高中物理 1.1 质点 参考系和坐标系课件 新人教版必修1 .ppt

1 1质点参考系和坐标系 绵阳东辰国际学校胡明会 三维目标 一 知识与技能1 知道质点的概念及条件 2 知道参考系概念及作用 3 掌握坐标系的简单应用 二 过程与方法1 体验质点的条件及意义 初步掌握科学抽象这种研究方法 2 体验不同参考系中运动的相对性 促使学生形成勤于观察 勤于思考的习惯 提高学生自主获取知识的能力 3 体会用坐标方法 描述物体位置的优越性 可用不同的方法设计实验并体会比较 增强学生发现问题并力求解决问题的意识和能力 三 情感 态度与价值观1 认识运动是宇宙中的普遍现象 运动和静止的相对性 培养学生热爱自然 关心科技发展 勇于探索的精神 2 不同的参考系中现象不同 帮助学生建立辨证唯物主义的世界观 教学重点理解质点概念以及初步建立质点概念所采用的抽象思维方法 教学难点将一个实际的物体抽象为质点的条件 教学方法教师启发 引导 学生自主阅读 思考 讨论 交流学习成果 一 我们生活在一个运动的世界之中 不了解运动 就不了解自然 亚里士多德 北京天安门 飞机特技表演 谁都没有错 五彩摩天轮 谁运动 研究对象 二 人类的认知规律 运动 由此及彼由表及里 怎样运动 描述 文字 物理量 图像 为何会运动 因果分析 问题1 如何描述物体的机械运动 诗人是如何描述物体机械运动的 画家是如何描述物体机械运动的 歌唱家是如何描述物体机械运动的 物理学家是如何描述物体机械运动的 三 参考系 1 选择参考系的意义对于同一个物体的运动 如果选不同的物体作参考系 观察到的运动情况可能不相同 2 参考系的选择原则 1 选择的任意性 2 描述的方便性 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 同步跟综训练 d 2 观察图中的烟和小旗 关于甲 乙两车相对于房子的运动情况 下列说法正确的是 a 甲 乙两车一定向左运动b 甲 乙两车一定向右运动c 甲车可能运动 乙车向右运动d 甲车可能静止 乙车向左运动 解析图中房子相对地面是静止的 由烟囱冒出的烟向左飘 可知此时风向向左 相对于地球而言 甲车上的旗子也向左 则有三种可能情况 一是甲车不动 风把小旗向左刮 二是甲车向右运动 风相对甲向左 风把小旗向左刮 三是甲车向左运动但小于风速 因此风仍能把小旗向左刮 对于乙车 则只有乙车向左运动并大于风速 此时风把小旗向右刮 故选项d正确 同步跟综训练 d 四 理想化模型 质点 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 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 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 1 质点的特点 具有质量 占有位置 无体积和形状 它忽略次要因素 形状 大小等突出主要方面 具有质量 本质属性 是一个理想化的物理模型 2 物体能能看做质点的条件 物体本身的大小对所研究问题的影响可忽略时 问题2 质点和几何中的点是一回事吗 相同点 都是没有形状和大小的点 不同点 质点是实际物体的抽象 它具有一定的物理内涵 不仅具有物体的全部质量 而且是一相对的物理概念 几何中的点没有质量 仅表示位置 而且应该绝对的小 几点说明 1 物体上各点的运动情况相同时 可以看作质点2 物体有转动 物体的本身大小和形状已变成了次要因素 物体可以看作质点 3 物体能否看作质点 取决于它的形状和大小在所研究的问题中是否可以忽略不计 而跟物体自身体积的大小 质量的多少和运动速度的大小无关 一个物体能否看作质点取决于所研究问题的性质 即使同一个物体在研究问题不同时 有的情况下可以看作质点 而有的情况下不可以看作质点 3下列关于质点的说法 正确的是 a 宽阔的湖面上顺水漂流的小船可以视为质点b 