質點參考系和坐標系省公開課一等獎課件公開課一等獎課件省賽課獲獎課件

第一章運動的描述1質點參考系和坐標系1、理解質點的概念，懂得物體可當作質點的條件2、理解參考系的概念，懂得運動含有相對性3、理解坐標系的概念，會建立坐標系和描述物體位置的變化1.“嫦娥二號”從地球向月球飛行，如何描述它的運動呢？2.“凌云戲月游銀漢，轉瞬翔天過太空”這是文學家的描述。那么科學家如何描述呢？這就是本節(jié)課要學習的內容。問題思考一、物體與質點1.要描述鴿子身上各點飛行的位置隨時間變化的規(guī)律是件不容易的事，困難在哪里？結論：如果僅僅研究“白鴿”的運動狀況，我們能夠無視“白鴿”的形狀和大小而把物體當作只有質量而沒有形狀和大小的“點”。因此，為了研究問題的方便，經常把物體當作一種點。2.如果只研究鴿子從家里到目的地飛行的快慢，需要懂得鴿子身上各部分的運動嗎？問題思考神舟五號飛船，長8.86m，直徑58.3m，用長58m、重480t的“長征二號”火箭發(fā)射?？茖W家研究飛船在太空中的運動位置、高度、速度等問題時，能否把飛船當作一種點？小結：科學家研究飛船在太空中的運動位置、高度、速度等問題時，能夠把飛船簡化為一種有質量的點。1、質點：用來替代物體的、有質量的點。物理學中，在某些狀況下，我們無視物體的大小和形狀，突出“物體含有質量”這一要素。不可錯誤地認為很小的物體就可視為質點。2、質點是一種科學抽象，是一種抱負化的物理模型，這也是物理慣用的一種研究辦法——無視次要因素，突出重要因素。3、在什么狀況下能夠把物體當作一種質點：（1）當研究的物體的大小、形狀對所研究問題的影響可無視不計時，物體可簡化為質點，而跟本身體積的大小、質量的多少和運動速度的大小無關。（2）一種物體有時可當質點，有時可不當質點。一種物體能否視為質點是由問題的性質來決定的。1.研究綠茵場上飛起的足球的運動時，能把足球當作質點嗎？問題思考2.研究火車通過大橋的時間時，能把火車當作質點嗎？研究飛機在空中的位置、離開地面的高度、飛行的速度、運動軌道等問題時，能否把飛機看作質點？問題思考問題思考如果只研究地球整體的運動軌跡，地球與否能夠當做一種點來進行簡樸化解決呢？結論：研究地球公轉時，地球本身的大小和形狀是次要因素可無視.可當作質點.A問題思考如果只研究地球上某一點A的運動狀況，與否也能夠當做一種點來進行簡樸化解決呢？結論：研究地球自轉時，地球本身的大小和形狀不可無視.不能當作質點.結論：物體能否當作質點與物體本身的大小和形狀無關。1.是不是很小的物體才干看作質點，很大的物體不能看做質點？小組討論2.物理中的“質點”和幾何中的點有哪些異同？相似點：都是沒有形狀和大小的點。不同點：質點是實際物體的抽象表達，它含有一定的物理內涵，不僅含有物體的全部質量，并且是一種相對的物理概念；幾何中的點沒有質量，僅表達位置，并且應當絕對的小。下列有關質點的說法中，對的的是()A.體積很小的物體都可當作質點B.質量很小的物體都可當作質點C.不管物體的質量多大，只要物體的尺寸對所研究的問題沒有影響或影響能夠無視不計時，就能夠當作質點D.只有低速運動的物體才可當作質點，高速運動的物體不可看作質點C例題1、在下列各運動中，能夠當做質點的有（）A、研究做旋轉動作的體操運動員B、研究遠洋航行中巨輪的航行C、研究轉動著的螺旋槳D、研究繞地球運動的衛(wèi)星BD2、下列物體或人能夠看做質點的是()A、研究跳水冠軍伏明霞在跳水比賽中的動作B、研究奧運冠軍王軍霞在萬米長跑中的過程C、研究一列火車通過某一路標所用的時間D、研究我國科學考察團去南極的過程BDBD

