新人教高一物理必修一质点参考系和坐标系张学习教案

1、会计学1新人教高一物理新人教高一物理(wl)必修一质点参考系必修一质点参考系和坐标系张和坐标系张第一页，共51页。请您欣请您欣赏赏(xnshng)第1页/共50页第二页，共51页。请您欣请您欣赏赏(xnshng)第2页/共50页第三页，共51页。请您欣赏请您欣赏(xnshng)第3页/共50页第四页，共51页。 绿水青山枉自多，华陀无奈小虫何！绿水青山枉自多，华陀无奈小虫何！ 千村薜荔人遗矢，万户千村薜荔人遗矢，万户(wn h)萧疏鬼唱萧疏鬼唱歌。歌。 坐地日行八万里，巡天遥看一千河。坐地日行八万里，巡天遥看一千河。 牛郎欲问瘟神事，一样悲歌逐逝波。牛郎欲问瘟神事，一样悲歌逐逝波。第4页/共5

2、0页第五页，共51页。第5页/共50页第六页，共51页。一个物体相对于另一个物体位置一个物体相对于另一个物体位置(wi zhi)的改的改变，叫做机械运动，简称运动变，叫做机械运动，简称运动.1.1.机械运动机械运动(jxiyndng)(jxiyndng)（1 1）运动是绝对的，永恒）运动是绝对的，永恒(ynghng)(ynghng)的的 静止是相对的静止是相对的（2 2）机械运动的分类）机械运动的分类 按运动形式分：平动和转动按运动形式分：平动和转动 按运动轨迹分：直线运动和曲线运动按运动轨迹分：直线运动和曲线运动 按速度分：匀速运动和变速运动按速度分：匀速运动和变速运动 平动特点：物体上所有

3、点的运动情况是一样的平动特点：物体上所有点的运动情况是一样的 做平动的物体运动轨迹不一定是直线做平动的物体运动轨迹不一定是直线转动特点：做转动的物体上的各点都绕轴做圆周转动特点：做转动的物体上的各点都绕轴做圆周 运动运动第6页/共50页第七页，共51页。由浅入深由浅入深(yu qin r shn)由表及里由表及里第7页/共50页第八页，共51页。科学家呢科学家呢？第8页/共50页第九页，共51页。研究地球运动时，可以研究地球运动时，可以(ky)将地将地球看成球看成“点点”吗？吗？第9页/共50页第十页，共51页。运动的火车可以看成运动的火车可以看成(kn chn)一个一个“点点”吗？吗？第10

4、页/共50页第十一页，共51页。第11页/共50页第十二页，共51页。二、物体和质点二、物体和质点1、质点的定义：用来代替物体的有质量的点。、质点的定义：用来代替物体的有质量的点。2、物体可以看作质点的条件：、物体可以看作质点的条件： 物体的形状、大小、体积对所研究的问题的影响可以忽略物体的形状、大小、体积对所研究的问题的影响可以忽略不计。不计。3、注：质点是一种科学抽象的理想模型；、注：质点是一种科学抽象的理想模型； 物体本身大小不是能否看成质点的标准；物体本身大小不是能否看成质点的标准； 物体能否看成质点取决于所研究问题的性质，同一物体能否看成质点取决于所研究问题的性质，同一(tngy)物

5、体有时可看成质点，有时不可看作质点。物体有时可看成质点，有时不可看作质点。第12页/共50页第十三页，共51页。F.动的箱子G.计算(j sun)子弹从枪口到靶心的飞行时间H.测量子弹船过一张薄纸的时间。第13页/共50页第十四页，共51页。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，而且(r qi)是一相对的物理概念；几何中是一相对的物理概念；几何中的点没有质量，仅表示位置，而且的点没有质量，仅表示位置，而

