1.1-质点--参考系和坐标系课件

第一章运动的描述,第一节质点参考系和坐标系,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通过对坐标系的理解，会建立坐标系和定量描述物体位置的变化4体会科学研究中建立物理模型的重要方法,【教学目标】,一、机械运动物体的随时间的变化称为机械运动，它是自然界最简单最基本的运动形式。在物理学中，研究物体做机械运动的分支叫力学。,【读教材填要点】,二、质点1.定义：在某些情况下，可以忽略物体的和，而突出“物体具有”这个要素，把它简化为一个有的物质点，这样的点称为质点。,大小,形状,质量,质量,【读教材填要点】,3.物体可以看做质点的条件：如果在研究的问题中，物体的、对所研究的问题的影响可以忽略不计时，就可以把物体当作质点。,大小,形状,2.特点：具有物体的，没有和物体,质量,大小,形状,关键一点质点是对物体的一种科学抽象，是一个理想化模型，实际中并不存在。,1.（2017宁夏学业考试）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，是经常采用的一种科学研究方法，质点就是这种物理模型之一关于地球能否看作质点，下列说法正确的是（）A地球的质量太大，不能把地球看作质点B地球的体积太大，不能把地球看作质点C研究地球的自转时可以把地球看作质点D研究地球绕太阳公转时可以把地球看作质点,【即学即练】,【考点】质点的认识【分析】物体可以看成质点的条件是看物体的大小体积对所研究的问题是否产生影响，同一个物体在不同的问题中，有时可以看成质点，有时不行，要看研究的是什么问题【解答】解：一个物体能不能看成质点，要看物体的大小体积对所研究的问题是否产生影响，地球的质量、体积当对所分析研究的问题没有影响时，就可以看成质点，所以A、B选项都不对C、研究地球的自转时，地球的大小是不能忽略的，没了大小，就没有自转的说法了，所以此时地球不能看成质点，故C错误D、研究地球绕太阳公转时，地球的大小相对于地球和太阳之间的距离来说太小了，完全可以忽略，此时可以看成质点，所以D选项正确故选：D【点评】考查学生对质点这个概念的理解，关键是知道物体能看成质点时的条件，看物体的大小体积对所研究的问题是否产生影响，物体的大小体积能否忽略,D,2.（2017市中区校级学业考试）下列情况中的物体，哪些可以看作质点（）A研究从北京开往上海的一列火车的运行速度B研究汽车后轮上一点运动情况的车轮C体育教练员研究百米跑运动员的起跑动作D研究地球自转时的地球,【考点】质点的认识【专题】直线运动规律专题【分析】当物体的形状、大小对所研究的问题没有影响时，我们就可以把它看成质点，根据把物体看成质点的条件来判断即可【解答】解：A、研究从北京开往上海的一列火车的运行速度时，火车大小可以忽略，可以看成质点，所以A正确；B、研究车轮的转动时不能把车轮看成质点，否则就没有转动了，所以B错误；C、研究体育教练员研究百米跑运动员的起跑动作时，要考虑运动员的动作，不能看成质点，所以C错误；D、研究地球的自转时，地球上各个点的运动情况不一样，不能用一个点代替整个地球，所以D错误故选A【点评】考查学生对质点这个概念的理解，关键是知道物体能看成质点时的条件，看物体的大小体积对所研究的问题是否产生影响，物体的大小体积能否忽略,A,三、参考系1.运动与静止的关系：自然界中的一切物体都处于永恒的运动中，即运动是的，静止是的，但我们在研究具体物体的运动时，可以说运动是的,【读教材填要点】,2.定义：在描述物体的运动时，被选定作参考、假定为的其他物体3.意义：观察被研究的物体相对于参考系的位置是否随变化以及如何变化4.影响：同一个物体的运动，选取不同的参考系，所得出的结果可能是的5.选取原则：参考系的选取是的，应以和使运动的描述尽可能为原则,2参考系(1)定义：在描述物体的运动时，用来做的物体。(2)参考系的选取：参考系可以任意选择，但选择不同的参考系来描述同一物体的运动时，结果往往。参考系选取的基本原则是使问题的研究变得、。,参考,不同,简洁,方便,【读教材填要点】,关键一点在描述物体的运动时，若无特殊说明，一般选地面作为参考系。,【即学即练】,3.