高中物理质点参考系和坐标系课件新人教必修

1、1.11.1质点质点 参考系和坐标系参考系和坐标系第一章第一章 运动的描述运动的描述机械运动机械运动一个物体一个物体相对相对另一个物体另一个物体空间位置随着时间发生空间位置随着时间发生变化，叫做机械运动，简称运动变化，叫做机械运动，简称运动特点：自然界中最简单、最基本的运动状态特点：自然界中最简单、最基本的运动状态 自然界中的自然界中的一切物体都在运动一切物体都在运动 运动是绝对的，静止是相对而言的运动是绝对的，静止是相对而言的质点质点要准确描述物体的运动，要准确描述物体的运动， 不是一件容易的事！不是一件容易的事！困难的原因：困难的原因： 物体有一定的大小和形状物体有一定的大小和形状,并且物

2、体并且物体各个部分的运动情况不尽相同各个部分的运动情况不尽相同解决方法：解决方法：将物体将物体看做看做“点点”质点质点用来代替物体的有质量的点叫做质点用来代替物体的有质量的点叫做质点若要计算一列若要计算一列火车从北京到上海的运动时间火车从北京到上海的运动时间，是否可以忽略列车的长度？是否可以忽略列车的长度？若要计算一列若要计算一列火车经过一座大桥的时间火车经过一座大桥的时间，是否可以忽略列车的长度？是否可以忽略列车的长度？研究研究地球的公转地球的公转时，是否可以忽略地球的大小？时，是否可以忽略地球的大小？若研究若研究地球的自转地球的自转时，是否可以忽略地球的大小？时，是否可以忽略地球的大小？什

3、么情况下物体可看作质点？什么情况下物体可看作质点？实际物体可视为质点的条件实际物体可视为质点的条件（记下来）（记下来）1 1物体的物体的大小、形状不影响所研究的问题大小、形状不影响所研究的问题2 2物体做物体做平动平动（物体每个点的运动情况一样）（物体每个点的运动情况一样） 质点质点规律：研究物体本身的性质的问题，物体一般不规律：研究物体本身的性质的问题，物体一般不能看成质点；如：球体转动，跳水动作等；能看成质点；如：球体转动，跳水动作等；质点质点质点是一个质点是一个忽略忽略物体体积和形状的、不物体体积和形状的、不占有空间的物质点。占有空间的物质点。质点具有所研究物体的质点具有所研究物体的全部

4、质量全部质量。质点是一个质点是一个理想化模型理想化模型。1 1 下列关于质点的说法，正确的是（下列关于质点的说法，正确的是（ ）A A顺水漂流的小船可以视为质点顺水漂流的小船可以视为质点B B研究火车通过路旁一根电线杆时，火车可以研究火车通过路旁一根电线杆时，火车可以看做质点看做质点C C研究奥运会乒乓球运动员打出的弧圈球时不研究奥运会乒乓球运动员打出的弧圈球时不能把乒乓球看做质点能把乒乓球看做质点DD研究奥运会跳水运动员跳水动作时，不能将研究奥运会跳水运动员跳水动作时，不能将运动员看做质点运动员看做质点ACD2 关于质点，下列说法正确的是关于质点，下列说法正确的是 （ ）A质点就是一个体积很

5、小的小球质点就是一个体积很小的小球B只有很小的物体才能被视为质点只有很小的物体才能被视为质点C质点不是实际存在的物体，只是一种理质点不是实际存在的物体，只是一种理想想 模型模型D大的物体有时也可以被视为质点大的物体有时也可以被视为质点CD参考系参考系一个物体一个物体相对另一个物体相对另一个物体空间位置随着时间发生空间位置随着时间发生变化，叫做机械运动，简称运动变化，叫做机械运动，简称运动在描述一个物体的运动时，在描述一个物体的运动时，被选来作为标准的另外的被选来作为标准的另外的物体叫做参考系物体叫做参考系1. 物体的运动（静止）都是相对参考系而言的，物体的运动（静止）都是相对参考系而言的，这是

6、这是运动（静止）的相对性运动（静止）的相对性。同一物体，。同一物体，选选取不同的参考系，其运动情况可能不同。取不同的参考系，其运动情况可能不同。2. 参考系的选择是任意的参考系的选择是任意的，但应以观测方便和，但应以观测方便和使运动的描述尽可能简单为原则。研究地面使运动的描述尽可能简单为原则。研究地面上物体的运动时，常选地面为参考系。上物体的运动时，常选地面为参考系。3. 运动是运动是绝对绝对的，静止是的，静止是相对相对的。的。参考系参考系2.2.观察图中的烟和小旗，关于甲、乙两车相对于观察图中的烟和小旗，关于甲、乙两车相对于房子的运动情况，下列说法正确的是（房子的运动情况，下列说法正确的是（