6、且(r qi)应应该绝对的小。该绝对的小。第14页/共50页第十五页，共51页。请填请填“运动运动(yndng)或静止或静止”：以地面为参考系，宝剑是以地面为参考系，宝剑是 的；以的；以船为参考系，宝剑是船为参考系，宝剑是 的的第15页/共50页第十六页，共51页。第16页/共50页第十七页，共51页。v 如何解释如何解释(jish)小孩的静止？小孩的静止？第17页/共50页第十八页，共51页。三、参考系三、参考系1、定义：描述一个物体的运动时，选定作为参考的其、定义：描述一个物体的运动时，选定作为参考的其他物体。他物体。2、注：描述物体是否运动是看相对于参考系的位置、注：描述物体是否运动是看

7、相对于参考系的位置是否改变，事先假定参考系不动；是否改变，事先假定参考系不动； 选取不同的参考系来观察同一物体的运动结选取不同的参考系来观察同一物体的运动结果往往是不同；果往往是不同； 参考系的选取可以是任意的，实际参考系的选取可以是任意的，实际(shj)解题解题应以观测方便和使物体的运动尽可能简单为原则；应以观测方便和使物体的运动尽可能简单为原则； 通常选取地面为参考系；通常选取地面为参考系； 比较两个物体的运动应选同一参考系。比较两个物体的运动应选同一参考系。第18页/共50页第十九页，共51页。 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？ 如 何 确 定 物 体

8、 的 位 置第19页/共50页第二十页，共51页。四、坐标系四、坐标系1、全球卫星定位系统（、全球卫星定位系统（GPS）2、坐标系：、坐标系：x/m0 1 2 3-1一维一维二维（直角坐标系）二维（直角坐标系）x/my/m102-2-1-1-221第20页/共50页第二十一页，共51页。如何在地面定物体(wt)位置？第21页/共50页第二十二页，共51页。小结小结(xioji):一、机械运动一、机械运动1、定义：物体的空间位置随时间、定义：物体的空间位置随时间(shjin)的变化。的变化。2、注：运动是绝对的，静止是相对的；、注：运动是绝对的，静止是相对的； 自然界中一切物体都在不停地运动着；

9、自然界中一切物体都在不停地运动着； 描述物体的运动必须要有个参照标准；描述物体的运动必须要有个参照标准； 位置的变化：位置的变化： 一个物体相对于另一物体一个物体相对于另一物体 物体的一部分相对于另一部分。物体的一部分相对于另一部分。第22页/共50页第二十三页，共51页。二、物体和质点二、物体和质点1、质点的定义：用来代替物体的有质量的点。、质点的定义：用来代替物体的有质量的点。2、物体可以看作、物体可以看作(kn zu)质点的条件：质点的条件： 物体的形状、大小、体积对所研究的问题的影响可以忽略物体的形状、大小、体积对所研究的问题的影响可以忽略不计。不计。3、注：质点是一种科学抽象的理想模

10、型；、注：质点是一种科学抽象的理想模型； 物体本身大小不是能否看成质点的标准；物体本身大小不是能否看成质点的标准； 物体能否看成质点取决于所研究问题的性质，同一物体能否看成质点取决于所研究问题的性质，同一物体有时可看成质点，有时不可看作物体有时可看成质点，有时不可看作(kn zu)质点。质点。第23页/共50页第二十四页，共51页。三、参考系三、参考系1、定义：描述一个物体的运动时，选定作为、定义：描述一个物体的运动时，选定作为(zuwi)参参考的其他物体。考的其他物体。2、注：描述物体是否运动是看相对于参考系的位置是、注：描述物体是否运动是看相对于参考系的位置是否改变，事先假定参考系不动；否

11、改变，事先假定参考系不动； 选取不同的参考系来观察同一物体的运动结果选取不同的参考系来观察同一物体的运动结果往往是不同；往往是不同； 参考系的选取可以是任意的，实际解题应以观参考系的选取可以是任意的，实际解题应以观测方便和使物体的运动尽可能简单为原则；测方便和使物体的运动尽可能简单为原则； 通常选取地面为参考系；通常选取地面为参考系； 比较两个物体的运动应选同一参考系。比较两个物体的运动应选同一参考系。第24页/共50页第二十五页，共51页。四、坐标系四、坐标系1、全球卫星定位系统（、全球卫星定位系统（GPS）2、坐标系：、坐标系：x/m0 1 2 3-1一维一维二维（直角坐标系）二维（直角坐

