广西宾阳中学高三物理阶段复习 1.1 质点 参考系和坐标系课件 新人教版.ppt

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 理解当选用不同参考系时 对同一运动的描述可能是不同的 3 理解坐标系的概念 会用一维坐标系定量描述物体的位置以及位置的变化 重点 1 理解质点的概念 2 建立质点概念所采用的思维方法 理想化模型 难点 1 在实际问题中能否将一个物体看成质点 2 如何选取参考系描述物体的运动 自主预习是系统掌握基础知识的前提 课前要求学生用15分钟阅读学习内容并自行完成基础梳理 理清知识关系 明确认知误区 逐步培养学生自学能力 提高课堂学习效率 一 物体和质点1 质点用来代替物体的有 的点 2 将物体看成质点的条件在研究物体的运动时 当物体的 和 对所研究问题的影响可忽略不计时 可视物体为质点 质量 大小 形状 二 参考系1 定义在描述物体的运动时 被选取作为 的物体 2 对参考系的理解 1 描述一个物体的运动时 参考系可以 2 选择不同的参考系来观察同一个物体的运动 其结果会 一般选 作为参考系 参考 任意选择 有所不同 地面 三 坐标系1 建立坐标系能定量地描述物体的 及 2 建立直线坐标系需在直线上规定 和 位置 位置的变化 原点 正方向 单位长度 判一判 1 只有很小的物体才能看成质点 2 研究机械运动可以不选取参考系 3 研究一个物体的运动时 只能选取地面作为参考系 4 若一个物体沿直线运动 可以建立直线坐标系描述它的位置及位置的变化 提示 1 物体的大小不是判断物体可否视为质点的依据 例如 地球很大 在研究地球绕太阳的公转时 却可以把地球当成质点看待 原子很小 但研究原子的结构时 就不能把原子看成质点了 故 1 错 2 物体的运动具有相对性 选择不同的参考系来观察同一个物体的运动 其结果会有所不同 因此 在研究机械运动时必须选取参考系 故 2 错 3 描述一个物体的运动时 参考系可以任意选择 参考系的选取原则是观测方便和使运动的描述尽可能简单 并不是只能选取地面作为参考系 故 3 错 4 直线坐标系能描述一个物体沿直线运动时的位置及位置的变化 故 4 对 合作探究是高效突破核心知识的关键 课堂引导学生用30分钟与同学分组讨论 协作完成探究问题 开拓思维 探寻本质 对学生疑惑之处进行点拨 师生互动全面突破知识重点难点 物体和质点1 结合表中文字分析子弹和地球能否被看做质点 飞行100米所用时间 不能 穿过一张薄纸所用时间 能 自转一周所用时间 绕太阳运转一周所用时间 不能 能 2 物体是否能被看做质点 与物体的形状 大小有关吗 在什么条件下可以把物体当做质点来处理 提示 物体是否能被看做质点 与物体的形状 大小无关 物体可被看做质点的条件通常有以下两种情况 1 物体本身的形状 大小对所研究的问题来讲可忽略不计时 能将物体看做质点 2 各部分运动情况都相同的物体可以用其上任意一点的运动来代替整个物体的运动时 能将物体看做质点 知识点拨 理想模型 1 理想模型是为了研究问题的方便 对物体的一种抽象 在现实生活中并不存在 2 质点是一种 理想模型 它的引入可以使问题处理大为简化 规律方法 质点记忆口诀物体模型用质点 忽略形状和大小 地球公转当质点 地球自转要大小 探究归纳 质点1 定义 用来代替物体的有质量的点 2 将物体看成质点的条件 物体的大小 形状对所研究问题的影响可忽略不计 3 意义 是一种理想化模型 可将复杂的问题简单化 典例1 2012 开源高一检测 如图所示 下列几种情况下的物体 哪些情况可将物体当做质点来处理 a 甲中研究正在吊起货物的起重机b 乙中研究坐在翻滚过山车中的小孩坐姿c 丙中研究太空中绕地球飞行的宇宙飞船d 丁中研究门的运动 思路点拨 判断物体能否被看做质点 关键是看物体的大小和形状在所研究的问题中是否为次要因素 解析 可通过以下表格对选项逐一分析 答案 c 变式训练 在研究物体的运动时 下列物体可以当做质点处理的是 a 研究一端固定并绕该端转动的木杆的运动时b 在大海中航行的船 要确定它在大海中的位置时c 研究在表演走钢丝的杂技演员时d 研究地球的自转时 解析 选b 在研究木杆的转动 杂技演员的表演和地球的自转时 需要研究物体每一部分的运动情况 所以 不能将上述物体作为质点来处理 故选项a c d错 而在确定船在大海中的位置时就不需要考虑船的形状及船体每一部分的运动情况 可以将其视为质点 选项b正确 参考系选择的必要性小刚坐出租车去学校上学 汽车行驶途中小刚和司机并排而坐 1 小刚说司机没动 司机说自己动了 他们谁说得对 提示 他们说得都对 这是因为他们选择的参考系不同 小刚是以他们所坐的出租车为参考系 所以说司机没动 司机是以地面或相对地面静止的物体为参考系 所以说自己动了 2 选择不同的参考系 司机的运动情况相同吗 提示 一般不相同 例如 以司机所坐的汽车为参考系 司机是静止的 以地面为参考系 司机是运动的 3 如果比较小刚和司机的运动 