1质点参考系和坐标系.ppt

1、理解质点的概念，知道物体可看成质点的条件,2、理解参考系的概念，知道运动具有相对性,3、理解坐标系的概念，会建立坐标系和描述物体位置的变化,第一章运动的描述1质点参考系和坐标系,1.“嫦娥三号”从地球向月球飞行，如何描述它的运动呢？2.“凌云戏月游银汉，转瞬翔天过太空”这是文学家的描述。那么科学家怎样描述呢？这就是本节课要学习的内容。,一、物体与质点,1.要描述鸽子身上各点飞行的位置随时间变化的规律是件不容易的事，困难在哪里？,结论：如果仅仅研究“白鸽”的运动情况，我们可以忽略“白鸽”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”。所以，为了研究问题的方便，常常把物体看成一个点。,2.如果只研究鸽子从家里到目的地飞行的快慢，需要知道鸽子身上各部分的运动吗？,神舟十号飞船，长8.86m，直径58.3m，用长58m、重480t的“长征二号”火箭发射。科学家研究飞船在太空中的运动位置、高度、速度等问题时，能否把飞船看成一个点？,小结：科学家研究飞船在太空中的运动位置、高度、速度等问题时，可以把飞船简化为一个有质量的点。,1、质点：用来代替物体的、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。不可错误地认为很小的物体就可视为质点。,2、质点是一种科学抽象，是一种理想化的物理模型，这也是物理常用的一种研究方法忽略次要因素，突出主要因素。,3、在什么情况下可以把物体看成一个质点：,（1）当研究的物体的大小、形状对所研究问题的影响可忽略不计时，物体可简化为质点，而跟自身体积的大小、质量的多少和运动速度的大小无关。,（2）一个物体有时可当质点，有时可不当质点。一个物体能否视为质点是由问题的性质来决定的。,1.研究绿茵场上飞起的足球的运动时，能把足球看成质点吗？,2.研究火车通过大桥的时间时，能把火车看成质点吗？,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，能否把飞机看作质点？,如果只研究地球整体的运动轨迹，地球是否可以当做一个点来进行简单化处理呢？,结论：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.,如果只研究地球上某一点A的运动情况，是否也可以当做一个点来进行简单化处理呢？,结论：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.,结论：物体能否看成质点与物体本身的大小和形状无关。,1.是不是很小的物体才能看作质点，很大的物体不能看做质点？,2.物理中的“质点”和几何中的点有哪些异同？,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表示，它具有一定的物理内涵，不仅具有物体的全部质量，而且是一个相对的物理概念；几何中的点没有质量，仅表示位置，而且应该绝对的小。,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.不论物体的质量多大，只要物体的尺寸对所研究的问题没有影响或影响可以忽略不计时，就可以看成质点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作质点,C,1、在下列各运动中，可以当做质点的有（）A、研究做旋转动作的体操运动员B、研究远洋航行中巨轮的航行C、研究转动着的螺旋桨D、研究绕地球运动的卫星,BD,2、下列物体或人可以看做质点的是()A、研究跳水冠军伏明霞在跳水比赛中的动作B、研究奥运冠军王军霞在万米长跑中的过程C、研究一列火车通过某一路标所用的时间D、研究我国科学考察团去南极的过程,BD,BD,3、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,甲同学和乙同学第一次乘火车，他们坐在火车站的未开动火车上。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？,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做参考的物体。（注：初中所学参照物是通俗说法，但本质相同）,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）参考系的选取不同，对物体运动的描述可能不同；,（5）比较两个物体的运动情况，必须选择同一参考系才有意义；,（6）运动和静止都是相对于参考系的；,（7）运动是绝对的，静止是相对的。,注意：以后凡是说到运动，都应该首先选择参考系，常默认为地面或相对地面静止的物体为参考系。,从水平匀速飞行的飞机上投出的炸弹，以飞机为参考系和以地面为参考系各做什么运动？,看飞机投弹动画,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？,2、坐在美丽的校园内学习毛泽东的诗句“坐地日行八万里，巡天遥看一千河”时，但我们感觉是静止不动的。这与诗句里的描述是否矛盾？说明理由。,河岸、竹排,不矛盾,要研究月球的运动选什么为参考系较好？,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,2、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,CD,3、甲、乙、丙三架电梯，甲中乘客看到一座高楼在向下运动，乙中乘客看到甲在向下运动，丙中乘客看到甲、乙都在向上运动，这三架电梯的运动情况可能有那些？,【解析】以地面为参考系，甲是向上运动的；而乙也是向上运动的，但乙的速度比甲大；而丙有可能向上运动，但丙的速度比甲、乙都小；丙也可能向下运动；丙还有可能静止。,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?,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？,要定量描述物体的位置变化，可以利用我们已有的数学知识，建立直线坐标系。坐标系的三要素：原点、正方向、单位长度。,三、坐标系,（1）如果物体（例如滑冰运动员）在平面上运动，我们应如何建立坐标系？（2）如果物体在空间里运动呢？,1、描述直线运动的物体的位置变化，可以建立一维直线坐标系一维坐标表示：x,2、描述平面上运动的物体的位置变化，可以建立二维平面直角坐标系二维坐标表示（x,y）,3、描述立体空间内运动的物体的位置变化，可以建立三维立体空间坐标系三维坐标表示（x,y,z）,一质点在X轴上运动，各个时刻的位置坐标如下表：,1、请在x轴上标出质点在各时刻的位置。2、哪个时刻离坐标原点最远？有多远？,一、质点1、质点：把物体简化为一个有质量的物质