐大”的物體當(dāng)前第11頁\共有55頁\編于星期日\16點

我們在處理這些問題時，常常不考慮物體各部分的差異，把物體簡化成沒有大小、形狀的點，或者說用一個有質(zhì)量的點來代替物體。（1）質(zhì)點的定義用來代替

物體的有質(zhì)量的點叫做質(zhì)點。實際物體運動的描述質(zhì)點運動的描述名詞解釋當(dāng)前第12頁\共有55頁\編于星期日\16點①“具有質(zhì)量”和“占有位置”，但沒有大小、沒有形狀。②質(zhì)點沒有體積，因而質(zhì)點是不可能轉(zhuǎn)動的。任何轉(zhuǎn)動的物體在研究其自轉(zhuǎn)時都不能簡化為質(zhì)點。③質(zhì)點不一定是很小的物體，很大的物體也可簡化為質(zhì)點。同一個物體有時可以看作質(zhì)點，有時又不能看作質(zhì)點，具體問題具體分析。④質(zhì)點是一種科學(xué)抽象，是對實際物體的近似，是一種理想化的物理模型，這也是物理學(xué)中常用的一種重要的研究方法。（2）質(zhì)點的特點當(dāng)前第13頁\共有55頁\編于星期日\16點突出主要因素，忽略次要因素，將實際問題簡化為物理模型，是研究物理學(xué)問題的基本思維方法之一，這種思維方法叫理想化方法。質(zhì)點就是利用這種思維方法建立的一個理想化物理模型。理想化方法名詞解釋當(dāng)前第14頁\共有55頁\編于星期日\16點（3）質(zhì)點的條件

①物體的形狀、大小可忽略時，一般可以看作質(zhì)點

例如：研究地球的公轉(zhuǎn)拋出去的手榴彈在空中的運動當(dāng)前第15頁\共有55頁\編于星期日\16點②平動的物體一般可以看作質(zhì)點

例如：平直公路上行駛的汽車，

分析：車身上各部分的運動情況相同，當(dāng)我們把汽車作為一個整體來研究它的運動的時候，就可以把汽車當(dāng)作質(zhì)點。當(dāng)前第16頁\共有55頁\編于星期日\16點③物體只做轉(zhuǎn)動時，不能看做質(zhì)點例如：乒乓球在空中只做旋轉(zhuǎn)運動時一個物體能否看成質(zhì)點，是由問題的性質(zhì)決定的，取決于它的形狀和大小在所研究問題中是否可以忽略不計，而跟自身體積的大小、質(zhì)量的多少和運動速度的大小無關(guān)?？偨Y(jié)當(dāng)前第17頁\共有55頁\編于星期日\16點

同一物體在不同情況下有時可看作質(zhì)點，有時不可看作質(zhì)點。

例如：一列火車從北京開到上海，研究火車的運行的時間，可以將火車看成質(zhì)點;

而火車過橋時，計算火車過橋的時間，不可以將火車看成質(zhì)點注意當(dāng)前第18頁\共有55頁\編于星期日\16點一般來說，可以把撐桿跳高運動分為如下幾個階段：助跑、撐桿起跳、越過橫桿。在下列幾種情況下運動員能否看作質(zhì)點，從中體會質(zhì)點模型的建立過程。練一練當(dāng)前第19頁\共有55頁\編于星期日\16點（1）教練員針對訓(xùn)練錄像糾正運動員的錯誤時，能否將運動員看成質(zhì)點？（2）分析運動員的助跑速度時，能否將其看成質(zhì)點？（3）測量其所跳高度（判斷其是否打破記錄）時，能否將其看成質(zhì)點？不能。糾正錯誤動作時不能忽略運動員的形狀和大小。能。分析助跑速度時，可以忽略運動員的姿勢及動作。能。當(dāng)前第20頁\共有55頁\編于星期日\16點2、參考系當(dāng)前第21頁\共有55頁\編于星期日\16點如何判斷一個物體是運動的？當(dāng)前第22頁\共有55頁\編于星期日\16點（1）參考系的定義要描述一個物體的運動，首先要選定某個其他物體做參考，觀察物體相對于這個“其他物體”的位置是否隨時間變化，以及怎樣變化。這種用來做參考的物體稱為參考系（referenceframe）。參考系是研究機械運動的標(biāo)準(zhǔn)。名詞解釋當(dāng)前第23頁\共有55頁\編于星期日\16點（2）參考系的選擇①參考系的選擇是任意的，應(yīng)以觀測方便和使物體的運動盡可能簡單為原則。一般選擇地球和相對于地球靜止的物體。描述地面上物體運動時，通常選地面或相對于地面靜止不動的其他物體作為參考系。②一個物體一旦被選為參考系，就認(rèn)為它是靜止的，假定參考系不動。③比較兩個物體的運動應(yīng)選同一參考系。④選擇不同的參考系來觀察同一個物體的運動，觀察的結(jié)果可能會不同。運動的相對性當(dāng)前第24頁\共有55頁\編于星期日\16點自然界的一切物體都處于永恒的運動中，絕對靜止的物體是不存在的。就此意義而言，我們說運動是絕對的。但是，描述某一個物體的位置及其隨時間的變化，卻又總是相對于其他物體而言的。名詞解釋運動的相對性當(dāng)前第25頁\共有55頁\編于星期日\16點想一想我們說下列物體是運動的，是拿什么作為參考系？地面、觀眾、路旁的樹……當(dāng)前第26頁\共有55頁\編于星期日\16點1.“小小竹排江中游，巍巍青山兩岸走”分別描述了兩種運動情景，分別是以什么為參考系？2.“月亮在蓮花般的云朵里穿行”3.“坐地日行八萬里，巡天遙看一千河”，我們感覺是靜止不動的。這與詩句里的描述是否矛盾？4.“滿眼風(fēng)波多閃爍，看山恰似走來迎，仔細(xì)看山山不動，是船行”其中“看山恰似走來迎”和“是船行”所選的參考系分別是什么？練一練河岸、竹排云朵不矛盾人、山（地面）當(dāng)前第27頁\共有55頁\編于星期日\16點3、坐標(biāo)系

