质点参考系和坐标系.ppt

第一章 运动的描述 质点、参考系和坐标系 、机械运动 n机械运动：物体的空间位置（相对其他物体） 随时间的变化，叫机械运动，简称运动 抛砖引玉 研究飞机在空中的位置、离开地面的高度、飞 行的速度、运动轨道等问题时，需要考虑它本 身的大小和形状吗？ 问题思考 研究飞机在空中的位置、离开地面的高研究飞机在空中的位置、离开地面的高 度、飞行的速度、运动轨道等问题时，可以度、飞行的速度、运动轨道等问题时，可以 用一个小点代替这个用一个小点代替这个“庞大庞大”的飞机的飞机 因为飞机的大小与形状在研究的问题中影响 很小,可忽略不计 在物理学中为了研究的方便,可以用一个小 点代替物体 这个有质量的点称为质点 新知探究 二、质点 当物体的大小与形状在研究的问题中 影响很小,可忽略不计时,可看成质点. 研究飞机在空中的位置、离开地面的高研究飞机在空中的位置、离开地面的高 度、飞行的速度、运动轨道等问题时，它本度、飞行的速度、运动轨道等问题时，它本 身的大小和形状是次要因素可忽略身的大小和形状是次要因素可忽略. .这时飞这时飞 机可看成质点机可看成质点. .而当我们研究飞机轮胎的转而当我们研究飞机轮胎的转 动时动时, ,能否把飞机轮胎看成质点能否把飞机轮胎看成质点? ? 不能!因为研究飞机轮胎的转动时,把 飞机轮胎的大小与形状在研究的问题中不 可忽略. 新知探究 一、质点 1 1、定义：用来代替物体的有质量的点。、定义：用来代替物体的有质量的点。 （2 2）做平动的物体（物体上各点的运动情况）做平动的物体（物体上各点的运动情况 相同）。相同）。 新知探究 （1 1）物体的大小和形状对所研究的问题能）物体的大小和形状对所研究的问题能 够忽略不计。够忽略不计。 2、条件： （3）物体虽然有转动，但因转动而引起的 物体各部分的运动差异对所研究的问题不起 主要作用。 3、物理意义：为了研究问题的方便。理 想化的“物理模型”。 问题一:地球可不可以看成质点. 研究地球公转时研究地球公转时 ，地球本身的大小和，地球本身的大小和 形状是次要因素可忽形状是次要因素可忽 略略. . 可看成质点可看成质点. . 问题导航 问题一:地球可不可以看成质点. 研究地球公转时研究地球公转时 ，地球本身的大小和，地球本身的大小和 形状是次要因素可忽形状是次要因素可忽 略略. . 可看成质点可看成质点. . 研究地球自转时研究地球自转时 ，地球本身的大小和，地球本身的大小和 形状不可忽略形状不可忽略. . 不能不能 看成质点看成质点. . 问题导航 问题二：乒乓球可不可以看成质点？ 问题导航 1. 研究乒乓球的运动轨迹时 可以 2.在研究上旋球或下旋球对接球的影响时 不可以 问题三:图1.1-2 什么情况下火车可以看 成一个质点？ 由此可见: 物体能否看成质点与物体本身的大小 和形状无关。任何物体在一定的条件下可 以看做质点。 问题导航 1 1、下列关于质点的说法中，正确的是（、下列关于质点的说法中，正确的是（ ） A A、体积很小的物体都可看成质点、体积很小的物体都可看成质点 B B、质量很小的物体都可看成质点、质量很小的物体都可看成质点 C C、物体的大小和形状在所研究的问题中起、物体的大小和形状在所研究的问题中起 的作用很小，可以忽略不计时，我们就可以的作用很小，可以忽略不计时，我们就可以 把物体看成质点把物体看成质点 D D、只有低速运动的物体才可看成质点，高、只有低速运动的物体才可看成质点，高 速运动的物体不可看成质点速运动的物体不可看成质点 C 跟踪导练 1、在下列各运动中，可以当做质点的 有（ ） A、研究做旋转动作的体操运动员 B、研究远洋航行中巨轮的航行 C、研究转动着的螺旋桨 D、研究绕地球运动的卫星 BD 2、下列物体或人可以看做质点的是( ) A、研究跳水冠军伏明霞在跳水比赛中的动作 B、研究奥运冠军王军霞在万米长跑中的过程 C、研究一列火车通过某一路标所用的时间 D、研究我国科学考察团去南极的过程 BD ACAC 3、下列情况能看成质点的是（ ） A、研究绕地球飞行时航天飞机的轨道 B、研究飞行中的直升机上的螺旋桨的转 动情况 C、计算从北京开往汕头的一列火车的运 行时间 D、计算火车通过路口所用的时间 乙甲 二、参考系 1、参考系： 为了确定物体的位置和描述物体运动 而被选做参考的物体。