《质点参考系和坐标系》参考课件

1、新课标人教版必修一 在我们周围可以看到各种各样的运动：汽车在我们周围可以看到各种各样的运动：汽车行驶、江水咆哮、鸟儿飞翔、飞船运行等。行驶、江水咆哮、鸟儿飞翔、飞船运行等。 物体的空间位置随时间的变化，叫机械运物体的空间位置随时间的变化，叫机械运动，它是自然界最简单最基本的运动形式。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在物理学中，研究物体做机械运动的分支叫力学叫力学不了解运动，不了解运动，就不了解自然。就不了解自然。 亚里士多德亚里士多德亚里士多德（亚里士多德（Aristotle,前前384前前322） 一切物体都在不停一切物体都在不停_人类的认知规律：

2、人类的认知规律： 运动：运动：由浅入深由浅入深由表及里由表及里 问题问题1 1：该如何描述物体的运动呢？：该如何描述物体的运动呢？ 诗人用气势磅礴来描述大河中的水流，用矫捷诗人用气势磅礴来描述大河中的水流，用矫捷如燕来描述运动员轻盈的舞姿，画家用汽车后如燕来描述运动员轻盈的舞姿，画家用汽车后面的线条来表示风，来描述车辆的飞驰。面的线条来表示风，来描述车辆的飞驰。科学家呢科学家呢？一一 、物体的运动物体的运动1、运动是、运动是_ 的的 一切物体都在不停一切物体都在不停_ 谁能准确描述下列物体的运动？谁能准确描述下列物体的运动？ 如：雄鹰在空中翱翔如：雄鹰在空中翱翔 足球的飞滚足球的飞滚 树叶、纸

3、张的飘落树叶、纸张的飘落 海浪的汹涌澎湃海浪的汹涌澎湃一一 、物体的运动物体的运动1、运动是、运动是_ 的的 难道我们真的无法描述物体的运动？难道我们真的无法描述物体的运动？ 例：飞机以某速度从南京飞向北京例：飞机以某速度从南京飞向北京, 研究火车在城市之间运行研究火车在城市之间运行物理方法物理方法1、运动是、运动是_ 的的2、质点（、质点（mass point） （1）某些情况下，将物体简化为一个）某些情况下，将物体简化为一个 有质量的点有质量的点 （2）理想化的）理想化的“物理模型物理模型” 忽略次要因素：形状、大小等忽略次要因素：形状、大小等 突出主要因素：具有质量（本质属性）突出主要因

4、素：具有质量（本质属性）物体都可以看物体都可以看作质点么？作质点么？1、运动是、运动是_ 的的2、质点（、质点（mass point） （1）某些情况下，将物体简化为一个）某些情况下，将物体简化为一个 有质量的有质量的点点 （2）理想化的）理想化的“物理模型物理模型” 忽略次要因素：形状、大小等忽略次要因素：形状、大小等 突出主要方面：具有质量（本质属性）突出主要方面：具有质量（本质属性） （3）物体能否看作质点是有条件的物体能否看作质点是有条件的 物体的大小和形状在研究问题时可以忽略物体的大小和形状在研究问题时可以忽略不计不计几点说明几点说明: :1 1、物理各点的运动情况相同（平动）时，可

5、以看作质点，、物理各点的运动情况相同（平动）时，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。一般研究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研究的主要问、物体有转动，但物体的转动不是我们所研究的主要问题时，物体的本身大小和形状已变成了次要因素，物题时，物体的本身大小和形状已变成了次要因素，物体可以看作质点。体可以看作质点。3 3、物体本身的大小对所研究的问题不能忽略时，不能把、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。物体看作质点。4 4、物体能否看作质点，取决于它的形状和大小在所研究、物体能否看作质点，取决于它的形状和大小在所研究

6、的问题中是否可以忽略不计，而跟物体自身体积的大的问题中是否可以忽略不计，而跟物体自身体积的大小，质量的多少和运动速度的大小无关。小，质量的多少和运动速度的大小无关。5 5、一个物体能否看作质点取决于所研究问题的性质，即、一个物体能否看作质点取决于所研究问题的性质，即使同一个物体在研究问题不同时，有的情况下可以看使同一个物体在研究问题不同时，有的情况下可以看作质点，而有的情况下不可以看作质点。作质点，而有的情况下不可以看作质点。思考与讨论：思考与讨论： 质点和几何中的点是一回事吗？质点和几何中的点是一回事吗？1、相同点：都是没有形状和大小的点。、相同点：都是没有形状和大小的点。2、不同点：质点是

