广西宾阳中学高一物理《11质点、参考系和坐标系》课件 新人教版.ppt

第一章运动的描述1质点参考系和坐标系 1 理解质点的定义 知道质点是一个理想化的物理模型 初步体会物理模型在探索自然规律中的作用 2 理解参考系的概念 知道在不同的参考系中对同一个运动的描述可能是不同的 3 理解坐标系概念 会用一维坐标系定量描述物体的位置及位置的变化 1 嫦娥二号 从地球向月球飞行 如何描述它的运动呢 2 凌云戏月游银汉 转瞬翔天过太空 这是文学家的描述 那么科学家怎样描述呢 这就是本节课要学习的内容 一 物体和质点 1 要描述鸽子身上各点飞行的位置随时间变化的规律是件不容易的事 困难在哪里 结论 如果仅仅研究鸽子的运动情况 我们可以忽略鸽子的形状和大小而把鸽子看成只有质量而没有形状和大小的 点 所以 为了研究问题的方便 常常把物体看成一个点 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 天宫一号是中国第一个目标飞行器 于2011年9月29日21时16分3秒在酒泉卫星发射中心发射 飞行器全长10 4米 最大直径3 35米 由实验舱和资源舱构成 科学家研究天宫一号在太空中的运动位置 高度 速度等问题时 能否把天宫一号看成一个点 小结 科学家研究飞船在太空中的运动位置 高度 速度等问题时 可以把飞船简化为一个有质量的点 1 质点 用来代替物体的有质量的点 物理学中 在某些情况下 我们忽略物体的大小和形状 突出 物体具有质量 这一要素 不可错误地认为很小的物体就可视为质点 2 质点是一种科学抽象 是一种理想化的物理模型 这也是物理常用的一种研究方法 忽略次要因素 突出主要因素 3 在什么情况下可以把物体看成一个质点 1 当研究的物体的大小 形状对所研究问题的影响可忽略不计时 物体可简化为质点 2 一个物体有时可当质点 有时不可当质点 一个物体能否视为质点是由问题的性质来决定的 1 研究绿茵场上飞起的足球的运动时 能把足球看成质点吗 2 研究火车通过大桥的时间时 能把火车看成质点吗 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 能否把飞机看成质点 如果只研究地球整体的运动轨迹 地球是否可以当做一个点来进行简单化处理呢 结论 研究地球公转时 地球本身的大小和形状是次要因素可忽略 可看成质点 如果只研究地球上某一点a的运动情况 是否也可以当做一个点来进行简单化处理呢 结论 研究地球自转时 地球本身的大小和形状不可忽略 不能看成质点 结论 物体能否看成质点与物体本身的大小和形状无关 1 是不是很小的物体才能看成质点 很大的物体不能看成质点 2 物理中的 质点 和几何中的点有哪些异同 相同点 都是没有形状和大小的点 不同点 质点是实际物体的抽象表示 它具有一定的物理内涵 不仅具有物体的全部质量 而且是一个相对的物理概念 几何中的点没有质量 仅表示位置 而且应该绝对的小 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 不论物体的质量多大 只要物体的尺寸对所研究的问题没有影响或影响可以忽略不计时 就可以看成质点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 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 2012 济宁高一检测 在以下的哪些情况中可将物体看成质点 a 研究某学生骑车回校的速度b 对这位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 bd 3 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 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 首先要选定某个其他的物体做参考 观察物体相对这个物体 其他物体 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 2 参考系的选取 1 可以任意选取 2 应以观测方便和使运动的描述尽可能简单为原则 3 常选择地面或相对地面静止的物体为参考系 4 参考系的选取不同 对物体运动的描述可能不同 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而言的 7 运动是绝对的 静止是相对的 注意 以后凡是说到运动 都应该首先选择参考系 常常把地面或相对地面静止的物体为参考系 从水平匀速飞行的飞机上投出的炸弹 以飞机为参考系和以地面为参考系各做什么运动 看飞机投弹动画 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 2 坐在美丽的校园内学习毛泽东的诗句 坐地日行八万里 巡天遥看一千河 时 但我们感觉是静止不动的 这与诗句里的描述是否矛盾 说明理由 河岸竹排 不矛盾 要研究月球的运动选什么为参考系较好 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 cd 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 3 2012 南京高一检测 甲 乙 丙三个观察者 同时观察一个物体的运动 甲说 它在做匀速运动 乙说 它是静止的 丙说 它在做加速运动 这三个人的说法 a 在任何情况下都不对b 三个中总有一人或两人是讲错的c 如果选择同一参照系 那么三人的说法就都对了d 如果各自选择自己的参照系 那么三人的说法就都对了 d 第一次世界大战期间的一次空战中 一个法国飞行员正在2000米高的空中飞行 忽然 他发现脸旁好像有一个小东西在飞舞 他以为是一只小昆虫 于是就伸手轻松地把它抓了过来 仔细一看 把他吓出一身冷汗来 他抓住的不是别的 是德国飞机射向他的一颗子弹 请根据上述信息讨论回答以下问题 并注意体会参考系的选取与运动的相对性 1 子弹飞得那么快 一般为几百米每秒 为什么没有把他的手打穿 体会一下 同一物体相对于不同的参考系运动状态相同吗 2 受类似现象的启发 人们实现了飞机在飞行途中进行空中加油 在航天飞行中 宇宙飞船发射到太空和正在绕地球运动的空间站实行空中对接 实现 空中加油 和 空中对接 应满足的基本条件是什么 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 为了确定平面上物体的位置 我们建立了平面直角坐标系如图所示 以o点为坐标原点 沿东西方向为x轴 向东为正 沿南北方向为y轴 向北为正 图中a点的坐标如何表示 其含义是什么 解析 a点的横坐标x 2m a点的纵坐标y 3m表示a点在坐标原点东2m 偏北3m处 一 质点1 质点 用来代替物体的有质量的点 2 物体简化为质点的条件 物体的大小和形状对所研究