研究火车通过路旁一根电线杆的时间时 火车可以看做质点c 研究奥运会乒乓球运动员打出的弧圈球时不能把乒乓球看做质点d 研究奥运会跳水运动员跳水动作时 不能将运动员看做质点 解析顺水漂流的小船各点的运动情况一致 是平动的物体 可视为质点 a对 研究火车通过路旁的一根电线杆时 火车的长度不能忽略 火车不能看做质点 故b错误 研究旋转多变的乒乓球的弧圈运动时 乒乓球的大小不能忽略 乒乓球不能看做质点 故c正确 研究运动员的跳水动作时 要研究转体和翻滚等高难动作 也不能看做质点 故d正确 同步跟综训练 acd 问题3 如何确定物体的位置 若物体只在一条直线上运动 如何描述位置变化 若在某平面 操场 上呢 文字描述方便吗 能精确吗 有没有简便又准确的方法 笛卡儿发明坐标系 区分 定性与定量 五 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 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 1 定义 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 一维坐标系 选某一位置为坐标原点 以某个方向为正方向 选择适当的标度建立一个坐标轴 就构成了一维坐标系 适用于描述物体在一维空间运动 即物体沿一条直线运动 时物体的位置 3 二维坐标系 由两个互相垂直的坐标轴组成 适用于物体在二维空间 即在同一平面 内运动时 又称为平面直角坐标系 4 三维直角坐标系 由三个互相垂直的坐标轴组成 又称为立体直角坐标系 适用于描述物体在三维空间中的具体位置 4 从高出地面3m的位置竖直向上抛出一个小球 它上升5m后回落 最后到达地面 如图所示 分别以地面和抛出点为原点建立坐标系 方向均以向上为正 填写以下表格 解析 本题中的物体沿直线运动 可以在该直线上建立直角坐标系 来定量描述物体的位置 若以地面为原点 则出发点 最高点 落地点的坐标分别为x1 3m x2 8m x3 0 若以抛出点为原点 则x1 0 x2 5m x3 3m 同步跟综训练 知识总结 1 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 当堂训练题 bd 2 2008年8月16日 牙买加运动员博尔特在北京奥运会上以9秒69打破男子百米跑世界纪录 再创速度极限 下列说法正确的是 a 在博尔特的100米飞奔中 可以将他看做质点b 教练为了分析其动作要领 可以将其看做质点c 无论研究什么问题 均不能把博尔特看做质点d 是否能将博尔特看作质点 决定于我们所研究的问题 当堂训练题 bd 3 在下列物体的运动中 可视作质点的物体有 a 从北京开往广州的一列火车的运动时间b 研究转动的汽车轮胎各点的运动c 研究绕地球运动时的航天飞机的运动周期d 表演精彩芭蕾舞演员在翻滚 旋转时e 参加一百米跑竞赛的运动员在冲刺过程中f 在斜向下推力的作用下 沿水平面滑动的箱子g 计算子弹从枪口到靶心的飞行时间h 测量子弹穿过一张薄纸的时间 当堂训练题 acfg 4 描述物体地运动 必须选择参考系 关于参考系 下列说法中正确地是 a 早晨太阳从东方升起 参考系是地面 b 地球绕太阳近似做圆周运动 参考系是太阳 c 研究地面上物体的运动只能取地面为参考系 d 在不同参考系中描述物体的运动 简繁程度会不同 当堂训练题 abd 5 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点坐标和走过的路程 a点坐标xa 3m b点坐标xb 2m 走过的路程 b m 当堂训练题 6 东汉时期的著作 尚书纬 考灵曜 中谈到地球的运动时这样写道 地恒动不止 而人不知 譬如人在大舟中 闭牖 即窗户 而坐 舟行而人不觉也 这说明了什么道理 如果你坐在一艘匀速行驶的船中 窗户全部关闭 请你探究如何证明船是在运动的 探究思路这句话