第一课时　质点　参考系和坐标系.ppt

第一章运动的描述第一课时质点参考系和坐标系 栏目链接 栏目链接 满眼风波多闪烁 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 栏目链接 栏目链接 1 知道质点的概念及条件2 知道参考系的概念及其作用 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 栏目链接 栏目链接 要点1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 对实际物体简化 是一个 大小 形状 物体具有质量 物质 问题的性质 主要因素 次要因素 知识清单 理想化模型 栏目链接 我们总这样描述物体的运动 例如 他向我们走来 车急驰而去 月亮绕着地球转 地球绕着太阳转 在这些描述中 我们并没有考虑 他 的高矮胖瘦 车 的型号款式 我们也没有特意去想 月亮 或 地球 是个庞然大物 这样合理吗 应用思考 栏目链接 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 当物体的大小 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不计 故可视为质点 综合拓展 栏目链接 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 可以把物体看作质点 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 综合拓展 栏目链接 1 下列关于质点的概念正确的是 A 只有质量很小的物体才可以看成质点B 只要物体运动得不是很快 就一定可以把物体看成质点C 质点是把物体抽象成有质量而没有大小的点D 旋转的物体 肯定不能看成质点 尝试应用 栏目链接 解析 物体的质量 大小 运动状态都不是判断物体能否被看成质点的依据 物体的形状 大小是否对所研究的问题起主要作用 是判断能否把物体看成质点的唯一依据 选项A B D三项错 质点是抽象的理想化模型 有质量 没有大小 不占据空间 C对 答案 C 尝试应用 栏目链接 2 双选 关于质点 下列说法正确的是 A 质点是一个理想化模型 实际是不存在的B 因为质点没有大小 所以与几何中的点是一样的C 凡是小的物体 都可以看成质点 凡是大的物体都不能看成质点D 如果物体的形状和大小对于所研究的问题无关或次要因素时 可把物体看成质点 尝试应用 栏目链接 解析 质点是一个理想化模型 尽管不是实际的物体 但它是实际物体的一种近似反映 是为了研究问题的方便而进行的科学抽象 它突出了事物的主要特征 抓住了主要因素 使所研究的复杂问题得到了简化 答案 AD 尝试应用 栏目链接 要点2参考系 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 参考 做参考 可能不同 地面或相对于地面静止不动的物体 知识清单 栏目链接 你坐在火车上想着心事 纹丝不动 车上其他旅客会如何描述你的运动情况呢 车外的行人又会如何描述你的运动情况呢 车上的旅客会认为 你静止不动 车外的行人会认为 你急速向前运动 为什么会有这样的差异呢 是不是有谁的感觉错了 应用思考 栏目链接 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 综合拓展 栏目链接 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 综合拓展 栏目链接 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 综合拓展 栏目链接 1 双选 汉语成语中有一个 形影不离 的成语 意思是人的身体和影子分不开 形容关系密切 经常在一起 在晴天的早上 某同学在操场上跑步 下列说法正确的是 A 以地面为参考系 影子是静止的B 以地面为参考系 影子是运动的C 以人为参考系 影子是静止的D 以人为参考系 影子是运动的 尝试应用 答案 BC 栏目链接 2 小小竹排江中游 巍巍青山两岸走 歌词中隐含的参考系分别是 A 河岸 竹排B 竹排 江水C 江水 青山D 河岸 青山 尝试应用 答案 A 栏目链接 要点3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 知识清单 正方向 单位长度 栏目链接 一辆汽车在东西方向的平直公路上行驶 如下图所示 要研究汽车在某个时刻的位置和某段时间内的位置变化 应该怎么办 应用思考 栏目链接 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 