1.1质点 参考系和坐标系

第节质点参考系和坐标系,第一章运动的描述,第一章运动的描述,一、机械运动1定义：物体的_随时间的变化它是自然界中最简单、最基本的运动形式2力学：在物理学中研究物体做_规律的分支,第一章运动的描述,位置,机械运动,二、物体和质点1实际物体：都有一定的_和形状，并且物体上各部分的_情况一般情况下并不相同2质点：用来代替物体的具有_的点3把物体看做质点的条件如果忽略物体的_和_等因素，不影响问题的研究时，就可以把物体看做是质点【特别提醒】质点是一个理想化的物理模型，实际中并不存在,第一章运动的描述,三、参考系1运动与静止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,第一章运动的描述,2参考系(1)定义：在描述物体的运动时，被选定做参考、假定为_的其他物体(2)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,第一章运动的描述,四、坐标系1目的：定量地描述物体的_及位置的_2方法：当物体做直线运动时，可以选取某一点为坐标原点建立坐标轴，坐标轴的方向表示规定的_，坐标轴上的数值表示物体的位置,第一章运动的描述,一、对质点的理解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”，但没有大小、形状、体积，与几何中的“点”有本质的区别2质点是实际物体的一种高度抽象，实际中并不存在，是一种“理想化模型”,第一章运动的描述,3能否把一个物体看做质点，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例如，研究火车从北京到上海的运动时可以把火车视为质点，但研究火车过桥的时间时就不能把火车看成质点了4在中学物理中所研究的物体，一般情况下都可以把它们当做质点因此，在物理习题中，对于“物体”和“质点”两个词一般不加区分,第一章运动的描述,【特别提醒】(1)物体的大小并不是判断物体能否看做质点的根据(2)对同一物体，能否将其看做质点要视研究的问题而定,下列说法正确的是()A运动中的地球不能看成质点，而原子核可以看成质点B研究火车通过路旁一根电线杆的时间时，火车可看成质点C研究奥运会乒乓球女单冠军张怡宁打出的乒乓球时，能把乒乓球看成质点D研究在平直的高速公路上飞驰的汽车的速度时，可以将汽车看成质点,解析：当研究地球的公转时，由于地球直径(约1.3107m)比地球与太阳之间的距离(约1.51011m)要小得多，可以忽略不计，可以把地球看成质点(忽略地球的自转)；当研究地球的自转引起的昼夜交替等现象时，就不能忽略地球的大小和形状，当然就不能把地球看成质点了当研究电子绕原子核的运动情况时，因为原子核的半径只相当于原子半径的十万分之一，所以可以把原子核看成质点；但若研究有关原子核结构的问题时，就不能把原子核看成质点，选项A错；,研究火车通过路旁的一根电线杆的时间时，因电线杆的粗细比火车的长度小得多，故电线杆可看成质点，而火车不能看成质点，选项B错；奥运冠军张怡宁打出的乒乓球虽小，但飞旋多变，不能看成质点，C错误；在平直的高速公路上飞驰的汽车，尽管车轮在转动，但我们研究的是汽车的速度，对整个车的运动来讲，车轮的转动不是研究的主要问题，可将车看成质点，D正确答案：D,二、对参考系的进一步理解1“参考系”的四性(1)标准性：用来选作参考系的物体都是假定不动的，被研究的物体是运动还是静止，都是相对于参考系而言的(2)任意性：参考系的选取具有任意性，但应以观察方便和使运动的描述尽可能简洁为原则；研究地面上物体的运动时，常选地面为参考系,(3)统一性：比较物体的运动时，应该选择同一参考系(4)差异性：同一运动选择不同的参考系，观察结果一般不同例如，坐在行驶的车中的乘客，以地面为参考系，乘客是运动的，但如果以车为参考系，则乘客是静止的,2选取参考系的原则(1)选取参考系一般应根据研究对象和研究对象所在的系统来决定例如，研究火车上物体的运动情况，一般选取火车作为参考系；研究地面上物体的运动时，常选取地面或相对地面静止的物体作为参考系选择地面为参考系时，参考系常可以略去不提，如“汽车运动了”，就不必说成“汽车相对地面运动了”(2)参考系的选取可以是任意的在实际问题中，参考系的选取以研究问题方便、对运动的描述尽可能简单为基本原则,某校高一的新同学分别乘两辆汽车去市公园游玩当两辆汽车在平直公路上运动时，甲车内一同学看见乙车没有运动，而乙车内一同学看见路旁的树木向西移动如果以地面为参考系，那么，根据上述观察到的现象可说明()A甲车不动，乙车向东运动B乙车不动，甲车向东运动C甲车向西运动，乙车向东运动D甲、乙两车以相同的速度都向东运动,三、建立坐标系的意义及方法1意义(1)物体做机械运动时，其位置会随时间发生变化，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)物体的位置可认为是质点在某时刻所在空间的一点,2方法(1)直线坐标系：如果物体沿直线运动，即做一维运动时，可以以这条直线为x轴，在直线上规定原点、正方向和标度，建立直线坐标系(2)二维坐标系：当物体在某一平面内做曲线运动，即做二维运动时，需用两个相互垂直的坐标确定它的位置，即二维坐标(平面坐标)(3)三维坐标系：当物体在空间内运动时，需采用三个坐标确定它的位置，即三维坐标(空间坐标),3原则建立坐标系的原则是确定物体的位置方便、简洁【特别提醒】(1)建立何种坐标系要针对物体是在直线上、平面内、还是空间中运动而定(2)建立坐标系应明确坐标原点、正方向及单位长度，标明坐标单位,下图中，你认为哪些对象可以看做质点？,【跟踪发散】11：下列情况中的物体可以看做质点的是()A地面上放一只木箱，在上面的箱角处用水平力推它，在研究它是先滑动还是先翻转时B上述木箱，在外力作用下在水平面上沿直线运动时C对于汽车的后轮，在研究车牵引力的来源时D人造地球卫星，在研究其绕地球运动时,答案：BD,如右图所示，甲、乙、丙3人各乘不同的热气球，甲看到楼房匀速上升，乙看到甲匀速上升，甲看到丙匀速上升，丙看到乙匀速下降那么，从地面上看甲、乙、丙的