7、实际物体的抽象，它具有、不同点：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，一定的物理内涵，不仅具有物体的全部质量，而且是一相对的物理概念；几何中的点没有质而且是一相对的物理概念；几何中的点没有质量，仅表示位置，而且应该绝对的小。量，仅表示位置，而且应该绝对的小。思维体操：思维体操： 如何解释小孩的如何解释小孩的静止？静止？ 同样的物体，运动会不同？同样的物体，运动会不同？图图1.1-4 选择不同的参考系来观察同选择不同的参考系来观察同一物体的运动，看到的现象会不一样。一物体的运动，看到的现象会不一样。他在沿直他在沿直线下落呀！线下落呀！他明明在沿他明明在沿曲线下落嘛！

8、曲线下落嘛！图图1.1-3 1.1-3 人车中的小孩人车中的小孩是静止的还是运动？是静止的还是运动？二、参考系二、参考系 1、运动的相对性：、运动的相对性： 描述运动要寻找参考物体描述运动要寻找参考物体 2、参考系（、参考系（reference frame） （1）选择的任意性（一般选择地球和相对于）选择的任意性（一般选择地球和相对于地球静止的物体）地球静止的物体） （2）对不同参考系，运动可能不同）对不同参考系，运动可能不同注意：比较两个物体的运动情况，必须选注意：比较两个物体的运动情况，必须选择同一个参考系才有意义。择同一个参考系才有意义。诗境诗境中的相对运动中的相对运动体会体会思考：思考

9、： 我们曾说过运动是绝对的，我们曾说过运动是绝对的，现在又说运动是相对的，现在又说运动是相对的，矛盾么？矛盾么？ 文字描述方便吗？能精确吗？文字描述方便吗？能精确吗？ 有没有简便又准确的方法？有没有简便又准确的方法？ 若物体只在一条直线上运动，如何描若物体只在一条直线上运动，如何描述位置变化？若在某平面（操场）上呢？述位置变化？若在某平面（操场）上呢？ 如如 何何 确确 定定 物物 体体 的的 位位 置置寻找有用信息：经度与纬度（大地坐标系）寻找有用信息：经度与纬度（大地坐标系）如何在地面定物体位置？如何在地面定物体位置？1、坐标系（、坐标系（coordinate system）建）建立的作用

10、立的作用2、坐标系的构成要素：、坐标系的构成要素： 原点、正方向、标度、原点、正方向、标度、 物理量、单位物理量、单位三三. . 参参 考考 系系 从从A到到B位置变化了多少？位置变化了多少？ 你是如何得到的？你是如何得到的？说一说说一说 生活中的物理生活中的物理生活中的物理生活中的物理 GPS：全球定位系统：全球定位系统 ( 授时与测距导航系统授时与测距导航系统-全球定位系统全球定位系统navigation system timing and rangingglobal positioning system ) 全球定位系统是美国从全球定位系统是美国从2020世纪世纪7070年代开始年代开始

11、研制，历时研制，历时2020年，耗资年，耗资200200亿美元，于亿美元，于19941994年全年全面建成，具有在海、陆、空进行全方位实时三面建成，具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。统。 在美国在美国,GPS,GPS全球卫星定位技术与全球卫星定位技术与“阿波罗阿波罗”飞船登月、航天飞机升空，同列为飞船登月、航天飞机升空，同列为2020世纪世纪“三三大航天工程大航天工程”。生活中的物理生活中的物理 GPS：全球定位系统：全球定位系统 ( 授时与测距导航系统授时与测距导航系统-全球定位系统全球定位系统navigati

12、on system timing and rangingglobal positioning system ) GPS GPS系统包括三大部分：系统包括三大部分： （1 1）GPSGPS卫星（空间部分）卫星（空间部分） （2 2）地面支撑系统（地面监控部分）地面支撑系统（地面监控部分） （3 3）GPSGPS接收机（用户部分）接收机（用户部分）定定位位仪仪所所示示位位置置 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

13、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 H.H.测量子弹船过一张薄纸的时间。测量子弹船过一张薄纸的时间。 2 2、描述物体地运动，必须选择参考系，关于参考系，、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（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，参考系是太阳）地球绕太阳近似做圆周运动，参考系是太阳 （C C）研究地面上物体的运动只能取地面为参考系）研究地面上物体的运动只能取地面为参考系 （D D）在不同参考系中描述物体的运动，简繁