高中物理 第一课时 质点 参考系和坐标系课件 新人教版必修1.ppt

第一课时质点参考系和坐标系 运动的描述 满眼风波多闪灼 看山恰似走来迎 仔细看山山不动 是船行 诗人为什么会有 山迎 船行 这两种不同的感觉呢 为了生活和梦想 我们的祖先从远古就开始探索自然运动的奥秘 经过长期的探索 人们逐渐建立了描述运动的概念 并不断寻求探索运动问题的方法 揭开了一个又一个与运动有关的奥秘 1 知道质点的概念及条件 2 知道参考系概念及作用 体验不同参考系中运动的相对性 3 掌握坐标系的简单应用 知识清单 质点 1 在某些情况下 我们可以忽略物体的 和 而突出 这个要素 把它简化为一个有质量的 点 称为质点 2 一个物体能否看作质点是由 决定的 3 质点是一种科学抽象 是在研究物体运动时 抓住 忽略 对实际物体的近似 是一个 1 大小形状物体具有质量物质2 问题的性质3 主要因素次要因素理想化模型 综合拓展 1 将物体看成质点的条件 1 当物体上各部分的运动情况都相同时 物体上任何一点的运动情况都能反映物体的运动 物体可看成质点 2 物体的大小 形状对所研究的问题无影响或可以忽略不计的情况下 物体可看成质点 如研究地球绕太阳公转时 地球大小相对太阳到地球的距离可忽略 故可视为质点 3 只研究物体的平动时 或物体虽转动但不研究转动及转动的各个部分时 可以把物体看做质点 2 质点与物体的异同质点是一个理想模型 没有体积 没有大小 也不是几何上的 点 是一个与物体质量相等的 不占空间的抽象模型 特别提示 能否把物体看作质点是由问题的性质决定的 而不是由物体的大小决定的 同一物体在不同的问题中 有时可看作质点有时则不能 尝试应用 cd 2 若要计算一列火车从北京到上海的运动时间 是否可以忽略火车的长度 将其视为质点 若要计算一列火车经过一座大桥的时间 是否可以忽略火车的长度 将其视为质点 解析 计算火车从北京到上海的运动时间时 可将其视为质点 计算火车经过大桥的时间时 不能将其视为质点 知识清单 参考系 1 参考系 要描述一个物体的运动 首先要选定某个其他物体作 观察物体相对于这个 其他物体 的位置是否随时间变化 以及怎样变化 这种用来 的物体称为参考系 2 对同一个物体的运动 所选择的参考系不同 观察的结果 研究地面上物体运动时 通常选择 为参考系比较方便 1 参考做参考2 可能不同地面或相对于地面静止不动的物体 综合拓展 参考系的选择和运动的相对性1 参考系的选择 1 研究物体的运动时 参考系的选取是任意的 一般根据研究问题的方便来选取 2 在研究地面上物体的运动时 通常把地面或者相对于地面静止不动的其他物体做参考系 2 运动的相对性 1 对一个物体运动情况的描述 取决于所选的参考系 参考系选取不同 对同一个物体运动的描述也不同 2 相对静止 如果两个运动物体运动的快慢相同 运动的方向相同 我们就说这两个物体是相对静止的 例如 肩并肩一起走的两个人之间就是相对静止的 3 平时人们所说的静止的物体 就是指相对静止 绝对静止是没有的 特别提示 凡是提到运动 都应搞清楚它是相对哪个参考系而言的 虽然生活中我们描述某物体的运动时 很少点明参考系 但是实际上我们已经自觉地选取了参考系 尝试应用 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 就无法研究某一物体是怎样运动的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 解析 参考系是用来选作标准的另外的物体 参考系的选取是任意的 一般应考虑到使所研究的运动描述起来尽可能简便 当研究火星的公转时 以太阳为参考系比以地球为参考系要方便得多 不选取参考系 就无法描述物体的位置变化 就无法说明其是怎样运动的 答案 cd 2 