高中物理课件质点参考系和坐标系.ppt

第一章 第1节 新知预习 巧设计 名师课堂 一点通 创新演练 大冲关 读教材 填要点 要点一 要点二 随堂检测归纳小结 课下作业综合提升 试身手 夯基础 要点三 关键语句归纳 1 理解质点的概念和理想模型的建立的意义 2 知道参考系的概念及其与运动的关系 3 会用一维坐标系定量描述物体的位置及位置的变化 读教材 填要点 1 质点 1 定义 在某些情况下 可以忽略物体的和 而突出 物体具有 这个要素 把它简化为一个有的物质点 这样的点称为质点 大小 形状 质量 质量 2 物体可以看做质点的条件 如果在研究的问题中 物体的 对所研究的问题的影响可以忽略不计时 就可以把物体当作质点 有些情况下 虽然物体的大小和形状不能忽略 但是可以用其上任意一点的运动来代替整个物体的运动 此时整个物体的运动就可以简化为一个点的运动 即把这个物体视为一个质点 大小 形状 关键一点 质点是对物体的一种科学抽象 是一个理想化模型 实际中并不存在 2 参考系 1 定义 在描述物体的运动时 用来做的物体 2 参考系的选取 参考系可以任意选择 但选择不同的参考系来描述同一物体的运动时 结果往往 参考系选取的基本原则是使问题的研究变得 参考 不同 简洁 方便 关键一点 在描述物体的运动时 若无特殊说明 一般选地面作为参考系 3 坐标系 1 建立目的 为了定量地描述物体的及 在上建立适当的坐标系 2 建立方法 当物体做直线运动时 往往以这条直线为x轴 在直线上规定 和 建立直线坐标系 位置 位置 变化 参考系 原点 正方向 单位长度 试身手 夯基础 1 下列关于质点的说法中 正确的是 A 质点是一个理想化的模型 实际并不存在B 因为质点没有大小 所以与几何中心的点没有区别C 凡是轻小的物体 都可看做质点D 如果物体的形状和大小在所研究的问题中属于无关或次要因素 就可以把物体看做质点 解析 质点是一个理想化的物理模型 实际上并不存在 物体能否看成质点要满足D项的条件 A D正确 质点是人们为了研究问题的方便而抽象出来的点 与几何中心 物体大小没有直接关系 B C项错 答案 AD 2 指出以下所描述的各运动的参考系是什么 1 太阳从东方升起到西方落下 参考系为 2 月亮在云中穿行 参考系为 3 车外的树木向后倒退 参考系为 4 骑摩托车的人从观后镜看到身后的一辆汽车迎面而来 参考系为 答案 1 地面 2 云 3 车 4 骑车人自己 3 田径场上 要描述百米赛跑运动员在运动中的位置 需建立 坐标系 要描述800米赛跑运动员在运动中的位置 需建立 坐标系 在足球场 要描述足球的位置需建立 坐标系 答案 直线 一维 平面直角 二维 三维 1 理想化模型 1 理想化模型 是为了使研究的问题得以简化或研究问题方便而进行的一种科学的抽象 实际并不存在 2 理想化模型 是以研究目的为出发点 突出问题的主要因素 忽略次要因素而建立的 物理模型 3 理想化模型 是在一定程度和范围内对客观存在的复杂事物的一种近似反映 是物理学中经常采用的一种研究方法 2 对质点的进一步理解 1 质点是用来代替物体的有质量的点 其突出的特点是 具有质量 和 占有位置 但是质点没有大小 体积 形状 但它与几何中的 点 有本质区别 2 物体能被看成质点的条件 能否把一个物体看成质点 关键是看物体的大小 形状在所研究的问题中是否为次要因素 在以下两种情况中 可以把物体看成质点 运动物体的大小跟所研究的问题有关的距离相比可忽略不计时 可将该物体看成质点 如 火车长度远小于武汉到北京的距离 故研究火车从武汉到北京的时间时 将火车看成质点 物体上各点运动情况都相同 物体上任一点的运动都能代表整个物体的运动 物体可以看成质点 名师点睛 1 物体能否看成质点 与物体本身的大小没有必然的关系 很大的物体可能被看成质点 而很小的物体却不一定能够被看成质点 2 同一个物体在不同的问题中 有时可以看成质点 有时不能 1 关于质点 下列说法正确的是 A 地球自转时不能把地球看成质点 而原子核可以看成质点B 研究火车通过路旁一根电线杆时 火车可看成质点C 研究女单冠军刘诗雯打出的乒乓球的旋转情况时 不能把乒乓球看成质点D 