一般情况下是否可以选择不同的参考系 提示 不可以 以所坐的汽车为参考系 小刚是静止的 以地面为参考系 司机是运动的 而司机和小刚的速度相同 是相对静止的 所以 研究物体的运动必须选择同一个参考系 否则会得出错误结论 知识点拨 1 对参考系的两点说明 1 虽然参考系的选择是任意的 但应以描述运动简单 方便为原则 2 在今后解答与运动学相关的习题时 若无特别说明 一般选地面或相对于地面静止的物体作为参考系 2 运动与静止的相对性 1 说物体是在运动还是在静止 要看是以哪一个参考系作为标准 2 判断一个物体是在运动还是在静止 要看这个物体与所选参考系之间是否有位置变化 探究归纳 参考系1 描述一个物体的运动时 参考系可以任意选择 2 选择不同的参考系来观察同一个物体的运动 其结果会有所不同 3 比较两个物体的运动时应选择同一个参考系 典例2 甲 乙两辆汽车以相同速度行驶 有关参考系 下列说法正确的是 a 如果两辆汽车均向东行驶 若以甲车为参考系 乙车是静止的b 如果观察结果是两辆车均静止 参考系可以是第三辆车c 如果以在甲车中走动的人为参考系 乙车仍是静止的d 如果甲车突然刹车停下 乙车向东行驶 以乙车为参考系 甲车向西行驶 思路点拨 解答本题时应把握以下两点 1 甲 乙两辆汽车以相同速度行驶 对同一参考系而言 甲 乙两车是相对静止的 2 甲车速度改变 对同一参考系而言 甲 乙两车有相对运动 解析 选a b d 甲 乙两辆车有相同的速度 即相对静止 所以以其中一辆为参考系 另一辆静止 a对 如果以第三辆与它们有相同速度的车为参考系 则两车都静止 b对 甲车突然刹车 则它的速度小于乙车的速度 当以乙车为参考系时 甲车向西行驶 d对 变式训练 火车停靠在站台上 乘客往往会发现这样的现象 对面的火车缓慢地开动了 等到站台出现 才发现对面的火车没有动 而是自己乘坐的火车在开动 则前 后两次乘客分别采用的参考系是 a 自己坐的火车 站台b 站台 对面的火车c 两次都是对面火车d 两次都是站台 解析 选a 站台相对于地面是静止的 所以 当站台出现后 乘客发现对面的火车没有动 而是自己乘坐的火车在开动 这时是以站台为参考系的 而开始时乘客发现对面的火车缓慢地开动了 是以自己坐的火车为参考系的 故选a 坐标系的描述方法及分类1 一辆汽车在某一城市内运动 如果这辆汽车某时刻在市中心东5km的a处 经过一段时间汽车又到了市中心西3km的b处 我们如何描述它的位置 试着建立一个坐标系并表示汽车的位置 提示 我们可以取正东方向为x轴的正方向 以市中心为原点 坐标的单位为km 建立一维坐标系来描述汽车的位置 如图a处时 xa 5kmb处时 xb 3km 2 2011年3月 美韩进行代号为 关键决心 的联合军事演习 要描述一艘正在海上进行军事演习的军舰的位置 你认为应该怎样建立坐标系 如果要确定一架在空中飞行的飞机的位置 应怎样建立坐标系 提示 由于军舰在海面上演习并不是沿直线运动 而是在一平面内运动 所以应建立平面坐标系 飞机飞行时在空间中运动 要确定它的位置 应当建立空间坐标系 知识点拨 对坐标系的理解 1 建立坐标系的意义 可以定量地描述物体的位置及位置变化 2 坐标系相对于参考系是静止的 3 坐标系的三要素 原点 正方向 单位长度 4 物体在坐标系中的坐标值有正有负 这里的正负不表示大小 仅表示方向 5 建立何种坐标系要根据物体是在直线上 平面内 还是在空间中运动而定 探究归纳 坐标系1 坐标系可以描述物体在空间中的位置及位置变化 2 常见的三种坐标系 1 直线坐标系 用来描述物体在直线上的运动 2 平面坐标系 用来描述物体在平面内的运动 3 空间坐标系 用来描述物体在空间中的运动 典例3 如图所示 a b c分别表示某校食堂 教室 宿舍 a b之间和b c之间均相距100m 三者连线为一直线 若以b为坐标原点建立如图所示坐标系 则a c两点的位置坐标为多少 x m o 思路点拨 解答本题必须把握以下两点 1 坐标的数值表示距坐标原点的距离 2 坐标的正负表示在坐标原点的哪一侧 解析 a c两点距原点均为100m 它们分别位于原点的两侧 其中c位于x轴的正半轴上 a位于x轴的负半轴上 故xa 100m xc 100m 答案 100m100m 变式训练 如图所示是为了定量研究物体位置的变化作出的坐标轴 x轴 在画该坐标轴时规定原点在某长直公路上某广场的中心 公路为南北走向 规定向北为正方向 坐标上有两点a和b a的坐标为xa 5m b的坐标为xb 3m 下列说法正确的是 a点位于广场中心南边5m处 a点位于广场中心北边5m处 b点位于广场中心南边3m处 b点位于广场中心北边3m处a b c d 解析 选d 坐标系的正方向向北 规定原点在广场中心 a的坐标为xa 5m 即在广场北边 正方向 5m处 b的坐标为xb 3m 即在广场南边 负方向 3m处 故d正确 温馨提示 位置及位置的变化的描述是学习下一节概念 位移的基础 掌握用坐标系描述位置及位置的变化至关重要