质点参考系和坐标系微课市公开课获奖课件

1、1.1 质点 参考系和坐标系第一章 运动描述第1页第1页1、质点第2页第2页如何描述宇宙中行星运动？第3页第3页 研究一列北京到广州列车位置随时间改变 关系，能够忽略物体大小和形状， 将它看作是有质量点 研究地球绕太阳公转， 能够忽略地球大小和形状 监测火箭发射时，用荧光屏上小光点代替这个“庞大”物体第4页第4页 我们在处理这些问题时，经常不考虑物体各部分差别，把物体简化成没有大小、形状点，或者说用一个有质量点来代替物体。（1）质点定义用来代替 物体有质量点叫做质点。实际物体运动描述质点运动描述名词解释第5页第5页“含有质量”和“占有位置” ，但没有大小、没有形状。质点没有体积，因而质点是不也

2、许转动。任何转动物体在研究其自转时都不能简化为质点。质点不一定是很小物体，很大物体也可简化为质点。同一个物体有时能够看作质点，有时又不能看作质点，详细问题详细分析。 质点是一个科学抽象，是对实际物体近似，是一个抱负化物理模型，这也是物理学中惯用一个主要研究办法。（2）质点特点第6页第6页 突出主要原因，忽略次要原因，将实际问题简化为物理模型，是研究物理学问题基本思维办法之一，这种思维办法叫抱负化办法。 质点就是利用这种思维办法建立一个抱负化物理模型。抱负化办法名词解释第7页第7页（3）质点条件 物体大小和形状对研究问题影响能够忽略不计。 比如：研究地球公转 抛出去手榴弹在空中运动 第8页第8页

3、物体上各点运动情况都是相同（即做平动），它上面某“点”运动规律就能够代表它整体运动情况，故此物体也能够看作质点来处理。 比如：平直公路上行驶汽车， 分析：车身上各部分运动情况相同，当我们把汽车作为一个整体来研究它运动时候，就能够把汽车当作质点。第9页第9页有转动但相对于平动而言能够忽略时，也能够把物体视为质点。比如：乒乓球在空中只做旋转运动时，假如研究乒乓球轨迹即可将乒乓球视为质点。 一个物体能否当作质点，是由问题性质决定，取决于它形状和大小在所研究问题中是否能够忽略不计，而跟本身体积大小、质量多少和运动速度大小无关。总结第10页第10页 同一物体在不同情况下有时可看作质点，有时不可看作质点。

4、 比如：一列火车从北京开到上海，研究火车运行时间，能够将火车当作质点; 而火车过桥时，计算火车过桥时间，不能够将火车当作质点 注意第11页第11页 普通来说，能够把撑杆跳高运动分为下列几种阶段：助跑、撑杆起跳、越过横杆。在下列几种情况下运动员能否看作质点，从中体会质点模型建立过程。练一练第12页第12页 （1）教练员针对训练录像纠正运动员错误时，能否将运动员当作质点？ （2）分析运动员助跑速度时，能否将其当作质点？ 不能。纠正错误动作时不能忽略运动员形状和大小。能。分析助跑速度时，能够忽略运动员姿势及动作。第13页第13页2、参考系第14页第14页如何判断一个物体是运动？第15页第15页（1）

5、参考系定义 要描述一个物体运动，首先要选定某个其它物体做参考，观测物体相对于这个“其它物体”位置是否随时间改变，以及如何改变。这种用来做参考物体称为参考系（reference frame）。参考系是研究机械运动原则。名词解释第16页第16页（2）参考系选择参考系选择是任意，应以观测方便和使物体运动尽也许简朴为标准。普通选择地球和相对于地球静止物体。描述地面上物体运动时，通常选地面或相对于地面静止不动其它物体作为参考系。一个物体一旦被选为参考系，就认为它是静止，假定参考系不动。比较两个物体运动应选同一参考系。选择不同参考系来观测同一个物体运动，观测结果可能会不同。运动相对性第17页第17页想一想

6、 我们说下列物体是运动，是拿什么作为参考系？地面、观众、路旁树第18页第18页1. “小小竹排江中游，巍巍青山两岸走”分别描述了两种运动情景，分别是以什么为参考系？2. “月亮在莲花般云朵里穿行”3. “坐地日行八万里，巡天遥看一千河”，我们感觉是静止不动。这与诗句里描述是否矛盾？4. “满眼风波多闪烁，看山恰似走来迎，仔细看山山不动，是船行”其中“看山恰似走来迎”和“是船行”所选参考系分别是什么？练一练河岸、竹排云朵 不矛盾人、山（地面）第19页第19页3、坐标系 第20页第20页如何拟定物体位置？ 若物体只在一条直线上运动，如何描述位置及位置改变？若在某平面（操场）上呢？文字描述以便吗？能