12、标系）x/my/m102-2-1-1-221第25页/共50页第二十六页，共51页。第26页/共50页第二十七页，共51页。为了为了(wi le)(wi le)理解现象，首要条件是引入适当的概念，我们才能理解现象，首要条件是引入适当的概念，我们才能真正知道观察到了什么。真正知道观察到了什么。” 海森保海森保、我国运动员刘翔在奥运会田径男子、我国运动员刘翔在奥运会田径男子110110米栏决赛中米栏决赛中以时间以时间1212秒秒9191的成绩的成绩(chngj)(chngj)夺得中国男选手在奥运夺得中国男选手在奥运会上的首枚田径金牌。会上的首枚田径金牌。 、北京(bi jn)时间8点整 、各位旅客

13、请注意，由温州开往杭州、各位旅客请注意，由温州开往杭州51145114次次列车开车时间列车开车时间1212点点3030分，请各位旅客自觉排队等分，请各位旅客自觉排队等候检票候检票第27页/共50页第二十八页，共51页。2时间间隔：是指两时刻的间隔，在表示时间数轴上用时间间隔：是指两时刻的间隔，在表示时间数轴上用(shn yn)线段来表示时间间隔简称时间线段来表示时间间隔简称时间1时刻：是指某一瞬时，在表示时刻：是指某一瞬时，在表示(biosh)时间数轴上，用点来时间数轴上，用点来表示表示(biosh)t/h8910上上课课(shng k)上上课课下下课课下下课课45min45min10min上

14、午前两节课上午前两节课开始与结束的开始与结束的时刻及两节课时刻及两节课与课间休息的与课间休息的时间间隔时间间隔1.1 1.1 时刻与时间间隔时刻与时间间隔第28页/共50页第二十九页，共51页。3时间的测量：在实验室中常用时间的测量：在实验室中常用(chn yn)秒表秒表和打点计时器进行测量和打点计时器进行测量4. 单位：秒单位：秒 （s），分钟（），分钟（min），小时（），小时（h）1.1 1.1 时刻时刻(shk)(shk)与时间间与时间间隔隔第29页/共50页第三十页，共51页。例：下列选项中表示时间例：下列选项中表示时间(shjin)的有的有 （ ） A.时间时间(shjin)轴上的

15、点轴上的点 B.时间时间(shjin)轴上两点间的间隔轴上两点间的间隔 C.小明上学在路上需要走小明上学在路上需要走30min：30放学放学BCBC1.1 1.1 时刻时刻(shk)(shk)与时与时间间隔间间隔第30页/共50页第三十一页，共51页。t/s235140第一(dy)秒末第二(d r)秒末第三(d sn)秒末第一秒第二秒第三秒1.1 1.1 时刻与时间间隔时刻与时间间隔几个相关时间概念的理解：几个相关时间概念的理解：第31页/共50页第三十二页，共51页。t/s235140前一秒前二秒前三秒1.1 1.1 时刻与时间时刻与时间(shjin)(shjin)间间隔隔第32页/共50页

16、第三十三页，共51页。0 1 2 3 4 5 6A B C D E F G结论结论(jiln)：n秒末、秒末、n秒初是指时刻。第秒初是指时刻。第n秒内是秒内是指指1秒的时间秒的时间(shjin)。第。第n秒末和第秒末和第（n1）秒初指的是同一时刻。前）秒初指的是同一时刻。前n秒是指秒是指n秒的时间秒的时间(shjin)。1.1 1.1 时刻时刻(shk)(shk)与时与时间间隔间间隔第33页/共50页第三十四页，共51页。1.2 1.2 路程路程(lchng)(lchng)与位移与位移第34页/共50页第三十五页，共51页。2位移是用来表示物体位移是用来表示物体(质点质点)的位置的位置(wi

