1.质点参考系空间时间 (4).ppt

物理学家海森堡说 为了理解现象 首要条件是引入适当的概念 我们才能真正知道观察到了什么 高中物理新课标人教版物理必修1第一章运动的描述 第一章运动的描述 1 1质点 参考系和坐标系 永州市第一中学何新茂 机械运动 机械运动 物体的空间位置随时间的变化叫机械运动 简称运动 实例1 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 需要考虑它本身的大小和形状吗 实例2 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 可以用一个小点代替这个 庞大 的飞机 因为飞机的大小与形状在研究的问题中影响很小 可忽略不计 可以把它看成一个点 在某些情况下 我们可以忽略物体的大小和形状 而突出 物体具有质量 这个要素 把它简化成一个有质量的物质点 这个有质量的点称为质点 二 质点 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 它本身的大小和形状是次要因素可忽略 这时飞机可看成质点 不能 因为研究飞机轮胎的转动时 飞机轮胎的大小与形状 各点的运动情况不一样 在研究的问题中不可忽略 思考 而当我们研究飞机轮胎的转动时 能否把飞机轮胎看成质点 问题提出 所有物体都可以看作质点吗 结论1 当物体的大小与形状在研究的问题中影响很小 可忽略不计时 可看成质点 想一想 地球可不可以看成质点 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 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 问题二 大家手中的笔可不可以看成质点 结论2 如果物体上各点的运动情况完全相同 可看成质点 做一做 1 让笔平移一段距离 2 让笔转动起来 比较两种情况的不同 讨论 研究火车的运动 1 火车从北京到广州的时间 2 火车过铁路桥的时间 3 火车车轮上某点的运动情况 二 质点 质点 用来代替物体的有质量的点 理解 质点不是实际存在的 质点是一个理想化的物理模型 当物体的大小和形状在研究过程中可以忽略不计时 物体可以当作质点 建立质点概念时抓住了主要因素 忽略了次要因素 突出了事物的主要特征 使问题得到了简化 这种研究方法叫做科学抽象法 这是一种常用的科学研究的方法 1 物体上各点的运动有差别 但物体的大小和形状相对于所研究的问题可以忽略时 可看作质点 如 高空翱翔的老鹰 地球的公转 火车运行里程 物体看作质点的条件 2 如果物体上各点的运动情况完全相同 可看作质点 如 平移的粉笔 滑动的木块 3 物体本身的大小和形状对所研究的问题不能忽略时 不能把物体看作质点 如 研究地球的自转 研究火车过桥的时间 具体情况具体分析 1 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 巩固练习 2 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 BD 三 参考系 敦煌曲子中有这样的诗句 满眼风波多闪烁 看山恰是走来迎 仔细看山山不动 是船行 送瘟神毛泽东绿水青山枉自多华佗无奈小虫何千村薜荔人遗矢万户萧疏鬼唱歌坐地日行八万里巡天遥看一千河牛郎欲问瘟神事一样悲欢逐逝波 自然界的一切物体都处于永恒的运动中 即运动的绝对性 描述物体的位置及其变化时 又总是相对其它物体而言 即运动和静止是相对的 参考系 描述物体运动时 用来作参考 假定为不动 的另外的物体 1 参考系的选择是任意的 当选择的参考系不一样 对运动情况的描述也会不一样 引入概念 理解概念 2 同一运动 如果选取的参考系不同 运动情况一般不同 看下面的例子 选择和利用参考系的原则是什么 描述物体运动与否是看物体相对于参考系的位置是否发生改变 假定参考系不动 选取不同的参考系来观察同一物体的运动结果往往不同 参考系的选取可以是任意的 实际解题中应以描述方便和使物体的运动尽可能简单为原则 通常选取大地为参考系 比较两个物体的运动应选同一参考系 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 巩固练习 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 飞行员力气大 B 3 在公路上向左匀速运动的汽车 经过一棵果树时 恰有树上一个果子从上面自由落下 下图为运动的轨迹 在地面上观察到的运动轨迹是 车中人以车为参考系观察到果子的运动轨迹是 A B C D A D 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 四 坐标系 如果物体沿直线运动 可以以这条直线为x轴 在直线上规定原点 正方向和单位长度 建立直线坐标系 X O 一个坐标系有几个要素呢 数字 原点 正方向 物理量的符号和单位 说一说 除了上面的直线坐标系 你还知道什么其他的坐标系吗 1 描述直线运动 建立一维直线坐标系 2 描述平面运动 建立二维平面直角坐标系 3 描述立体空间内运动 建立三维立体空间坐标系 全球卫星定位系统 GPS 科学漫步 车载GPS定位系统1 练习 A点坐标XA 3m X m O 如图所示 汽车沿X轴做直线运动 从A点运动到B点 由图判断A点坐标 B点坐标和走过的距离 1 1 2 3 4 2 3 4 A B B点坐标XB 2m 走过的距离 B m 1 质点 只有质量 没有形状和大小的点叫质点 说明 严格意义上的 质点 实际上是不存在的 这是一种理想化模型 是对实际物体的近似 是一种科学抽象 当物体的大小和形状在研究过程中可以忽略不计时 物体才可以看作质点 小结 2 参考系 描述物体的运