高中物理人教版必修一课件：1.1质点参考系和坐标系(共36张PPT)

1、人教版人教版物理物理必修必修人教版人教版物理物理必修必修机械运动机械运动人教版人教版物理物理必修必修物体的空间位置随时间的变化，是自物体的空间位置随时间的变化，是自然界中最简单、最基本的运动形态，然界中最简单、最基本的运动形态，称为称为机械运动机械运动 在物理学中，研究物体做机械运动规在物理学中，研究物体做机械运动规律的分支叫做律的分支叫做力学力学人教版人教版物理物理必修必修图像中运动描绘手法图像中运动描绘手法人教版人教版物理物理必修必修v据铁道部相关人士介绍，铁路第六次大提速的时据铁道部相关人士介绍，铁路第六次大提速的时间估计在明年间估计在明年4 4月份或月份或1010月份。今年是准备之年，

2、月份。今年是准备之年，第六次大提速将在京哈、京沪、京广、陇海、兰第六次大提速将在京哈、京沪、京广、陇海、兰新、胶济、武九、浙赣等线路实施。提速后，列新、胶济、武九、浙赣等线路实施。提速后，列车时速将达到车时速将达到200200公里。公里。以北京到上海的以北京到上海的T109T109次列车为例，目前运行时次列车为例，目前运行时间为间为1313小时小时3232分，按照北京到上海的距离为分，按照北京到上海的距离为14531453公里计算，第六次大提速后，乘客从北京到上海公里计算，第六次大提速后，乘客从北京到上海只需要只需要7 7个多小时。个多小时。 用科学的数据来描绘运动用科学的数据来描绘运动人教版

3、人教版物理物理必修必修v大江东去浪淘尽大江东去浪淘尽 诗人用词语来描述诗人用词语来描述人教版人教版物理物理必修必修v美国选手拜尔美国选手拜尔宾宾/ /阿格斯特在阿格斯特在北京进行的北京进行的20042004年中国杯年中国杯世界花样滑冰世界花样滑冰大奖赛冰舞比大奖赛冰舞比赛中。赛中。 花样滑冰运动花样滑冰运动员用形体来描员用形体来描述运动述运动人教版人教版物理物理必修必修刘翔用新的世界纪录刘翔用新的世界纪录12秒秒88来描述运动来描述运动人教版人教版物理物理必修必修人教版人教版物理物理必修必修1 1 质点质点 参考系和坐标系参考系和坐标系人教版人教版物理物理必修必修人教版人教版物理物理必修必修人

4、教版人教版物理物理必修必修1 1地球是一个庞然大物，直径约为地球是一个庞然大物，直径约为12 800km12 800km，与太阳相距与太阳相距1 15Xl05Xl08 8 km km研究地球绕太阳的公研究地球绕太阳的公转时，能不能把它看成质点转时，能不能把它看成质点? ?研究地面上各处季研究地面上各处季节变化时，能不能把它看成质点节变化时，能不能把它看成质点? ?若研究地球绕太阳公转时，由于地球本身若研究地球绕太阳公转时，由于地球本身的大小比地球到太阳的距离小得多，则可的大小比地球到太阳的距离小得多，则可以把地球看作质点；但若研究地面上各处以把地球看作质点；但若研究地面上各处季节变化时，则不能

5、把其看作质点季节变化时，则不能把其看作质点人教版人教版物理物理必修必修2 2计算从北京开往上海的一列火车的运行时计算从北京开往上海的一列火车的运行时间，能否把火车看成质点？计算火车通过某间，能否把火车看成质点？计算火车通过某一路标的时间，能否把火车看成质点？一路标的时间，能否把火车看成质点？火车的大小比北京到上海的距离小得多，则火车的大小比北京到上海的距离小得多，则可以把火车看成质点；计算火车通过某一路可以把火车看成质点；计算火车通过某一路标的时间，不能把火车看成质点。标的时间，不能把火车看成质点。人教版人教版物理物理必修必修3 3物理中的物理中的“质点质点”跟几何中的点有什么相跟几何中的点有