7、 ）A A甲、乙两车一定向左运动甲、乙两车一定向左运动B B甲、乙两车一定向右运动甲、乙两车一定向右运动C C甲车可能运动，乙车向右运动甲车可能运动，乙车向右运动D D甲车可能静止，乙车向左运动甲车可能静止，乙车向左运动D前者以前者以 为参考系为参考系;后者以后者以 为参考系为参考系.江岸江岸竹排竹排1.1.小小竹排江中游小小竹排江中游, ,巍巍青山两岸走巍巍青山两岸走. .四、坐标系四、坐标系(coordinate system coordinate system ) 一般说来，为了一般说来，为了准确定量准确定量地描述物体的位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置及位置的变

8、化，需要在参考系上建立适当的坐标系坐标系.例：在直线运动中例：在直线运动中x/m0A-2B3A和和B的位置坐标为：的位置坐标为：XA=3m，XB=-2m 1.原点、正方向、单位长度原点、正方向、单位长度2.一维坐标系、二维坐标系、三维直角坐标系一维坐标系、二维坐标系、三维直角坐标系想一想，做一做想一想，做一做1 1、请在、请在x x轴上标出质点在各时刻的位置。轴上标出质点在各时刻的位置。2 2、哪个时刻离坐标原点最远？有多远？、哪个时刻离坐标原点最远？有多远？想一想，做一做想一想，做一做一质点在一质点在X X轴上运动，各个时刻的位置坐标如下表：轴上运动，各个时刻的位置坐标如下表：t/st/s0

9、12345X/mX/m05-4-1-71五、全球卫星定位系（五、全球卫星定位系（GPS）（1）在地理上用纬度和经度来确定某个地点，这就是二维）在地理上用纬度和经度来确定某个地点，这就是二维坐标系的应用。坐标系的应用。（2）在军事、大地测量等领域常采用全球卫星定位系统（）在军事、大地测量等领域常采用全球卫星定位系统（GPS）来确定方位，这是三维坐标系的应用。）来确定方位，这是三维坐标系的应用。车载车载GPS定位系统定位系统二、质点二、质点（1）定义）定义：用来代替物体的有质量的点，是一种理想模型。用来代替物体的有质量的点，是一种理想模型。（2）条件：）条件：物体的大小、形状对所研究问题的影响可以

10、忽略不计时物体的大小、形状对所研究问题的影响可以忽略不计时 平动的物体可以视为质点平动的物体可以视为质点 三、参考系三、参考系（1）定义：）定义：在描述一个物体的运动时，选来作为标准的另外的物体叫参在描述一个物体的运动时，选来作为标准的另外的物体叫参考系考系A.物体一旦被选做参照系，则认为此物体是静止的。物体一旦被选做参照系，则认为此物体是静止的。B.同一个运动，如果选不同的参考系，结果可能不相同。同一个运动，如果选不同的参考系，结果可能不相同。C.参考系的选取是任意的，一般视研究的问题而定。我们以观测方便和使参考系的选取是任意的，一般视研究的问题而定。我们以观测方便和使运动的描述尽可能简单为

11、原则，研究地面上物体的运动时，常选地面为参运动的描述尽可能简单为原则，研究地面上物体的运动时，常选地面为参考系。考系。四、坐标系四、坐标系 （1）定义：）定义：为了定量地描述物体的位置及位置的变化，需要在参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考系上建立适当的坐标系 （2）怎样建立坐标系：原点、正方向、单位长度）怎样建立坐标系：原点、正方向、单位长度本节主要内容本节主要内容一、机械运动一、机械运动1.1.定义：物体的空间位置随着时间的变化的运动，简称运动定义：物体的空间位置随着时间的变化的运动，简称运动。作业：作业：1.完成完成“问题与练习问题与练习”13题题 2

12、.复习、预习课本复习、预习课本典型例题典型例题1 1、在下列物体的运动中，可视作质点的物体有、在下列物体的运动中，可视作质点的物体有 ( )( )A.A.从北京开往广州的一列火车从北京开往广州的一列火车B.B.研究转动的汽车轮胎研究转动的汽车轮胎C.C.研究绕地球运动时的航天飞机研究绕地球运动时的航天飞机D.D.表演精彩芭蕾舞演员表演精彩芭蕾舞演员E.E.参加一百米跑竞赛的运动员在冲刺过程中参加一百米跑竞赛的运动员在冲刺过程中F.F.在斜下推力的作用下，沿水平面滑动的箱子在斜下推力的作用下，沿水平面滑动的箱子G.G.计算子弹从枪口到靶心的飞行时间计算子弹从枪口到靶心的飞行时间2 2、描述物体地

13、运动，必须选择参考系，关于、描述物体地运动，必须选择参考系，关于参考系，下列说法中正确地是（参考系，下列说法中正确地是（ ）A A、早晨太阳从东方升起，参考系是地面、早晨太阳从东方升起，参考系是地面B B、地球绕太阳近似做圆周运动，参考系是太、地球绕太阳近似做圆周运动，参考系是太阳阳C C、研究地面上物体的运动只能取地面为参考、研究地面上物体的运动只能取地面为参考系系D D、在不同参考系中描述物体的运动，简繁程、在不同参考系中描述物体的运动，简繁程度会不同度会不同 ABD3 3 ：20042004年年8 8月月2727日雅典奥运会上，飞人刘翔以日雅典奥运会上，飞人刘翔以1212秒秒9191勇夺