研究奥运会3m跳板冠军伏明霞的跳水动作时 不能把她看成质点 审题指导 解答本题时需要把握以下两点 1 质点是一种理想化的模型 是对实际物体的近似 2 判断一个物体能否被看成质点 不取决于物体自身的大小 而取决于物体自身大小对所研究的问题的影响是否可以忽略 解析 当研究地球的公转时 由于地球直径远小于地球与太阳之间的距离 故可以把地球看成质点 当研究地球自转时 就不能把地球看成质点 研究电子绕原子核运动情况时 由于原子核的半径仅相当于原子半径的万分之一 所以可将原子核看成质点 但若研究有关原子核结构的问题 就不能把原子核看成质点 研究火车通过路旁的电线 杆的时间时 火车的长度不能忽略 火车不能看成质点 研究乒乓球的旋转情况时 乒乓球的大小不能忽略 乒乓球不能看成质点 跳水时 运动员在很短的时间内完成转体和翻滚等高难度动作 运动员也不能看成质点 答案 CD 一个物体能否看成质点 一定要对具体情况进行具体分析 要就其形状 大小在所研究的问题中起的作用而定 1 选取参考系的意义 1 有了参考系 才能确定物体的位置 2 选定了参考系后 才能知道和研究物体的运动 试设想 在茫茫的大海里 水天一色 如果没有太阳或星辰作参考 水手根本无法确定自己船舰的位置和航向 2 参考系的四性 1 标准性 选作参考系的物体不论原来运动情况如何都假定不动 被研究的物体都以参考系为标准 2 任意性 参考系的选取原则上是任意的 3 统一性 比较不同物体的运动应选择同一参考系 4 差异性 对于同一物体选择不同的参考系结果一般不同 3 参考系的选取原则 1 参考系的选取一般以观察方便和使运动的描述尽可能简单为原则 2 通常在研究地面上物体的运动时 如果不加说明 则默认以地面为参考系 3 在同一个问题当中 若要研究多个物体的运动或同一个物体在不同阶段的运动时 必须选取同一个参考系 4 判断物体运动或静止的方法 1 确定研究对象 2 根据题意确定参考系 并假定参考系是不动的 3 分析被研究的物体相对于参考系有没有发生位置的变化 2 甲 乙 丙三人各乘一架直升飞机 甲看到楼房匀速上升 乙看到甲匀速上升 丙看到乙匀速下降 甲看到丙匀速上升 则甲 乙 丙三人相对于地面的运动情况可能是 A 甲 乙均下降 丙停在空中B 甲 乙均下降 丙上升C 甲 乙 丙均下降D 甲 乙 丙均上升 审题指导 解答本题需要注意以下两点 1 选择不同的参考系 物体运动情况的描述不同 2 要比较物体运动的快慢 必须选择同一参考系 解析 以静止的楼房为参考系 甲是下降的 以甲为参考系 乙下降 故甲 乙相对于地面均下降 乙下降得更快 以甲和乙为参考系 丙是上升的 但丙相对于地面可能静止 可能上升 也可能下降 只不过下降时比甲 乙都慢些 正确答案为A B C 答案 ABC 由于运动描述的相对性 凡是提到物体的运动时 都应该明确它是相对哪一个参考系而言的 1 坐标系的意义 1 物体做机械运动时 其位置会随时间发生变化 为了定量地描述物体的位置及位置的变化 需要在参考系上建立适当的坐标系 2 物体的位置可认为就是质点在某时刻所在的空间的一点 2 坐标系的分类 1 直线坐标系 如果物体沿直线运动 即做一维运动 可以以该直线为x轴 以其上的某一点为原点 规定单位长度 正方向 或变化方向 这样就建立了直线坐标系 2 平面坐标系 研究物体在某一平面内的运动时需建立平面坐标系 即此时可用两个相互垂直的坐标确定物体的位置 3 三维坐标系 当物体在空间内运动时 需要用三个坐标来确定它的位置 即建立三维坐标系 空间坐标系 名师点睛 1 建立坐标系时 必须标上坐标原点 正方向和单位长度 2 在坐标系上 位置坐标的正负表示方向 数据表示距坐标原点的距离 3 一个小球从距地面4m高处落下 被地面弹回 在距地面1m高处被接住 坐标原点定在抛出点正下方2m处 向下方向为坐标轴的正方向 则小球的抛出点 落地点 接住点的位置坐标分别是 A 2m 2m 1mB 2m 2m 1mC 4m 0 1mD 4m 0 1m 解析 根据题意建立如图所示的坐标系 A点为抛出点 坐标为 2m B点为坐标原点 D点为地面 坐标为2m C点为接住点 坐标为1m 所以选项B正确 答案 B 建立坐标系确定物体的位置 首先