质点、参考系和坐标系.ppt

我们生活的世界因为运动而多姿多彩。运动是一切物体的固有“属性”，是物体的存在形式，宇宙中的一切，大到天体，小到分子、原子、都处在永恒的运动中.,“为了理解现象，首要条件是引入适当的概 念，我们才能真正知道观察到了什么。” 海森保,第一章 运动的描述,1.1 质点、参考系和坐标系,一、机械运动： 1、物体的空间位置随时间的变化叫机械运动，简称运动。 2、机械运动是自然界中最简单、最基本的运动形态。,问题1：该如何描述物体的运动呢？,问题2：造成精确描述物体运动困难的原因是什么？,任何物体都有一定的形状和大小，物体各部分一般来说不一样。,1、研究雄鹰的飞行速度 2、研究足球的运动路径,物体的形状和大小对研究结果的影响可以忽略不计,忽略大小形状，看成一个有质量的点,二、物体和质点,1、自然界中物体的运动是复杂的。,2、同一运动物体的不同部位运动状态可能不同。,3、运动物体的大小和形状对所研究问题影响 很小时，可以忽略其大小和形状，用有质量 的“点”来代替,三、质点： 1、定义：研究中用来代替物体的“有质量的点”。,问题3：“质点”与几何中的点有何区别？,几何中的点：没有大小，没有形状，没有质量的点，仅表示位置，而且应该绝对的小。 质点：没有大小，没有形状，但有质量的点，是实际物体的抽象。,1）质点与几何点有本质的区别。,问题4：“质点”是一个“没有大小，没有形状，但有质量的点”，现实生活中有这样的物体存在吗？,没有。 质点是一个理想化的物理模型； 是实际事物的一种近似反映； 是为了研究问题的方便而进行的科学抽象；他突出了事物的主要特征，抓住主要因素，忽略次要因素，使问题得到了简化。,2）质点是一种理想模型，实际不存在。,问题5：物体都可以看成质点吗？,例1、研究火车从北京开到上海的轨迹时 研究火车运动过程中车轮的转动情况 研究地球绕太阳公转时的轨道 研究地球的自转情况 研究原子核外电子的绕核运动 研究字典平移的一段距离,可以,不可以,可以,不可以,不可以,可以,问题6：从上面的例子中你发现了什么？,1）同一物体在研究不同问题时有时可以看成质点，有时不能。 2）大小不是决定物体是否能看成质点的条件，再大的物体有时也可以看成质点，再小的物体有时也不能当成质点。,问题7：把物体看成质点的条件是什么？,2、看做质点的条件： 1）物体的大小和形状对所研究的问题影响可以忽略不计 2）物体做平动时，各点运动情况完全相同时,3、质点是理想化的模型,4、同一物体有时可以看做质点，有时不能， 由所研究的问题决定。,【当堂练习】 下列关于质点的说法正确的是：（ ） A 质点实际上就是体积和质量极小的物体 B 同一物体在不同研究中有时能被看成质点，有时不能 C 当物体的大小和形状对研究的影响可以忽略不计时可以被当成质点 D 只有低速运动的物体才可以看成质点，高速的物体不可以,BC,【当堂练习】 在以下哪些情况下可将物体看成质点( ) A研究某学生骑车回校的速度 B对某学生骑车姿势进行生理学分析 C研究火星探测器从地球到火星的飞行轨迹 D研究火星探测器降落火星后如何探测火星的表面,AC,1、一列行驶的火车，有人说是运动的，有人说是静止的。这可能吗？, 如何解释小孩的静止？ 为何同样的物体，运动会不同？,送瘟神 毛泽东 绿水青山枉自多 华佗无奈小虫何 千村薜荔人遗矢 万户萧疏鬼唱歌 坐地日行八万里 巡天遥看一千河 牛郎欲问瘟神事 一样悲欢逐逝波,问题思考：,2、匀速飞行的飞机上，驾驶员看跳伞员是直线下落的，地面上的人观察到的跳伞员与驾驶员观察到的一样吗？,运动的绝对性 静止的相对性,要描述一个物体A的运动，首先要选定某个“其他物体”来做参考，来观察A物体相对于这个“其他物体”的位置是否随时间变化，以及怎样变化。,三、参考系：为了研究物体的运动，选来作参考（假定为不动）的“其他物体”。 1、描述一个物体的运动，必须选择参考系.,问题8：人们的看法为什么不一样？,2、参考系的选择是任意的，但以观测和描述物体的运动尽可能简单为原则. 3、研究地面上物体的运动，常常选择地面为参考系.（无特别说明均以地面为参考系） 4、选择不同的参考系研究同一物体的运动，运动状态往往是不同的。 6、比较多个物体的运动情况时，必须选择同一参考系. 7、不能把物体自身作为参考系.,【当堂练习】 找出下列诗句中的参考系： 1、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。”这其中描述的两种运动情景，分别是以什么为参考系的？ 2、敦煌曲子词中有这样的诗句：“满眼风波多闪烁，看山恰似走来迎，仔细看山山不动，是船行”其中“看山恰似走来迎”和“是船行”所选的参考系分别是什么？,河岸、竹排,人,山（地面）,襄邑道中 宋 陈与义 飞花两岸照船红， 百里榆堤半日风。 卧看满天云不动， 不知云与我俱东。,人,两岸（榆堤）,【当堂练习】,答案 (1)向北 (2)向南,要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。,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，建立直线坐标系。,X,O,四、坐标系 1、建立：参考系上,坐标系的几个要素：,原点,正方向,数字,物理量的符号和单位,说一说：对于在平面上运动的物体，例如冰场上的花样滑冰运动员，要描述他们的位置，你认为应该怎样建立坐标系？,2、种类 1）描述直线运动 建立一维直线坐标系 2）描述平面运动 建立二维平面直角坐标系 3）描述立体空间内运动 建立三维立体空间坐标系,科学漫步,全球卫星定位系统（GPS）,2、甲、乙、丙三架光电梯，甲中乘客看到一座高楼在向下运动，乙中乘客看甲在向下运动，丙中乘客看甲、乙都在向上运动，这三架电梯的运动情况可能有那些？,典型例题 1、在下列物体的运动中，可视作质点的物体有 ( ) A.从北京开往广州的一列火车 B.研究转动的汽车轮胎 C.研究绕地球运动时的航天飞机 D.表演精彩芭蕾舞演员 E.参加一百米跑竞赛的运动员在冲刺过程中 F.在斜下推力的作用下，沿水平面滑动的箱子 G.计算子弹从枪口到靶心的飞行时间 H.测量子弹船过一张薄纸的时间。,ACFG,3、一根长0.8米的一杆竖直放置，今有一内径略大于杆直径的环，从杆的顶点A向下滑动，取杆的下端O为坐标原点，取向下为正方向，图中A、B两点的坐标各是多少？环从A到B的过程中，位置变化了多少？,CD,课堂练习 1、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