（注：初中所学参 照物是通俗说法，但本质相同） 要描述一个物体的运动，首先要选定 某个其它的物体做参考，观察物体相对这 个物体(其它物体)的位置是否随时间变化 ，以及怎样变化。这种用来做参考的物体 称为参考系。一个物体一旦被选为参考系 ，就认为它是静止的。 抛砖引玉 2、参考系的选取： （1）可以任意选取（运动和静止的物体）； （2）参考系的选取不同，对物体运动的描述可 能不同； （3）应以观测方便和使运动的描述尽可能简单 为原则； （4）常选择地面或相对地面静止的物体为参考 系； （5）比较两个物体的运动情况，必须选择同一 参考系才有意义； （6）运动和静止都是相对于参考系的;运动是绝 对的，静止是相对的。 电影闪闪的红星中有两句歌词 ：“小小竹排江中游，巍巍青山两 岸走。”这其中分别描述了两种运 动情景，那么它们分别是以什么为 参考系的？ 河岸、竹排 小组讨论 1、关于参考系的选取，下列说法正确的是 （ ） A、参考系必须选取静止不动的物体 B、参考系必须是和地面联系在一起的 C、在空中运动的物体不能作为参考系 D、任何物体都可以作为参考系 D 2、以下说法正确的是（ ） A、参考系就是不动的物体 B、任何情况下，只有地球才是最理想的参考 系 C、不选定参考系，就无法研究某一个物体是 怎么运动的 D、同一物体的运动，对不同的参考系可能有 不同的观察结果 CD 3、第一次世界大战期间，一名法国飞行员 在2000米的高空飞行时，发现旁边有一个小 东西，他以为是一只小飞虫，敏捷地把它抓 过来，令他吃惊的是，抓到的竟是一颗子弹 。飞行员能抓住子弹的原因是（ ） A、飞行员反应快 B、子弹相对飞行员是静止的 C、子弹已经飞行的没劲了 D、飞行员有手劲 B 跟踪导练 4.在公路上向左匀速运动的汽车，经过一棵 果树时，恰有树上一个果子从上面自由落下 ，下图为运动的轨迹，在地面上观察到的运 动轨迹是_车中人以车为参考系观察到果 子的运动轨迹是_。 AB CD A D 跟踪导练 为了定量地描述物体的位置及位置的变化， 需要在参考系上建立适当的坐标系。 （四）坐标系 如果物体沿直线运动，可以以这条直线为x轴， 在直线上规定原点，正方向和单位长度（即比 例尺），建立直线坐标系。 X O 5m 新知探究 A点坐标 XA= -3m X/m O 如图所示，汽车沿X轴做直线运动，从A点运 动到B点，由图判断A点坐标、B点坐标和走 过的路程。 1-1234-2-3-4 A B B点坐标 XB= 2m 走过的路程 B= XB XA=m 跟踪导练 小组讨论 （1）如果物体（例如滑冰运动员）在平 面上运动，我们应如何建立坐标系？ （2）如果物体在空间里运动呢？ 1、描述直线运动的物体的位置变化，可以建立一维 直线坐标系 一维坐标表示：x 2、描述平面上运动的物体的 位置变化，可以建立二维平面 直角坐标系 二维坐标表示（x,y） x/m 0123-1 3、描述立体空间内运动的物体的位置变化，可以建立 三维立体空间坐标系 三维坐标表示（x,y,z） y/m 1 0 2 -2 -1 -1-2 2 1 x/m 喷水抛物线 平面直角坐标系 X1 y1 y 0 x 一、质点 1、质点：把物体简化为一个有质量的物 质点。 2、物体简化为质点的条件：物体的大小 和形状对所研究问题的