高一物理质点参考系和坐标系

第一章运动的描述,1质点参考系和坐标系,运动人与自然,不了解运动，就不了解自然。,自然界中的运动，形式多样，复杂而又多变。大到天体的运动，小到微观粒子的运动，还有与人类密切相关的自然界的运动以及我们生产、生活中人体的运动、交通工具的运动等等。各种运动如何区分？怎样研究各物体运动的规律？为了达到这些目的，首先要能科学地描述各类不同的运动。从本节课开始我们就来学习描述运动的基本概念。,运动,我们在自然界中所见到的所有各种运动，事实上都是很复杂的。”“我们要了解自然规律，应该先分析最简单的情况，在最初阶段先放下较复杂的情况。”,机械运动是自然界中极为普遍的现象。,机械运动,运动,怎样描述机械运动？,思考,运动的描述讨论,“鸿雁”传书,常州-北京T110次火车（里程1298km，旅时11h26min）,是因为任何物体都有一定的形状和大小。,运动的描述,下面我们通过几个物体运动的案例来探究这个问题,提出假设：如果可以忽略物体的形状和大小而把物体看成只有质量而没有形状和大小的点，我们不就可以很容易地描述物体的运动吗？,那么我们可以这样做吗？如果可以，应该有什么样的条件？,运动的描述质点,火车从常州到北京的里程、时间？,火车过桥里程、时间？,地球绕太阳公转一周的行程和时间（地球直径约1.3104km，地球太阳相距约为1.5108km）？,地球上的昼夜更替和季节变化（图片地球公转和四季变化）？,一、物体与质点,1、质点：把实际物体简化为一个有质量的点。物理学中，在某些情况下，我们忽略物体的大小和形状，突出“物体具有质量”这一要素。2、在什么情况下可以把物体看成一个质点：当研究的物体的大小、形状对所研究问题的影响可以忽略不计时，物体可简化为质点。,运动的描述判断,卫星总是可以当作质点（科学家研究它在空中飞行的位置、离地高度、飞行姿势、飞行轨迹、飞行快慢呢）？跳水运动中的运动员可以当作质点（什么问题时）？规则物体总是可以当作质点（演示）？小的物体总是可以当作质点（乒乓球直径4cm，质量约2.7g）？物理中的“质点”跟几何学中的点有什么相同和不同的地方？,3、质点的物理意义质点就是一种理想化的物理模型，实际上并不存在质点。质点是一种科学的抽象，在物理学中，突出问题的主要方面，忽略次要因素，建立理想化的“物理模型”，并将其作为研究对象，是经常采用的一种科学研究方法。,AD,课堂练习1、下列关于质点的说法正确的是（）A、质点是一个理想化模型，实际并不存在B、因为质点没有大小，所以与几何中的点没有区别C、凡轻小的物体，都可看作质点D、如果物体的大小和形状对所研究的问题属于无关或次要因素，就可以把物体看作质点。,BCD,2、研究下列运动时，可以把物体看作质点的是（）A、做精彩表演的花样滑冰运动员B、参加马拉松比赛的运动员C、研究飞出枪口的子弹运动轨迹时的子弹D、研究绕地球运动一周所用时间的航天飞机,运动的描述,甲同学和乙同学第一次乘火车，他们坐在火车站的火车上。突然甲同学看着车窗外另一列火车叫起来：“我们的车开动了！”乙同学盯着车窗外的柱子说：“你看错了，我们的车还没开动。”你认为甲乙同学的说法谁对谁错？,讨论,二、参考系,1、参考系：为了确定物体的位置和描述物体运动而被选作参考的物体或物体系要描述一个物体的运动，首先要选定某个其它的物体做参考，观察物体相对这个物体“其它物体”的位置是否随时间变化，以及怎样变化。这种用来做参考的物体称为参考系,2、参考系的选取：（1）、可以任意选取。（2）、应以观测方便和使运动的描述尽可能简单为原则。（3）、常选择地面或相对地面静止的物体为参考系。（4）、参考系选取不同，对物体运动的描述可能不同。,运动的描述讨论,甲乙描述的运动是绝对的还是相对的?怎样才能避免彼此交流时出现的混乱?要统一选什么为参考系呢?,4、通常人们都选取大地或相对大地静止的物体,3、运动和静止都是相对于参考系的,CD,课堂练习1、以下说法正确的是（）A、参考系就是不动的物体B、任何情况下，只有地球才是最理想的参考系C、不选定参考系，就无法研究某一个物体是怎么运动的D、同一物体的运动，对不同的参考系可能有不同的观察结果,2、甲、乙、丙三架光电梯，甲中乘客看到一座高楼在向下运动，乙中乘客看甲在向下运动，丙中乘客看甲、乙都在向上运动，这三架电梯的运动情况可能有那些？,运动的描述参考系,第一次世界大战期间的一次空战中，一个法国飞行员正在2000米高的空中飞行，忽然，他发现脸旁好像有一个小东西在飞舞，他以为是一只小昆虫，于是就伸手轻松地把它抓了过来，仔细一看，把他吓出一身冷汗来。他抓住的不是别的，是德国飞机射向他的一颗子弹。请根据上述信息讨论回答以下问题，并注意体会参考系的选取与运动的相对性。(1)子弹飞得那么快(一般为几百米每秒)，为什么没有把他的手打穿？体会一下，同一物体相对于不同的参考系运动状态相同吗？,(2)受类似现象的启发，人们实现了飞机在飞行途中进行空中加油，在航天飞行中，宇宙飞船发射到太空和正在绕地球运动的空间站实行空中对接。实现“空中加油”和“空中对接”应满足的基本条件是什么?,运动的描述,问题：如果一个可以看做质点的物体沿直线运动，怎样定量描述物体的位置变化呢？,思考,请阅读教材坐标系内容，回答。,三、坐标系,要定量描述物体的位置，可以利用我们已有的数学知识，建立坐标系。1、坐标系的三要素：原点、正方向、单位长度,课堂练习看教材后的问题和练习,运动的描述知识归纳,一、质点1、质点：把物体简化为一个有质量的点。2、物体简化为质点的条件：物体的大小和形状对所研究问题的影响可忽略不计时。3.