17、zhi)变化变化的物理量的物理量1路程路程(lchng)是物体运动轨迹的长度是物体运动轨迹的长度.用由物体的初位置指向用由物体的初位置指向(zh xin)末位置的有向线段末位置的有向线段表示表示1.2 1.2 路程与位移路程与位移3位移的大小位移的大小不大于路程（单向直线运动时两者相等不大于路程（单向直线运动时两者相等）如果物体做直线运动，则位移在数值上等于末位置的坐标减如果物体做直线运动，则位移在数值上等于末位置的坐标减去初位置的坐标。去初位置的坐标。第35页/共50页第三十六页，共51页。(1)位移位移(wiy)表示质点位置的变动的物理量表示质点位置的变动的物理量. 路程则是表示质点通过的

18、实际轨迹长度的物理量路程则是表示质点通过的实际轨迹长度的物理量(3) 位移与质点的运动路径无关位移与质点的运动路径无关(wgun)，只与初位置、末位置有关，只与初位置、末位置有关. 路程不仅与质点的初末位置有关路程不仅与质点的初末位置有关,还与路径有关还与路径有关(2)位移是矢量位移是矢量(注：至于什么是矢量，待会儿讲注：至于什么是矢量，待会儿讲) 大小为有向线段的长度，方向大小为有向线段的长度，方向(fngxing)为有向线段的方向为有向线段的方向(fngxing) 路程是标量路程是标量(只有大小没有方向只有大小没有方向(fngxing)注意：只有当质点做单向直线运动时，位移的大小才等于注意

19、：只有当质点做单向直线运动时，位移的大小才等于路程路程1.2 1.2 路程与位移路程与位移位移与路程的区别：位移与路程的区别：问题：位移的方向一定是质点的运动方向吗？请举例说明问题：位移的方向一定是质点的运动方向吗？请举例说明。第36页/共50页第三十七页，共51页。yOxAB1.2 1.2 路程路程(lchng)(lchng)与与位移位移第37页/共50页第三十八页，共51页。1 1：下列关于位移和路程：下列关于位移和路程(lchng)(lchng)的说法中，的说法中，正确的是（正确的是（ ）A A位移大小和路程位移大小和路程(lchng)(lchng)不一定相等，所以不一定相等，所以位移才

20、不等于路程位移才不等于路程(lchng)(lchng)B B位移的大小等于路程位移的大小等于路程(lchng)(lchng)，方向由起点，方向由起点指向终点指向终点C C位移描述物体相对位置的变化，路程位移描述物体相对位置的变化，路程(lchng)(lchng)描述路径的长短描述路径的长短D D位移描述直线运动，路程位移描述直线运动，路程(lchng)(lchng)描述曲线描述曲线运动运动C C 1.2 1.2 路程路程(lchng)(lchng)与位移与位移第38页/共50页第三十九页，共51页。2 2：小球从距地面：小球从距地面5m5m高处落下，碰到地面反弹高处落下，碰到地面反弹后，在距地

21、面后，在距地面2m2m高处被接住，则小球从高处落下高处被接住，则小球从高处落下到被接住这一过程中通过的路程和位移的大小到被接住这一过程中通过的路程和位移的大小(dxio)(dxio)分别是（分别是（ ） A A、7m7m、7m 7m B B、5m5m、2m 2m C C、5m5m、3m 3m D D、7m7m、3m 3m D1.2 1.2 路程路程(lchng)(lchng)与位移与位移第39页/共50页第四十页，共51页。3 3、如图，一个质点沿半径为、如图，一个质点沿半径为R R的圆弧由的圆弧由A A运动到运动到C C，在，在此过程此过程(guchng)(guchng)中，它的位移大小为中

