质点、参考系和坐标.ppt

我们生活的世界因为运动而多姿多彩 运动是一切物体的固有属性 是物体的存在形式 宇宙中的一切 大到天体 小到分子 原子 都处在永恒的运动中 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 海森保 第一章运动的描述 不了解运动 就不了解自然 亚里士多德 1 1质点 参考系和坐标系 一 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 机械运动是自然界中最简单 最基本的运动形态 问题1 该如何描述物体的运动呢 问题2 造成精确描述物体运动困难的原因是什么 任何物体都有一定的形状和大小 物体各部分一般来说不一样 1 研究雄鹰的飞行速度2 研究足球的运动路径 物体的形状和大小对研究结果的影响可以忽略不计 忽略大小形状 看成一个有质量的点 二 质点 1 定义 研究中用来代替物体的 有质量的点 问题3 质点 与几何中的点有何区别 几何中的点 没有大小 没有形状 没有质量的点 仅表示位置 而且应该绝对的小 质点 没有大小 没有形状 但有质量的点 是实际物体的抽象 1 质点与几何点有本质的区别 问题4 质点 是一个 没有大小 没有形状 但有质量的点 现实生活中有这样的物体存在吗 没有 质点是一个理想化的物理模型 是实际事物的一种近似反映 是为了研究问题的方便而进行的科学抽象 他突出了事物的主要特征 抓住主要因素 忽略次要因素 使问题得到了简化 2 质点是一种理想模型 实际不存在 问题5 物体都可以看成质点吗 例1 研究火车从北京开到上海的轨迹时研究火车运动过程中车轮的转动情况研究地球绕太阳公转时的轨道研究地球的自转情况研究字典平移的一段距离 可以 不可以 可以 不可以 可以 问题6 从上面的例子中你发现了什么 1 同一物体在研究不同问题时有时可以看成质点 有时不能 2 大小不是决定物体是否能看成质点的条件 再大的物体有时也可以看成质点 再小的物体有时也不能当成质点 问题7 把物体看成质点的条件是什么 2 质点的简化条件 1 物体的大小和形状对所研究的问题影响可以忽略不计2 物体做平动时 各点运动情况完全相同时 当堂练习 下列各种运动中 可以把物体视为质点的是 A研究火车经过路旁一根电线杆的时间B研究奥运会花样游泳运动员的动作C研究绕地球飞行时的航天飞机D研究乒乓球选手发出的 旋转球 E在推力作用下沿斜面运动的箱子 CE 当堂练习 在以下哪些情况下可将物体看成质点 A 研究某学生骑车回校的速度B 对某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 运动的绝对性运动的相对性 要描述一个物体A的运动 首先要选定某个 其他物体 来做参考 来观察A物体相对于这个 其他物体 的位置是否随时间变化 以及怎样变化 三 参考系 观察物体的位置及其随时间变化时用来作参考 假定为不动 的 其他物体 1 描述一个物体的运动 必须选择参考系 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 1 我看见某位同学坐在位子上 一动不动 毛主席却说他 坐地日行八百里 这是怎么回事 问题思考 2 一列行驶的火车 有人说是运动的 有人说是静止的 这可能吗 如何解释小孩的静止 为何同样的物体 运动会不同 3 匀速飞行的飞机上 驾驶员看跳伞员是直线下落的 地面上的人观察到的跳伞员与驾驶员观察到的一样吗 问题8 人们的看法为什么不一样 2 参考系的选择是任意的 以观测和描述物体的运动尽可能简单为原则 3 参考系本身可以是运动的 也可以是静止的 一旦选定后 便假设为不动的 4 选择不同的参考系研究同一物体的运动 结果往往是不同的 5 研究地面上物体的运动 常常选择地面为参考系 6 比较两个物体的运动情况时 必须选择同一参考系 7 不能把物体自身作为参考系 当堂练习 找出下列诗句中的参考系 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 这其中描述的两种运动情景 分别是以什么为参考系的 2 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 河岸 竹排 人 山 地面 人 船 两岸 青山 襄邑道中宋陈与义飞花两岸照船红 百里榆堤半日风 卧看满天云不动 不知云与我俱东 人 两岸 榆堤 要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 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 四 坐标系1 建立 参考系上 坐标系的几个要素 原点 正方向 数字 物理量的符号和单位 说一说 对于在平面上运动的物体 例如冰场上的花样滑冰运动员 要描述他们的位置 你认为应该怎样建立坐标系 2 种类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