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 解析 竹排江中游 是以两岸为参考系 而 青山两岸走 是以竹排为参考系 答案 两岸竹排 知识清单 坐标系 为了 地描述运动物体的位置及 需要在参考系上建立适当的坐标系 对于在一维空间运动 即研究沿一条直线运动的物体时 要沿着 建立直线坐标系 即以物体运动所沿的直线为x轴 在直线上规定 和 定量位置的变化运动直线原点正方向单位长度 综合拓展 如果物体沿直线运动 即一维运动时 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 当物体在平面上运动 即二维运动时 需采用两个坐标确定它的位置 当物体做空间运动 即三维运动时 需要三个坐标确定它的位置 特别提示 只有定量研究物体的位置及位置变化时 才应用坐标系 尝试应用 1 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 解析 可以以冰场中央为坐标原点 向东为x轴正方向 向北为y轴正方向 建立水平面内的直角坐标系 这样就可以准确地描述运动员的位置了 2 一质点在x轴上运动 各个时刻的位置坐标如下表 1 请在下面的x轴上标出质点在各时刻的位置 2 哪个时刻离开坐标原点最远 有多远 答案 1 2 第4s末质点离开坐标原点最远 有7m 质点 2008年大阪田径大奖赛 中国飞人刘翔以13秒19夺得110米栏冠军 实现了五连冠 下列说法正确的是 a 刘翔在飞奔110米时 可以看成质点b 教练为了分析其动作要领 可以将其看成质点c 无论研究什么问题 均不能把刘翔看成质点d 是否能将刘翔看成质点 决定于我们所研究的问题 解析 刘翔在飞奔110米时 我们关心的是他的名次 无需关注其跨栏动作的细节 可以看成质点 教练分析其动作要领时 如果做为质点 则其摆臂 跨栏等动作细节将被掩盖 无法研究 所以就不能看成质点 答案 ad名师点睛 若被研究物体的大小 形状以及各部分运动的差异 对我们所研究的问题没有影响或者影响不大 便可以将物体看做质点 其中的关健是 物体自身的因素 对 所研究的问题 的影响程度 变式应用 1 2008年北京奥运会已成功举办 中国代表团参加了包括田径 体操 柔道在内的所有28个大项的比赛 下列几种奥运比赛项目中的研究对象可视为质点的是 a 在撑竿跳高比赛中研究运动员手中的支撑杆在支撑地面过程中的转动情况时b 帆船比赛中确定帆船在大海中的位置时c 跆拳道比赛中研究运动员的动作时d 铅球比赛中研究铅球被掷出后在空中的飞行时间时 bd 参考系 在电视连续剧 西游记 里 常常看到孙悟空 腾云驾雾 的镜头 这通常是采用 背景拍摄法 让 孙悟空 站在平台上 做着飞行的动作 在他的背后展现出蓝天和急速飘动的白云 同时加上烟雾效果 摄影师把人物动作和飘动的白云及下面的烟雾等一起摄入镜头 放映时 观众就感觉到孙悟空在 腾云驾雾 这里 观众所选的参考系是 a 孙悟空b 平台c 飘动的白云d 烟雾 解析 观众感到孙悟空在 腾云驾雾 即认为孙悟空是运动的 云 是 静止 的 所以选择的参考系是飘动的白云 答案 c名师点睛 选取参考系后描述物体运动的方法 选定参考系后 想象自己置身其中 充当一个静止的观察者 然后看与自己空间位置的变化 从而确立物体的运动情况 变式应用 2 如图所示是体育摄影中 追拍法 的成功之作 摄影师眼中的运动员是静止的 而模糊的背景是运动的 摄影师用自己的方式表达了运动的美 请问摄影师选择的参考系是 a 大地b 太阳c 运动员d 步行的人 c 水平测试 1 下列说法中正确的是 a 体积很小的物体都可以视为质点b 形状规则的几何体都可以视为质点c 参考系可以任意选取d 参考系不同物体的运动情况一定不同 c 素能提高 7 一