6、什么相同和不同之处同和不同之处? ?相同之处为：都是没有形状和大小的点不同相同之处为：都是没有形状和大小的点不同之处为：质点是实际物体的抽象，它具有一定之处为：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，而且的物理内涵，不仅具有物体的全部质量，而且是一个相对的概念；几何学中的点没有质量，是一个相对的概念；几何学中的点没有质量，仅表示一个位置，而且应该是仅表示一个位置，而且应该是“绝对得小绝对得小”人教版人教版物理物理必修必修1 1质点是一种科学抽象，是一种理想化的模型质点是一种科学抽象，是一种理想化的模型2 2质点是对实际物体的近似，这也是物理学中常质点是对实际物体的近

7、似，这也是物理学中常用的一种重要的研究方法用的一种重要的研究方法 3 3一个物体能否看成质点，取决于它的形状一个物体能否看成质点，取决于它的形状和大小在所研究问题中是否可以忽略不计，而和大小在所研究问题中是否可以忽略不计，而跟自身体积的大小、质量的多少和运动速度的跟自身体积的大小、质量的多少和运动速度的大小无关大小无关4 4一个物体能否被看作质点，取决于所研究问一个物体能否被看作质点，取决于所研究问题的性质即使是同个物体，在研究的问题不题的性质即使是同个物体，在研究的问题不同时，有的情况下可以看作质点，而有的情况同时，有的情况下可以看作质点，而有的情况可能不可以看作质点可能不可以看作质点. .

8、人教版人教版物理物理必修必修将物体看作质点的条件：将物体看作质点的条件：(1)(1)平动的物体可以看作质点，一般研究平动的物体可以看作质点，一般研究物体的转动时不能把物体看作质点物体的转动时不能把物体看作质点(2)(2)物体有转动，但物体的转动不是我们所要物体有转动，但物体的转动不是我们所要研究的主要问题时，物体本身的形状和大小研究的主要问题时，物体本身的形状和大小已变成了次要因素已变成了次要因素(3)(3)物体本身的大小对所研究的问题不能忽略物体本身的大小对所研究的问题不能忽略时，不能把物体看作质点，如研究火车过桥时，不能把物体看作质点，如研究火车过桥的时间时就不能把火车看作质点的时间时就不

9、能把火车看作质点人教版人教版物理物理必修必修1 1在抗震救灾中，从水平匀速航行的飞在抗震救灾中，从水平匀速航行的飞机上向受灾的地区空投救灾物资在不机上向受灾的地区空投救灾物资在不考虑空气阻力的情况下，飞机上的人以考虑空气阻力的情况下，飞机上的人以飞机作参考系，他看到投下的物体是沿飞机作参考系，他看到投下的物体是沿什么路线下落的什么路线下落的? ?地面上的人以地面作参地面上的人以地面作参考系，观察被投下的物体又是沿着什么考系，观察被投下的物体又是沿着什么路线下落的路线下落的? ?前者为竖直直线，后者为曲线前者为竖直直线，后者为曲线( (抛物线抛物线) )人教版人教版物理物理必修必修自学课本第自学

10、课本第10页页“参考系参考系”，并完成下列思考，并完成下列思考题：题：1.什么叫参考系？同一运动，如果选择的参考系不同，什么叫参考系？同一运动，如果选择的参考系不同，运动情况相同吗？运动情况相同吗？2.你打算如何回答课本第你打算如何回答课本第10页上图页上图1.1-3中的问题？中的问题？3.课本上图课本上图1.1-4中另两个人对跳伞者运动情况判断不中另两个人对跳伞者运动情况判断不一样，他们是各以什么为参考系的（天空、飞机、一样，他们是各以什么为参考系的（天空、飞机、自己、地面、降落伞）？自己、地面、降落伞）？4.如何选取参考系？如何选取参考系？人教版人教版物理物理必修必修2 2第一次世界大战期