综合拓展 栏目链接 1 如图所示 桌面离地面的高度是0 8m 坐标系原点定在桌面上 设竖直向下为坐标轴的正方向 A B离地面的高度分别是1 3m 0 4m 则A B的坐标应该是多少 尝试应用 栏目链接 尝试应用 解析 根据所建直线坐标轴可知 A点的坐标应为xA 1 3m 0 8m 0 5m B点的坐标应为xB 0 8m 0 4m 0 4m 答案 xA 0 5m xB 0 4m 栏目链接 尝试应用 栏目链接 尝试应用 答案 1 2 第4s末质点离开坐标原点最远 有7m 栏目链接 栏目链接 题型1质点 例1下列说法正确的是 A 运动中的地球不能看成质点 而原子核可以看成质点B 研究火车通过路旁一根电线杆的时间时 火车可看成质点C 研究奥运会乒乓球女单冠军张怡宁打出的乒乓球时 不能把乒乓球看成质点D 研究在平直的高速公路上飞驰的汽车的速度时 可以将汽车看成质点 栏目链接 解析 当研究地球的公转时 由于地球直径 约1 3 107m 比地球与太阳之间的距离 约1 5 1011m 要小得多 可以忽略不计 可以把地球看成质点 忽略地球的自转 当研究地球的自转引起的昼夜交替等现象时 就不能忽略地球的大小和形状 当然就不能把地球看成质点了 当研究电子绕原子核的运动情况时 因为原子核的半径只相当于原子半径的十万分之一 所以可以把原子核看成质点 但若研究有关原子核结构的问题时 就不能把原子核看成质点 选项A错 栏目链接 研究火车通过路旁的一根电线杆的时间时 因电线杆的粗细比火车的长度小得多 故电线杆可以看成质点 而火车不能看成质点 选项B错 奥运冠军张怡宁打出的乒乓球虽小 但飞旋多变 不能看成质点 选项C正确 在平直的高速公路上飞驰的汽车 尽管车轮在转动 但我们研究的是汽车的速度 对整个车的运动来讲 车轮的转动不是研究的主要问题 可将车看成质点 选项D正确 答案 CD 栏目链接 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 便可以将物体看作质点 其中的关键是 物体自身的因素 对 所研究的问题 的影响程度 栏目链接 1 下列哪些现象中的物体可视为质点 A 研究 神九 飞船绕地球飞行的高度B 地面上放置一个木箱 在上面的棱角处用水平力推 研究它是滑动还是翻转的问题C 研究汽车在行驶过程中汽车中齿轮的转动问题D 研究刘翔跨栏动作是否科学合理 变式应用 栏目链接 解析 在研究 神九 飞船绕地球飞行的高度的问题中 飞船的大小和形状属于次要因素 飞船可视为质点 研究木箱是否翻转的问题中 其大小和形状属于主要因素 不能将木箱视为质点 研究汽车部件的运动情况 不能将汽车的大小忽略 所以汽车不能被视为质点 研究动作问题中 身体的大小和形状属于主要因素 不能将刘翔视为质点 选项A正确 答案 A 变式应用 栏目链接 题型2参考系 例2热气球运动起源于18世纪的法国 随着球皮材料和致热燃料的普及 热气球已成为公众休闲观光和体育旅游项目 在一次观光游览中 甲 乙 丙三人各乘一个热气球 甲看到楼房匀速上升 乙看到甲匀速上升 甲看到丙匀速上升 丙看到乙匀速下降 那么 从地面上看 甲 乙 丙的运动情况可能是 A 甲 乙匀速下降 v乙 v甲 丙停在空中B 甲 乙匀速下降 v乙 v甲 丙匀速下降 且v丙 v甲 栏目链接 C 甲 乙匀速下降 v乙 v甲 丙匀速上升D 以上说法均不对 解析 楼房和地面相当于同一参考系 所以 甲是匀速下降 乙看到甲匀速上升 说明乙也是匀速下降 且v乙 v甲 甲看到丙匀速上升 有3种可能 丙静止 丙匀速上升 丙匀速下降 且v丙 v甲 丙看到乙匀速下降 也有3种可能 丙静止 丙匀速上升 丙匀速下降 且v丙 v乙 综上所述 A C正确 答案 AC 栏目链接 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 然后观察物体与自己在该空间的位置变化 从而确立物体的运动情况 栏目链接 2 甲 乙两辆汽车在平直的公路上并排行驶 甲车内的旅客看见窗外的树木向东移动 乙车内的旅客发现甲车没有运动 如果以地面为参考系 上述事实表明 A 甲车向西运动 乙车不动B 乙车向西运动 甲车不动C 甲车向西运动 乙车向东运动D 甲 乙两车以相等的速度都向西运动 变式应用 栏目链接 解析 旅客观察物体的运动 实际上是以自身 或与自身保持相对静止的车厢 为参考系的 从 乙车内的旅客发现甲车没有运动 这一条件容易判断 甲 乙两车的运动快慢是相等的 方向也是相同的 又从 甲车内的旅客看见窗外的树木向东移动 这一条件可以判断 甲车向西运动 故甲 乙两车以相等的速度都向西运动 选项D正确 答案 D 变式应用 栏目链接 例3一个小球从距地面4m高处落下 被