14、勇夺110110米栏世界冠军，中国人第一次站在了这个项目米栏世界冠军，中国人第一次站在了这个项目的冠军领奖台上，伴随着雄壮的国歌，世界各地的华人的冠军领奖台上，伴随着雄壮的国歌，世界各地的华人流下了激动的泪水，下列说法正确的是流下了激动的泪水，下列说法正确的是A A刘翔在飞奔的刘翔在飞奔的110110米跨栏中，可以看做质点米跨栏中，可以看做质点B B教练为了分析其动作要领，可以将其看做质点教练为了分析其动作要领，可以将其看做质点 C C无论研究什么问题，均不能把刘翔看做质点无论研究什么问题，均不能把刘翔看做质点D D是否能将刘翔看做质点，决定于我们所研究的问题是否能将刘翔看做质点，决定于我们所

15、研究的问题 4 4：下列情形中，物体可以简化为质点的是：下列情形中，物体可以简化为质点的是A A测量亚特兰大奥运冠军霞在万米赛中的成绩测量亚特兰大奥运冠军霞在万米赛中的成绩 B B欣赏杨丽萍优美的舞姿欣赏杨丽萍优美的舞姿 C C测量旋转的铁饼飞出的距离测量旋转的铁饼飞出的距离 D D测量飞驰汽车的行驶距离测量飞驰汽车的行驶距离 E E教练员分析速滑运动员的动作技术教练员分析速滑运动员的动作技术F F研究奥运会乒乓球单打冠军张怡宁打出的乒乓研究奥运会乒乓球单打冠军张怡宁打出的乒乓球的旋转情况球的旋转情况5、分析下列运动，研究对象能被当作质点的是：、分析下列运动，研究对象能被当作质点的是：、做花样

16、滑冰的运动员、做花样滑冰的运动员、运行中的人造地球卫星、运行中的人造地球卫星、转动着的砂轮、转动着的砂轮、从斜面上滑下的木块、从斜面上滑下的木块、计算在传送带上输送的工件数量、计算在传送带上输送的工件数量、对于汽车的后轮在研究牵引力的来源时、对于汽车的后轮在研究牵引力的来源时、地面上放一只木箱，在上面的箱角处用水平力推、地面上放一只木箱，在上面的箱角处用水平力推它，当研究它是先滑动还是先翻转的时候它，当研究它是先滑动还是先翻转的时候 6.甲物体以乙物体为参考系是静止的；甲甲物体以乙物体为参考系是静止的；甲物体以丙物体为参考系又是运动的。那么，物体以丙物体为参考系又是运动的。那么，以乙物体为参考

17、系，丙物体的运动情况是以乙物体为参考系，丙物体的运动情况是 A.一定是静止的一定是静止的 B.运动或静止都有可能运动或静止都有可能 C.一定是运动的一定是运动的 D.条件不足，无法判断条件不足，无法判断乙和甲的运动情况乙和甲的运动情况相同，因此甲相对相同，因此甲相对于丙是运动的，乙于丙是运动的，乙相对于丙也一定是相对于丙也一定是运动的，反之亦然运动的，反之亦然 7、质点由西向东运动，从A点出发到达C点再返回B点后静止。如图，若AC=100m，BC=30m，以B点为原点，向东为正方向建立直线坐标，则：出发点的位置为（ ）,B点的位置是（ ），C点的位置为（ ），A到B的位置变化为（ ），方向（

18、），C到B位置变化（ ），方向（ ）。70m0m30m70m 向东30m 向西ABCx 6、（多选）甲、乙、丙三架观光电梯，甲中乘客看一高楼在向下运动；乙乘客看甲在向下运动；丙中乘客看甲、乙都在向上运动。这三架电梯相对地面的可能运动情况是（ ） A、甲向上、乙向下、丙不动 B、甲向上、乙向上、丙不动 C、甲向上、乙向上、丙向下 D、甲向上、乙向上、丙也向上，但比甲、乙都慢BCD【巩固练习巩固练习】： 2 2甲乙两辆汽车在同一条平直的公路上向东行驶，甲乙两辆汽车在同一条平直的公路上向东行驶，已知甲车运动的比乙车快，则下列说法正确的是已知甲车运动的比乙车快，则下列说法正确的是 A A以甲车为参考系，乙车在向东行驶以甲车为参考系，乙车在向东行驶 B B以甲车为参考系，乙车在向西行驶以甲车为参考系，乙车在向西行驶C C以乙车为参考系，甲车在向东行驶以乙车为参考系，甲车在向东行驶D D以乙车为参考系，甲车在向西行驶以乙车为参考系，甲车在向西行驶（B B、C C）【巩固练习巩固练习】： 3 3下列说法正确的是下列说法正确的是 A A参考系就是不动的物体参考系就是不动的物体 B B任何情况下，只有地球