11、间的一次空战中，一个法国飞行员正在第一次世界大战期间的一次空战中，一个法国飞行员正在2 0002 000米高的空中飞行，忽然，他发现脸旁好像有一个小东西米高的空中飞行，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，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下问题，并注意体会参考系的选取与运动的相对性

12、(1)(1)子弹飞得那么快子弹飞得那么快( (一般为几百米每秒一般为几百米每秒) )，为什么没有把他的，为什么没有把他的手打穿手打穿? ?体会一下，同一物体相对于不同的参考系运动状态相体会一下，同一物体相对于不同的参考系运动状态相同吗同吗? ?(2)(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动的空间站实行空中对接实现“空中加油空中加油”和和“空中对接空中对接”应满足的基本条件是什么应满足的基本条件是什么

13、? ?人教版人教版物理物理必修必修v(1)(1)因同一物体相对于不同的参考系有不同的运动因同一物体相对于不同的参考系有不同的运动状态，相对于发射子弹的枪而言，子弹的初速度状态，相对于发射子弹的枪而言，子弹的初速度虽然为几百米每秒，但相对于其他以不同方向和虽然为几百米每秒，但相对于其他以不同方向和速度运动着的物体，其运动速度就会有明显不速度运动着的物体，其运动速度就会有明显不同当子弹和飞机的速度大小方向相同，则子弹同当子弹和飞机的速度大小方向相同，则子弹相对于飞机静止，即出现上述情况相对于飞机静止，即出现上述情况v(2)(2)除了飞行员具有高超的飞行技术外，相对于同除了飞行员具有高超的飞行技术外

14、，相对于同一参考系时两个一参考系时两个“物体物体”的速度要相同，即二者的速度要相同，即二者相对速度为零，处于相对静止状态即可完成相对速度为零，处于相对静止状态即可完成人教版人教版物理物理必修必修v3 319971997年年6 6月月1010日，在我国西昌卫星发射中心用日，在我国西昌卫星发射中心用“长征一号长征一号”运载火箭成功发射的运载火箭成功发射的“风云二号风云二号A”A”气象卫星，是我国研制成功的第一颗静止气象卫气象卫星，是我国研制成功的第一颗静止气象卫星，设计工作历时三年星，设计工作历时三年20002000年年6 6月月2525日，日，“长征长征三号三号”运载火箭又将我国自行研制的第二颗

15、运载火箭又将我国自行研制的第二颗“风风云二号云二号B”B”气象卫星成功发射上天，在太空中顺利气象卫星成功发射上天，在太空中顺利完成与完成与A A星的星的“新老交替新老交替”，最终定点在东经，最终定点在东经105105赤道上空，向地面传回中国及周边地区的高赤道上空，向地面传回中国及周边地区的高质量的气象资料上述材料中的质量的气象资料上述材料中的“静止气象卫星静止气象卫星”最终定点在东经最终定点在东经105105赤道上空，是以谁为参考系赤道上空，是以谁为参考系来描述卫星的运动的来描述卫星的运动的? ?是以地球表面为参考系，且处于相对静止状态是以地球表面为参考系，且处于相对静止状态人教版人教版物理物

16、理必修必修v一名飞行员在执行任务时一名飞行员在执行任务时( (设运动方向水平设运动方向水平向东向东) )，忽然看到身旁有一不明飞行物向后，忽然看到身旁有一不明飞行物向后离他而去，则不明飞行物相对于地面的运离他而去，则不明飞行物相对于地面的运动情况是怎样的动情况是怎样的? ?飞行员在执行任务时看到身旁有一不明飞行物飞行员在执行任务时看到身旁有一不明飞行物离他而去，是以自己作参考系，即以飞行员为离他而去，是以自己作参考系，即以飞行员为标准，它们间的距离在不断增大如果以地面标准，它们间的距离在不断增大如果以地面为参考系，这种情况的出现有以下几种可能性：为参考系，这种情况的出现有以下几种可能性：(1)