3、下列狀況不能當作質點的是（）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動狀況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乙甲甲同窗和乙同窗第一次乘火車，他們坐在火車站的未開動火車上。忽然甲同窗看著車窗外另一列火車叫起來：“我們的車開動了！”乙同窗盯著車窗外的柱子說：“你看錯了，我們的車還沒開動?！蹦阏J為甲乙同窗的說法誰對誰錯？二、參考系1、參考系：為了擬定物體的位置和描述物體運動而被選做參考的物體。（注：初中所學參考物是通俗說法，但本質相似）要描述一種物體的運動，首先要選定某個其它的物體做參考，觀察物體相對這個物體(其它物體)的位置與否隨時間變化，以及如何變化。這種用來做參考的物體稱為參考系。2、參考系的選用：（1）能夠任意選用；（2）應以觀察方便和使運動的描述盡量簡樸為原則；（3）常選擇地面或相對地面靜止的物體為參考系；（4）參考系的選用不同，對物體運動的描述可能不同；（5）比較兩個物體的運動狀況，必須選擇同一參考系才故意義；（6）運動和靜止都是相對于參考系的；（7）運動是絕對的，靜止是相對的。注意：后來但凡說到運動，都應當首先選擇參考系，常默認為地面或相對地面靜止的物體為參考系。從水平勻速飛行的飛機上投出的炸彈，以飛機為參考系和以地面為參考系各做什么運動？看飛機投彈動畫問題思考1、電影《閃閃的紅星》中有兩句歌詞：“小小竹排江中游，巍巍青山兩岸走。”這其中分別描述了兩種運動情景，那么它們分別是以什么為參考系的？2、坐在美麗的校園內學習毛澤東的詩句“坐地日行八萬里，巡天遙看一千河”時，但我們感覺是靜止不動的。這與詩句里的描述與否矛盾？闡明理由。河岸、竹排不矛盾小組討論要研究月球的運動選什么為參考系較好？問題思考1、有關參考系的選用，下列說法對的的是（）A、參考系必須選用靜止不動的物體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、任何物體都能夠作為參考系

D

2、下列說法對的的是（）A、參考系就是不動的物體B、任何狀況下，只有地球才是最抱負的參考系C、不選定參考系，就無法研究某一種物體是怎么運動的D、同一物體的運動，對不同的參考系可能有不同的觀察成果CD3、甲、乙、丙三架電梯，甲中乘客看到一座高樓在向下運動，乙中乘客看到甲在向下運動，丙中乘客看到甲、乙都在向上運動，這三架電梯的運動狀況可能有那些？【解析】以地面為參考系，甲是向上運動的；而乙也是向上運動的，但乙的速度比甲大；而丙有可能向上運動，但丙的速度比甲、乙都??；丙也可能向下運動；丙尚有可能靜止。第一次世界大戰(zhàn)期間的一次空戰(zhàn)中，一種法國飛行員正在2000米高的空中飛行，忽然，他發(fā)現臉旁仿佛有一種小東西在飛舞，他覺得是一只小昆蟲，于是就伸手輕松地把它抓了過來，認真一看，把他嚇出一身冷汗來。他抓住的不是別的，是德國飛機射向他的一顆子彈。請根據上述信息討論回答下列問題，并注意體會參考系的選用與運動的相對性。小組討論(1)子彈飛得那么快(普通為幾百米每秒)，為什么沒有把他的手打穿？體會一下，同一物體相對于不同的參考系運動狀態(tài)相似嗎？(2)受類似現象的啟發(fā)，人們實現了飛機在飛行途中進行空中加油，在航天飛行中，宇宙飛船發(fā)射到太空和正在繞地球運動的空間站實施空中對接。實現“空中加油”和“空中對接”應滿足的基本條件是什么?如果一種能夠看做質點的物體沿直線運動，如何定量描述物體的位置變化呢？要定量描述物體的位置變化，能夠運用我們已有的數學知識，建立直線坐標系。坐標系的三要素：原點、正方向、單位長度。三、坐標系問題思考小組討論（1）如果物體（例如滑冰運動員）在平面上運動，我們應如何建立坐標系？（2）如果物體在空間里運動呢？1、描述直線運動的物體的位置變化，能夠建立一維直線坐標系．一維坐標表達：x2、描述平面上運動的物體的位置變化，能夠建立二維平面直角坐標系．二維坐標表達（x,y）x/m0123-13、描述立體空間內運動的物體的位置變化，能夠建立三維立體空間坐標系．三維坐標表達（x,y,z）y/m102-2-1-1-221x/m一質點在X軸上運動，各個時刻的位置坐標以下表：t/s012345X/m05-4-1-711、請在x軸上標出質點在各時刻的位置。2、哪個時刻離坐標原點最遠？有多遠？一、質點1、質點：把物體簡化為一種有質量的物質點。2、物體簡化