质点 参考系和坐标系.ppt

一 质点参考系和坐标系 第一章运动的描述 在我们周围可以看到各种各样的运动 野鸭在飞翔 火箭飞向太空 乌龟在跑 地球在转动 一切物体都在运动着 物体的空间位置随时间的变化 叫机械运动 问题 该如何描述物体的运动呢 诗人用 气势磅礴 的词语描述大河中的水流 用 矫捷如燕 来描述运动员轻盈的舞姿 画家用汽车后面的线条来表示风来描述车辆的飞驰 1 要如何准确描述鸽子身上各点飞行的位置随时间变化的规律呢 2 如果只研究鸽子从家里到目的地飞行的快慢 需要知道鸽子身上各部分的运动吗 结论 也就是说在某些情况下 为了研究问题的方便 可以忽略某些物体的大小和形状 而把它们看成只有质量而没有形状和大小的 点 一 质点 masspoint 1 定义 用来代替物体的有质量的点 2 质点是理想化的 物理模型 之一 质点 是实际物体的一种近似 它抓住了事物的主要因素 忽略了次要因素 是对客观复杂事物近似的理性的反映 这是物理学中常用的一种重要的研究方法 提问 当我们研究地球公转的规律时能把地球看成质点吗 如果研究其自转 考查地球上各点的运动 还可以把地球看作一个点吗 研究绿茵场上飞起的足球的运动时 能把足球看成质点吗 研究火车通过大桥的时间时 能把火车看成质点吗 研究火车从南京开往上海的时间 能否把火车看作 质点 3 物体看作质点的条件物体的大小和形状对所研究的问题的影响可以忽略不计时 思考 1 大物体不能当作质点 小物体才能当作质点 2 某物体在情况A中能看作质点 那它在情况B中也一定能看作质点 BD 1 下列情况不能看成质点的是 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 2 下列关于质点的说法中 正确的是 A 体积很小的物体都可看成质点B 质量很小的物体都可看成质点C 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 我们就可以把物体看成质点D 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 C 观察 思考 甲同学和乙同学第一次乘火车 他们坐在火车站的未开动火车上 突然甲同学看着车窗外另一列火车叫起来 我们的车开动了 乙同学盯着车窗外的柱子说 你看错了 我们的车还没开动 你认为甲乙同学的说法谁对谁错 二 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称为参考系 注 初中所学参照物是通俗说法 但本质相同 思考 同样的物体 运动为何会不同 1 描述物体的运动可以选择任意一个参考系 为了简便 一般选择地面为参考系 任意性 2 同一物体对于不同的参考系 运动往往是不同的 差异性 3 比较两个物体的运动情况 必须选择同一个参考系才有意义 统一性 理解 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 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 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 做一做 甲 乙 丙三架电梯 甲中乘客看到一座高楼在向下运动 乙中乘客看到甲在向下运动 丙中乘客看到甲 乙都在向上运动 这三架电梯的运动情况可能有那些 如果一个可以看做质点的物体沿直线运动 怎样定量描述物体的位置变化呢 要定量描述物体的位置变化 可以利用我们已有的数学知识 建立直线坐标系 坐标系的三要素 原点 正方向 单位长度 三 坐标系 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 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 1 机械运动 物体相对于其他物体的位置变化叫机械运动 简称运动 3 参考系 描述物体运