17、 (1) 不明飞行物静止在空中不动；不明飞行物静止在空中不动；(2) (2) 不明飞行物不明飞行物向西运动；向西运动；(3) (3) 不明飞行物向东运动，但速度小不明飞行物向东运动，但速度小于飞行员的速度。于飞行员的速度。人教版人教版物理物理必修必修人教版人教版物理物理必修必修 自学课本第自学课本第11页页“坐标系坐标系”，并完成下列思考，并完成下列思考1.为什么要引入坐标系？为什么要引入坐标系？2.由数学知识我们知道：由数学知识我们知道：-5比比+3（或（或3）小，那么能）小，那么能不能说不能说-5m的位置比的位置比+3m（或（或3m）的位置离坐标）的位置离坐标原点近？这里的负号是什么意思呢

18、？原点近？这里的负号是什么意思呢？3.你还知道哪些坐标系？你还知道哪些坐标系？人教版人教版物理物理必修必修单位长度（标度）单位长度（标度）原点原点正方向正方向物理量物理量单位单位人教版人教版物理物理必修必修平面直角坐标系（二维坐标系）平面直角坐标系（二维坐标系）y0 xx1y1(x1,y1)人教版人教版物理物理必修必修立体坐标系（三维坐标系）立体坐标系（三维坐标系）y0 xz人教版人教版物理物理必修必修v对质点的直线运动，一般选质点的运动轨对质点的直线运动，一般选质点的运动轨迹为坐标轴，质点运动的方向为坐标轴的迹为坐标轴，质点运动的方向为坐标轴的正方向，选取质点经过坐标轴原点的时刻正方向，选取

19、质点经过坐标轴原点的时刻为时间的起点画坐标系时，必须标上原为时间的起点画坐标系时，必须标上原点、正方向和单位长度要准确地描述物点、正方向和单位长度要准确地描述物体的位置及位置变化需要建立坐标系体的位置及位置变化需要建立坐标系 人教版人教版物理物理必修必修v例题例题1 1下列关于质点的说法中，正确的是下列关于质点的说法中，正确的是 ( )( ) A A体积很小的物体都可看成质点体积很小的物体都可看成质点 B B质量很小的物体都可看成质点质量很小的物体都可看成质点 C.C.不论物体的质量多大，只要物体的尺寸跟不论物体的质量多大，只要物体的尺寸跟物体间距相比甚小时，就可以看成质点物体间距相比甚小时，

20、就可以看成质点 D D只有低速运动的物体才可看成质点，高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速运动的物体不可看作质点C人教版人教版物理物理必修必修v例题例题2 2在同一竖直平面上，有甲、乙、丙在同一竖直平面上，有甲、乙、丙三个跳伞运动员，乙与丙以相同速度下降，三个跳伞运动员，乙与丙以相同速度下降，甲在乙和丙的上方甲在乙和丙的上方100m100m处，下降的速度比处，下降的速度比乙快，看到乙在上升的参考乙快，看到乙在上升的参考 （ ）vA A地球地球 B B跳伞员甲跳伞员甲 vC C跳伞员丙跳伞员丙 D D不可能有不可能有B B人教版人教版物理物理必修必修v1 1下列情形中的物体可以看作质点的是下列情形中的物体可以看作质点的是 （ ）vA.A.跳水冠军郭晶晶在跳水比赛中跳水冠军郭晶晶在跳水比赛中vB.B.一枚硬币用力上抛，猜测它落地时是正面一枚硬币用力上抛，猜测它落地时是正面朝上还是反面朝上朝上还是反面朝上vC.C.奥运会冠军邢慧娜在万米长跑中奥运会冠军邢慧娜在万米长跑中vD D花样滑