质点参考系黄翠平上课.ppt

课时1 质点 参考系和坐标系 第一章运动的描述 新课引入 生活实例展示 情景一 绿茵场空中飞行的足球 情景二 中国长征三号系列火箭发射升空 情景三 美国 华盛顿 号航母在太平洋中游弋 情景四 坐地日行八万里 像这种物体空间位置随时间发生变化的情景称为机械运动 简称 运动 想一想 大家认为应该怎样描绘物体的运动呢 情景展示 据报道 神舟 五号飞船载人舱长7 4m 直径2 8m 用长58m 重达480t的 长征 2号火箭发射 升空后 显示在指挥部荧光屏上的仅是一个小小的光点 科学家研究它在空中的位置 离开地面的高度 飞行的速度 运动轨道等问题时 需要考虑它本身的大小和形状吗 一 质点 概念 用来代替物体的有质量的点 无大小 无形状 质点是一种科学抽象 是一种理想模型问 是不是小的物体可视为质点 大的物体则不行 p2 讨论与交流 1 地球是一个庞然大物 直径约为12800km 与太阳相距1 5 1011km 研究地球公转 自传 研究地面上各处季节变化时 能不能把它看成质点 2 乒乓球小而轻 直径仅4cm 质量约2 7g 运动员研究各种弧线球的打法时 这种情况下 能不能把它简化为一个点 蚂蚁怎么走路 跳水 研究物体的旋转运动时不能视为质点 试一 1 比较两辆火车运动快慢 2 火车过某路标所有时间 火车过桥 P2要点1 2 知识总结 物体能看做质点的几种情况 1 物体形状和大小在所研究问题中可以忽略不计 2 如果物体上各点的运动情况相同 可以用一个点代表整个物体的运动 3 有转动但转动为次要因素 例1 机械运动 物体相对于其他物体的位置变化1 二 参考系 描述物体运动时 选来作标准的物体 2 2 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 3 月亮在莲花般的云朵里穿行 4 敦煌曲子词中有这样的诗句 满眼风波多闪烁 看山恰似走来迎 仔细看山山不动 是船行 其中 看山恰似走来迎 和 是船行 所选的参考系分别是什么 想一想 做一做 河岸 竹排 云朵 人 山 地面 1 怎样拍孙悟空飞行的镜头 机械运动 物体相对于其他物体的位置变化二 参考系 描述物体运动时 选来作标准的物体 1 同一运动 参考系不同 运动情况也可能不同 2 参照物选择是任意的 但一般根据研究问题方便 对运动的描述简单的原则来选反 时空隧道注意 一般以地面或地面上不动的物体为参照 除了在研究摩擦力方向时 以相接触的物体为参照 P3要3 例题2 抓子弹 逆行 根据报载 在帝国主义之间的第一次大战的时候 一个法国飞行员碰到了一件极不寻常事件 这个飞行员在2000米高空飞行的时候 发现脸旁有一个什么小玩意儿在游动着 飞员以为这是一只什么小昆虫 敏捷地把它一把抓了过来 现在请你想一想这位飞行员的惊诧 发现他抓到的是 一颗德国子弹 你知道敏豪生伯爵的故事吗 据说他曾经用两只手捉住了正在飞的炮弹 法国飞行员这个遭遇跟这个故事简直太相像了 然而在法国飞行员的这个遭遇里 却没有什么不可能实现的事情 这是因为 一颗子弹并不是始终用 米每秒的初速度飞行的 由于空气的力 这个速度逐渐减低下来 而在它的路程终点 跌落前 的速度却只有 米每秒 这个速度是普通飞机也可以达到的 因此 很可能碰到这种情形 飞机跟子弹的方向和速度相同 那么 这颗子弹对于飞行员来说 它就相当于静止不动的 或者只是略略有些移动 那么 把它抓住自然没有丝毫困难了 特别是当飞行员戴着手套的时候 因为穿过空气的子弹跟空气擦会产生近 摄氏度的高温 小物体相对于地面向右运动 相对于长木板向左运动 0 例3 如何确定物体位置 笛卡儿发明坐标系 若物体只在一条直线上运动 如何描述位置变化 从A到B位置变化了多少 1 坐标系 coordinatesystem 建立的作用 为了定量描述物体的位置变化2 坐标系的构成要素 原点 正方向 标度 物理量 单位 三 坐标系 讨论与交流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 问A B的坐标应该是多少 三 坐标系 二维 三维坐标系 坐标表示物体的位置 坐标的正负表示物体的位置在在原点的哪一侧 P3例题4 三 坐标系1 坐标系 2 全球卫星定位系 GPS 全球卫星定位系统 GPS 手持式GPS定位器 车载GPS定位系统1 车载GPS定位系统2 小结 一 质点 用来代替物体的有质量的点 二 参考系 为了确定物体的位置和描述物体的运动而被选作参考的物体或物体系 三 坐标系 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 一个人骑摩托车喜欢反穿衣服 就是把扣子在后面扣上 可以挡风 一天他酒后驾车 翻了 一头栽在路旁 警员赶到 警察甲 好严重的车祸 警察乙 是呀 脑袋都撞到后面去了 甲 嗯 还有呼吸 我们帮他把头转过来吧 乙 好 一二 使劲 转过来了 甲 嗯 没有呼吸了 时刻和时间间隔 时刻 时间轴上的点 表一瞬间 初 末 时间 两个时刻的间隔 在时间轴上表线段 内 单位 秒 s 分 min 小时 h 第1秒末 第2秒末 第3秒末 第1秒 第2秒 第3秒 第2秒初 第3秒初 第5秒初 在时间轴上标出第2秒初 第3秒初 第5秒初 前3秒内 1 第1秒 内 第2秒 内 第3秒 内 第n秒 内 的时间间隔为1秒 注意 2 前2秒内 后2秒内 前n秒内 后n秒内 指时间 时间间隔为n秒 3 第1秒末 或第2秒初 第2秒末 或第3秒初 第n秒末都是指时刻 位移与路程 路程 质点实际运动轨迹的长度 仅有大小 无方向位移 由运动质点的初位置指向末位置的有向线段 不一定是物体的运动路径 物理意义 表位置变动的物理量 矢量与标量 标量 有大小 一般无方向 运算满足代数加减法 温度 质量 路程 矢量 有大小 有方向 运算不满足代数加减法 位移 速度 力 位移与路程的比较 1 路程为标量 无方向 位移为矢量 有方向 不一定是运动方向 2 位移的大小与路程未必相等 仅当物体作单向直线运动时才等 巩固训练 1 小球从离地板5m高处落下 又被地板弹回 在离地板2m高处被接住 则小球通过的路程和位移的大小分别是A 7m 7mB 7m 3mC 5m 2mD 5m 3m 2 一质点绕半径为R的圆运动了一周 其位移大小为 路程是 若质点运动了1 4周 其