22、，它的位移大小为 ，路程，路程为为 。1.2 1.2 路程路程(lchng)(lchng)与位移与位移 AC2R2RR第40页/共50页第四十一页，共51页。4 4、关于位移和路程，下列说法正确的是（、关于位移和路程，下列说法正确的是（ ）A A、位移是指物体轨迹的长度，位移表示物体位置变、位移是指物体轨迹的长度，位移表示物体位置变化化B B、位移是矢量，位移的方向就是物体运动的方向、位移是矢量，位移的方向就是物体运动的方向C C、路程是标量，位移的大小就是路程、路程是标量，位移的大小就是路程D D、两物体通过、两物体通过(tnggu)(tnggu)的路程相等，则它们的位的路程相等，则它们的位

23、移也一定相同移也一定相同A1.2 1.2 路程路程(lchng)(lchng)与位移与位移第41页/共50页第四十二页，共51页。标量：在物理学中，只有大小而没有方向的物理量叫标量。标量：在物理学中，只有大小而没有方向的物理量叫标量。 标量运算遵循算术加法标量运算遵循算术加法(jif)法则。法则。1.3 1.3 矢量矢量(shling)(shling)与与标量标量如：时间，路程，质量，温度，长度，能量等等如：时间，路程，质量，温度，长度，能量等等 提醒提醒: :矢量的运算有一定的法则矢量的运算有一定的法则, ,不同于标量的直不同于标量的直接加减！接加减！第42页/共50页第四十三页，共51页。

24、0369-6-9BA 解:x=XB-XA=(-9)-6=-15cm此过程蚂蚁位移(wiy)的方向与规定的正方向相反2.2.小蚂蚁由小蚂蚁由B B到到A A的过程的过程(guchng)(guchng)的位移又怎样求的位移又怎样求? ?x=XA-XB=6-(-9)=15cm.说明此过程位移的方向(fngxing)与规定的正方向(fngxing)相同-3“-”号表示什么?正值又表示什么呢?x/cm1.3 1.3 矢量与标量矢量与标量1.1.一个小蚂蚁由一个小蚂蚁由A A点爬到点爬到B,B,它的位移是多少它的位移是多少? ?第43页/共50页第四十四页，共51页。2、求解(qi ji)时要指明其方向,

25、位移的方向可用“+”、“-”号表示。“+”号表示位移的方向与规定的正方向相同;“-”号表示位移的方向与规定的正方向相反。说明(shumng)：1、位移(wiy)是矢量,有大小,切记还有方向.1.3 1.3 矢量与标量矢量与标量路程：是物体运动轨迹的长度路程：是物体运动轨迹的长度位移：表示物体的位置变化位移：表示物体的位置变化 （运动的起点指向终点的（运动的起点指向终点的有向线段有向线段）第44页/共50页第四十五页，共51页。物体在物体在t1时刻处于时刻处于(chy)“位置位置”x1，在，在t2时刻处于时刻处于(chy)“位置位置” x2，那么，那么x2 x1就是物体的就是物体的“位移位移”记

26、为记为x x2 x1xXXx1.4 1.4 直线运动的位置直线运动的位置(wi zhi)(wi zhi)和和位移位移要确定一个物体的位移，首先要确定一个物体的位移，首先(shuxin)请确定其始位置与末位置。请确定其始位置与末位置。位移等于末位置坐标减去始位置坐标。位移等于末位置坐标减去始位置坐标。第45页/共50页第四十六页，共51页。课堂练习课堂练习例例1：物体从：物体从A运动运动(yndng)到到B,初位置的坐标是初位置的坐标是XA3m, XB=-2m,它的坐标变化量它的坐标变化量X？xxx X X-2m3m-5m1.4 1.4 直线运动的位置直线运动的位置(wi zhi)(wi zhi)和位移和位移负号负号(f ho)的含义是什么呢？的含义是什么呢？第46页/共50页第四十七页，共51页。例例2:有一质点在有一质点在X轴上运动轴上运动,已知各时刻已知各时刻(shk)质点位置如图质点位置