當(dāng)前第28頁\共有55頁\編于星期日\16點如何確定物體的位置？若物體只在一條直線上運動，如何描述位置及位置變化？若在某平面（操場）上呢？文字描述方便嗎？能精確嗎？有沒有簡便又準(zhǔn)確的方法？這是不是很方便？當(dāng)前第29頁\共有55頁\編于星期日\16點xo5m物體沿直線運動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（coordinatesystem）。（1）坐標(biāo)系名詞解釋坐標(biāo)系是在參考系的基礎(chǔ)上抽象出來的概念，是抽象化的參考系。注意當(dāng)前第30頁\共有55頁\編于星期日\16點（2）坐標(biāo)系的構(gòu)成要素直線坐標(biāo)系數(shù)字原點單位長度正方向物理量的符號單位當(dāng)前第31頁\共有55頁\編于星期日\16點（3）坐標(biāo)系的種類

①一維坐標(biāo)（直線坐標(biāo)系）描述物體在一條直線上運動，即物體做一維運動時，可以以這條直線為x軸，在直線上規(guī)定原點、正方向和單位長度，建立直線坐標(biāo)系。如圖所示，若某一物體運動到A點，此時它的位置坐標(biāo)xA＝3m，若它運動到B點，則此時它的坐標(biāo)xB＝－2m（“－”表示沿x軸負(fù)方向）。當(dāng)前第32頁\共有55頁\編于星期日\16點②二維坐標(biāo)（平面直角坐標(biāo)系）描述物體在一平面內(nèi)運動，即二維運動時，需采用兩個坐標(biāo)確定它的位置。AxyO22噴水拋物線x1y1yox當(dāng)前第33頁\共有55頁\編于星期日\16點③三維坐標(biāo)（立體坐標(biāo)系）描述物體在空間的運動。xyzO當(dāng)前第34頁\共有55頁\編于星期日\16點用坐標(biāo)系你能說出他們的位置嗎?當(dāng)前第35頁\共有55頁\編于星期日\16點手持式GPS定位器此刻處于我國哪個城市的什么部位？科學(xué)漫步——生活中的物理當(dāng)前第36頁\共有55頁\編于星期日\16點全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPS）衛(wèi)星測時測距導(dǎo)航/全球定位系統(tǒng)NavigationSatelliteTimeandRanging/GlobalPositioningSystem

確定地球物體的具體方位，提供準(zhǔn)確時間。在地圖上看到的經(jīng)緯線，實際上就是在地球表面建立的坐標(biāo)系當(dāng)前第37頁\共有55頁\編于星期日\16點人造衛(wèi)星地面接收器信號當(dāng)前第38頁\共有55頁\編于星期日\16點車載GPS定位系統(tǒng)當(dāng)前第39頁\共有55頁\編于星期日\16點科學(xué)探索的必備物GPS定位儀當(dāng)前第40頁\共有55頁\編于星期日\16點定位儀中所示位置當(dāng)前第41頁\共有55頁\編于星期日\16點1.機械運動：物體相對于其他物體的位置變化叫機械運動，簡稱運動。2.參考系：描述物體運動時，用來作參考的（假定為靜止）另外的物體。課堂小結(jié)當(dāng)前第42頁\共有55頁\編于星期日\16點3.質(zhì)點：用來代替物體的有質(zhì)量的點。質(zhì)點是一種理想化的物理模型（關(guān)鍵是要搞清什么時候可以看作質(zhì)點）。4.坐標(biāo)系:

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。當(dāng)前第43頁\共有55頁\編于星期日\16點高考鏈接（09廣東理基）做下列運動的物體，能當(dāng)做質(zhì)點處理的是（）A.自轉(zhuǎn)中的地球B.旋轉(zhuǎn)中的風(fēng)力發(fā)電機葉片C.在冰面上旋轉(zhuǎn)的花樣滑冰運動員D.勻速直線運動的火車D當(dāng)前第44頁\共有55頁\編于星期日\16點

1.下列物體能看做質(zhì)點的是（）

A.沿著斜面下滑的木塊

B.研究斜面上的木塊是下滑還是翻滾

C.電扇的葉片

D.自轉(zhuǎn)中的地球課堂練習(xí)2.下列關(guān)于質(zhì)點的說法中，正確的是（）A.地球很大，一定不能看做質(zhì)點B.原子核很小，一定能看做質(zhì)點C.同一物體在不同的情況中，有時可看做質(zhì)點，有時則不可看做質(zhì)點D.質(zhì)點是一種理想化模型，無實際意義AC當(dāng)前第45頁\共有55頁\編于星期日\16點3.下列關(guān)于質(zhì)點的說法中，正確的是（）A.體積很小的物體都可看成質(zhì)點B.質(zhì)量很小的物體都可看成質(zhì)點C.物體的大小和形狀在所研究的問題中起的作用很小，可以忽略不計時，我們就可以把物體看成質(zhì)點D.只有低速運動的物體才可看成質(zhì)點，高速運動的物體不可看成質(zhì)點C當(dāng)前第46頁\共有55頁\編于星期日\16點4.下列說法中正確的是（）A.研究物體的運動，首先必須選定參考系B.參考系必須選擇地面C.研究同一物體的運動時，選取地面或相對地面靜止的物體為參考系，所得出的關(guān)于物體運動的結(jié)論是相同的D.選取不同的參考系，所得出的關(guān)于物體運動的結(jié)論可能是不同的AD當(dāng)前第47頁\共有55頁\編于星期日\16點

5.詩句“滿眼風(fēng)波多閃灼，看山恰似走來迎，仔細(xì)看山山不動，是船行”中，“看山恰似走來迎”和“是船行”所選的參考系分別為（）

A.船和山

B.山和船

C.地面和山

D.河岸和流水A當(dāng)前第48頁\共有55頁\編于星期日\16點6.下列情況不能看成質(zhì)點的是（）A.研究繞地球飛行時航天飛機的軌道B.研究飛行中的直升機上的螺旋槳的轉(zhuǎn)動情況C.計算從北京開往汕頭的一列火車的運行時間D.計算火車通過路口所用的時間BD7.關(guān)于參考系的選取，下列說法正確的是（）A.參考系必須選取靜止不動的物體B.參考系必須是和地面聯(lián)系在一起的C.在空中運動的物體不能作為參考系D.任何物體都可以作為參考系D當(dāng)前第49頁\共有55頁\編于星期日\16點

8.第一次世界大戰(zhàn)期間，一名法國飛行員在2000米的高空飛行時，發(fā)現(xiàn)旁邊有一個小東西，他以為是一只小飛蟲，敏捷地把它抓過來，令他吃驚的是，抓到的竟是一顆子彈。飛行員能抓住子彈的原因是（）

A.飛行員反應(yīng)快

B.子彈相對飛行員是靜止的

C.子彈已經(jīng)飛行的沒勁了

D.飛行員有手勁B當(dāng)前第50頁\共有55頁\編于星期日\16點

9.在公路上向左勻速運動的汽車，經(jīng)過一棵果樹時，恰有樹上一個果子從上面自由落下，下圖為運動的軌跡，在地面上觀察到的運動軌跡是_____車中人以車為參考系觀察到果子的運動軌跡是______。ABCDAD當(dāng)前第51頁\共有55頁\編于星期日\16點

10.太陽從東邊升起，西邊落下，是地球上的自然現(xiàn)象，但在某些條件下，在緯度較高地區(qū)上空飛