（2017宝应县学业考试）明代诗人曾写下这样一首诗：“空手把锄头，步行骑水牛；人在桥上走，桥流水不流”其“桥流水不流”中的“桥流”应理解成其选择的参考系是（）A水B桥C人D地面,【考点】参考系和坐标系【分析】研究物体的运动情况时，需要先选取一个标准做为参照物，物体与参照物的位置发生了变化，物体就是运动的；物体与参照物的位置没有发生变化，物体就是静止的【解答】解：“桥流水不流”可以理解为“桥动水不动”，意思就是说桥在运动，研究对象应该是桥A、以水的参照物，桥的位置发生了变化，则桥是运动的，与题意相符，故A正确；B、以桥为参照物，则桥是静止的，而水与桥的位置发生了变化，则水是运动的，与题意不符，故B错误；C、以人为参照物，因为人在桥上走，人与桥的位置发生了变化，桥是运动的，而水与人的位置也发生了变化，所以水也是运动的，与题意不符，故C错误；D、以地面为参照物，地面与桥的位置没有发生变化，桥是静止的，水与地面的位置发生了变化，所以水也是运动的，故D也是错误的故选：A【点评】判断物体是运动还是静止，关键是看所选取的参照物，二者之间的位置发生了变化，就是运动，没有发生变化就是静止的,A,4.（2017宁夏学业考试）坐在行驶的公共汽车座位上的乘客认为自己是静止的，他所选择的参考系可以为（）A地面B坐在他身边的乘客C公路边的树木D公路边的房屋,【考点】参考系和坐标系【专题】直线运动规律专题【分析】研究同一物体的运动状态，如果选择不同的参照物，得出的结论可以不同，但都是正确的结论，明确参考系的概念，理解物体运动相对性【解答】解：乘客相对于公共汽车上的座位或身边的乘客均是静止的，故他选择的参考系是坐在他身边的乘客或座位；而他相对于地面、树木房屋等都是运动的；故选：B【点评】明白了参考系的含义就能顺利解决此类问题，故一定要加强对概念的理解，同时要提高应用所学知识解决实际问题的能力,B,四、坐标系1.建立目的：为了定量地描述物体的及，在上建立适当的坐标系。2.建立方法：当物体做直线运动时，往往以这条直线为x轴，在直线上规定、和，建立直线坐标系。3.坐标系的分类：直线坐标系平面二维坐标系空间三维坐标系4.坐标系的三要素：、和。,位置,位置变化,参考系,原点,正方向,单位长度,【读教材填要点】,原点,正方向,单位长度,5.（2017西夏区校级学业考试）一个小球从距地面4m高处落下，被地面弹回，在距地面1m高处被接住坐标原点定在抛出点正下方2m处，向下方向为坐标轴的正方向则小球的抛出点、落地点、接住点的位置坐标分别是（）A2m，-2m，-1mB-2m，2m，1mC4m，0，1mD-4m，0，-1m,【即学即练】,【考点】参考系和坐标系【分析】建立直线坐标系，根据小球的运动的情况，分别确定小球的位置坐标即可【解答】解：坐标原点定在抛出点正下方2m处，向下方向为坐标轴的正方向，小球从距地面4m高处开始下落的，在坐标原点的上方，所以抛出点的位置坐标是-2m；小球落到地面上，此时距离坐标原点为2m，所以落地点的位置坐标是2m；小球在距离地面1m高处被接住，此时的小球在坐标原点的下方1m处，所以接住点的位置坐标是1m；所以ACD错误，B正确；故选：B【点评】本题考查的就是学生对于直线坐标系的理解，结合数学上的数轴来理解，就可以轻松解决本题,B,6.（2016秋凯里市校级期中）一个小球从距地面4m高处落下，被地面弹回，在距离地面1m高处被接住，坐标原点定在抛出点，向下方向为坐标轴的正方向，则小球的抛出点、落地点、接住点的位置坐标分别是（）A4m，0，1mB-4m，0，-1mC0，4m，3mD0，-4m，-3m,【考点】参考系和坐标系【专题】定量思想；推理法；直线运动规律专题【分析】建立直线坐标系，根据小球的运动的情况，分别确定小球的位置坐标即可【解答】解：坐标原点定在抛出点，向下方向为坐标轴的正方向，小球从距地面4m高处开始下落的，在坐标原点的位置，所以抛出点的位置坐标是0；小球落到地面上，此时距离坐标原点为4m，所以落地点的位置坐标是4m；小球在距离地面1m高处被接住，此时的小球在坐标原点的下方3m处，所以接住点的位置坐标是3m，故ABD错误，C正确；故选：C【点评】本题考查的就是学生对于直线坐标系的理解，结合数学上的数轴来理解，就可以轻松解决本题,C,五、物理模型的理解1.物理模型是在物理研究中，突出问题的主要方面，忽略次要因素而建立的是经常采用的一种科学研究方法，质点就是典型的物理模型之一。2.物理模型作为一种理想模型，是为了研究问题方便而对实际问题的科学抽象，实际中并不存在。,再见,试身手夯基础,1下列关于质点的说法中，正确的是()A质点是一个理想化的模型，实际并不存在B因为质点没有大小，所以与几何中心的点没有区别C凡是轻小的物体，都可看做质点D如果物体的形状和大小在所研究的问题中属于无关或次要因素，就可以把物体看做质点,解析：质点是一个理想化的物理模型，实际上并不存在，物体能否看成质点要满足D项的条件，A、D正确。质点是人们为了研究问题的方便而抽象出来的点，与几何中心、物体大小没有直接关系，B、C项错。答案：AD,2指出以下所描述的各运动的参考系是什么。(1)太阳从东方升起到西方落下，参考系为_。(2)月亮在云中穿行，参考系为_。(3)车外的树木向后倒退，参考系为_。(4)骑摩托车的人从观后镜看到身后的一辆汽车迎面而来，参考系为_。