7、准确吗？有无简便又准确办法？ 这是不是很以便？第21页第21页xo5m物体沿直线运动 为了定量地描述物体位置及位置改变，需要在参考系上建立适当坐标系（coordinate system）。（1）坐标系名词解释 坐标系是在参考系基础上抽象出来概念，是抽象化参考系。 注意第22页第22页（2）坐标系构成要素 直线坐标系数字原点单位长度正方向物理量符号单位第23页第23页（3）坐标系种类 一维坐标（直线坐标系） 描述物体在一条直线上运动，即物体做一维运动时，能够以这条直线为 x 轴，在直线上要求原点、正方向和单位长度，建立直线坐标系。如图所表示，若某一物体运动到A点，此时它位置坐标 xA3m，若它运

8、动到B点，则此时它坐标 xB2m（“”表示沿 x 轴负方向）。第24页第24页 二维坐标（平面直角坐标系） 描述物体在一平面内运动，即二维运动时，需采用两个坐标拟定它位置。AxyO22喷水抛物线x1y1yox第25页第25页三维坐标（立体坐标系） 描述物体在空间运动。xyzO第26页第26页用坐标系你能说出他们位置吗?第27页第27页全球卫星定位系统（GPS） 卫星测时测距导航 / 全球定位系统 Navigation Satellite Time and Ranging/Global Positioning System 拟定地球物体详细方位，提供准确时间。 在地图上看到经纬线，事实上就是在地

9、球表面建立坐标系第28页第28页1. 机械运动： 物体相对于其它物体位置改变叫机械运动，简称运动。2. 参考系： 描述物体运动时，用来作参考（假定为静止） 另外物体。课堂小结第29页第29页3. 质点： 用来代替物体有质量点。质点是一个抱负化物理模型（关键是要弄清什么时候能够看作质点）。4. 坐标系: 为了定量地描述物体位置及位置改变，需要在参考系上建立适当坐标系。第30页第30页 1. 下列物体能看做质点是（ ） A. 沿着斜面下滑木块 B. 研究斜面上木块是下滑还是翻滚 C. 风扇叶片 D. 自转中地球课堂练习2. 以下关于质点说法中，正确是（ ）A. 地球很大，一定不能看做质点 B. 原

10、子核很小，一定能看做质点 C. 同一物体在不同情况中，有时可看做质 点，有时则不可看做质点 D. 质点是一个理想化模型，无实际意义AC第31页第31页3. 下列关于质点说法中，正确是（ ）A. 体积很小物体都可当作质点B. 质量很小物体都可当作质点C. 物体大小和形状在所研究问题中起作用 很小，能够忽略不计时，我们就能够把物体看 成质点D. 只有低速运动物体才可当作质点，高速运动 物体不可当作质点C第32页第32页4. 以下说法中正确是（ ）A. 研究物体运动，首先必须选定参考系B. 参考系必须选择地面C. 研究同一物体运动时，选取地面或相对地 面静止物体为参考系，所得出关于物体 运动结论是相

11、同D. 选取不同参考系，所得出关于物体运动 结论可能是不同ACD第33页第33页 5. 诗句“满眼风波多闪灼，看山恰似走来迎，仔细看山山不动，是船行”中，“看山恰似走来迎”和“是船行”所选参考系分别为（ ） A. 船和山 B. 山和船 C. 地面和山 D. 河岸和流水 A第34页第34页6. 下列情况不能当作质点是（ ）A. 研究绕地球飞行时航天飞机轨道B. 研究飞行中直升机上螺旋桨转动情况C. 计算从北京开往汕头一列火车运营时间D. 计算火车通过路口所用时间BD7. 关于参考系选取，下列说法正确是（ ）A. 参考系必须选取静止不动物体 B. 参考系必须是和地面联系在一起C. 在空中运动物体不能作为参考系 D. 任何物体都能够作为参考系D第35页第35页 8. 第一次世界大战期间，一名法国飞行员在米高空飞行时，发觉旁边有一个小东西，他认为是一只小飞虫，灵敏地把它抓过来，令他吃惊是，抓到竟是一颗子弹。飞行员能抓住子弹原因是（ ） A. 飞行员反应快 B. 子弹相对飞行员是静止 C. 子弹已经飞行没劲了 D. 飞行员有手劲B第36页第36页 9. 在公路上向左匀速运动汽车，通过一棵果树时，恰有树上一个果子从上面自由落下，下图为运动轨迹，在地面上观测到运动轨迹是_车中人以车为参考系观测到果子运动轨迹是_。ABCDAD第37页第37页10. 太阳从东边升起，西边落下，是地球上自然