答案：(1)地面(2)云(3)车(4)骑车人自己,3田径场上，要描述百米赛跑运动员在运动中的位置，需建立_坐标系；要描述800米赛跑运动员在运动中的位置，需建立_坐标系；在足球场，要描述足球的位置需建立_坐标系。答案：直线(一维)平面直角(二维)三维,1理想化模型(1)“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，实际并不存在。(2)“理想化模型”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”。,(3)“理想化模型”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。,2.对质点的进一步理解(1)质点是用来代替物体的有质量的点，其突出的特点是“具有质量”和“占有位置”，但是质点没有大小、体积、形状，但它与几何中的“点”有本质区别。(2)物体能被看成质点的条件：能否把一个物体看成质点，关键是看物体的大小、形状在所研究的问题中是否为次要因素。在以下两种情况中，可以把物体看成质点：,运动物体的大小跟所研究的问题有关的距离相比可忽略不计时，可将该物体看成质点。如：火车长度远小于武汉到北京的距离，故研究火车从武汉到北京的时间时，将火车看成质点。物体上各点运动情况都相同，物体上任一点的运动都能代表整个物体的运动，物体可以看成质点。,名师点睛(1)物体能否看成质点，与物体本身的大小没有必然的关系。很大的物体可能被看成质点，而很小的物体却不一定能够被看成质点。(2)同一个物体在不同的问题中，有时可以看成质点，有时不能。,1关于质点，下列说法正确的是()A地球自转时不能把地球看成质点，而原子核可以看成质点B研究火车通过路旁一根电线杆时，火车可看成质点C研究女单冠军刘诗雯打出的乒乓球的旋转情况时，不能把乒乓球看成质点D研究奥运会3m跳板冠军伏明霞的跳水动作时，不能把她看成质点,审题指导解答本题时需要把握以下两点：(1)质点是一种理想化的模型，是对实际物体的近似。(2)判断一个物体能否被看成质点，不取决于物体自身的大小，而取决于物体自身大小对所研究的问题的影响是否可以忽略。,解析当研究地球的公转时，由于地球直径远小于地球与太阳之间的距离，故可以把地球看成质点；当研究地球自转时，就不能把地球看成质点。研究电子绕原子核运动情况时，由于原子核的半径仅相当于原子半径的万分之一，所以可将原子核看成质点；但若研究有关原子核结构的问题，就不能把原子核看成质点。研究火车通过路旁的电线,杆的时间时，火车的长度不能忽略，火车不能看成质点。研究乒乓球的旋转情况时，乒乓球的大小不能忽略，乒乓球不能看成质点。跳水时，运动员在很短的时间内完成转体和翻滚等高难度动作，运动员也不能看成质点。答案CD,一个物体能否看成质点，一定要对具体情况进行具体分析，要就其形状、大小在所研究的问题中起的作用而定。,1选取参考系的意义(1)有了参考系，才能确定物体的位置。(2)选定了参考系后，才能知道和研究物体的运动。试设想，在茫茫的大海里，水天一色，如果没有太阳或星辰作参考，水手根本无法确定自己船舰的位置和航向。,2参考系的四性(1)标准性：选作参考系的物体不论原来运动情况如何都假定不动，被研究的物体都以参考系为标准。(2)任意性：参考系的选取原则上是任意的。(3)统一性：比较不同物体的运动应选择同一参考系。(4)差异性：对于同一物体选择不同的参考系结果一般不同。,3参考系的选取原则(1)参考系的选取一般以观察方便和使运动的描述尽可能简单为原则。(2)通常在研究地面上物体的运动时，如果不加说明，则默认以地面为参考系。(3)在同一个问题当中，若要研究多个物体的运动或同一个物体在不同阶段的运动时，必须选取同一个参考系。,4判断物体运动或静止的方法(1)确定研究对象；(2)根据题意确定参考系，并假定参考系是不动的；(3)分析被研究的物体相对于参考系有没有发生位置的变化。,2甲、乙、丙三人各乘一架直升飞机，甲看到楼房匀速上升，乙看到甲匀速上升，丙看到乙匀速下降，甲看到丙匀速上升，则甲、乙、丙三人相对于地面的运动情况可能是()A甲、乙均下降，丙停在空中B甲、乙均下降，丙上升C甲、乙、丙均下降D甲、乙、丙均上升,审题指导解答本题需要注意以下两点：(1)选择不同的参考系，物体运动情况的描述不同。(2)要比较物体运动的快慢，必须选择同一参考系。,解析以静止的楼房为参考系，甲是下降的；以甲为参考系，乙下降，故甲、乙相对于地面均下降，乙下降得更快；以甲和乙为参考系，丙是上升的，但丙相对于地面可能静止，可能上升，也可能下降，只不过下降时比甲、乙都慢些。正确答案为A、B、C。答案ABC,由于运动描述的相对性，凡是提到物体的运动时，都应该明确它是相对哪一个参考系而言的。,1坐标系的意义(1)物体做机械运动时，其