1.1 质点、参考系和坐标系.ppt

1、第一章 运动的描述,1.1 质点、参考系和坐标系,一.创设情境 导入课题,观察以下图片，通过分析，体会并用物理语言总结什么是运动？,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。,一.机械运动:,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；,鸟 在飞翔,火箭飞向太空,乌龟在跑,地球在转动,“白鸽”传书,常州-北京T110次火车（里程1298km，旅时11h26min）,困难在于任何物体都有一定的形状和大小。,事实上物体的运动都很复杂。“我们要了解自然规律，应该先分析最简单的情况。”那怎样描述物体的运动呢？,2、此时我们把鸽子与火车看成了什么？

2、,1、如果我们仅仅研究“白鸽”的飞行情况、火车整体的运动情况，我们有没有必要考虑白鸽或火车自身具体的细节（如鸽子的眼睛的转动，火车的车厢数）,问题：,二.主体探究 形成概念,研究飞机在空中的位置、离开地面的高度、飞行的速度、运动轨道等问题时，可以用一个小点代替这个“庞大”的飞机,因为飞机的大小与形状在研究的问题中影响很小,可忽略不计,有质量的点称为质点,二 质点:,“神舟”7号飞船长9.19m，直径2.8m,用长58m的“长征”2F号火箭发射。,实例2,“神舟”七号运行时在指挥部荧光屏上的显示为一个小小的光点。,想一想:地球可不可以看成质点？,研究地球公转时，地球本身的大小和形状是次要因素可忽

3、略. 可看成质点.,研究地球自转时，地球本身的大小和形状不可忽略. 不能看成质点.,研究飞机在空中的位置、离开地面的高度、飞行的速度、运动轨道等问题时，它本身的大小和形状是次要因素可忽略.这时飞机可看成质点.,不能!因为研究飞机的结构时,飞机的大小与形状在研究的问题中不可忽略.,思考：而当我们研究飞机的结构时,能否把飞机看成质点?,问题提出：物体都可以看作质点吗？,1、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： 物体的形状、大小、体积对所研究的问题的影响可以忽略不计。 3、注：理想化的“物理模型”,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）,二、物

4、体和质点,讨论：研究火车的运动,1）火车从北京到广州的路程,2)火车过铁路桥的时间,3）火车车轮上某点的运动情况,再看下面的例子, 如何解释小孩的静止？ 同样的物体，运动会不同？,2.选择和利用参考系的原则是什么？,标准性：用来选作参考系的物体都是假定不动的； 差异性：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； 任意性：研究方便简单原则 （一般选择地球和相对于地球静止的物体为参考系） 统一性：比较多个物体的运动应选同一参考系。,1、参考系: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。,三 参考系,3、同一运动，如果选取的参考系不同，运动情况一般不同，请举例说明,第一次世界

5、大战期间的一次空战中，一个法国飞行员正在2 000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下问题，并注意体会参考系的选取与运动的相对性。 (1)子弹飞得那么快(一般为几百米每秒)，为什么没有把他的手打穿？体会一下，同一物体相对于不同的参考系运动状态相同吗？,（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“空中加油”和“空中对接”应满足的基本条

6、件是什么?,一个坐标系有几个要素呢？,原点,正方向,注意：物理量的符号和单位！,说一说：除了上面的直线坐标系，你还知道什么其他的坐标系吗？,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。,四 坐标系,如果物体沿直线运动，可以以这条直线为x轴，在直线上规定原点、正方向和单位长度，建立直线坐标系。,X,O,坐标系的种类,直线坐标系（一维）,平面直角坐标系（二维）,空间三维坐标系（三维）,全球卫星定位系统（GPS）,科学漫步,车载GPS定位系统1,放大图,如何在地面定物体位置？,寻找有用信息：经度与纬度（大地坐标系）,AD,（一）下列关于质点的说法正确的是（ ） A、质点是一

7、个理想化模型，实际并不存在 B、因为质点没有大小，所以与几何中的点没 有区别 C、凡轻小的物体，都可看作质点 D、如果物体的大小和形状对所研究的问题属于无关或次要因素，就可以把物体看作质点。,三 能力迁移 巩固运用,（二）研究下列运动时，可以把物体看作质点的是 （ ） A、做精彩表演的花样滑冰运动员 B、参加马拉松比赛的运动员 C、研究飞出枪口的子弹运动轨迹时的子弹 D、研究绕地球运动一周所用时间的航天飞机,BCD,（三)下列情况不能看成质点的是（ ）,A、研究绕地球飞行时航天飞机的轨道 B、研究飞行中的直升机上的螺旋桨的转动情况 C、计算从北京开往汕头的一列火车的运行时间 D、计算火车通过路

8、口所用的时间,BD,(四）以下说法正确的是 （ ） A、参考系就是不动的物体 B、任何情况下，只有地球才是最理想的参考系 C、不选定参考系，就无法研究某一个物体是怎么运动的 D、同一物体的运动，对不同的参考系可能有不同的观察结果,CD,（五）甲、乙、丙三架电梯，甲中乘客看到一座高楼在向下运动，乙中乘客看到甲在向下运动，丙中乘客看到甲、乙都在向上运动，这三架电梯的运动情况可能有那些？,答：以地面为参考系，甲是向上运动的； 而乙也是向上运动的，但乙的速度比甲大；而丙有可能向上运动，但丙的速度比甲、乙都小；丙也可能向下运动；丙还有可能静止。,A点坐标XA=-3m,X/m,O,（六）如图所示，汽车沿X轴做直线运动，从A点运动到B点，由图判断A点坐标、B点坐标和走过的距离。,1,-1,2,3,4,-2,-3,-4,A,B,B点坐标XB=2m,走过的距离B=m,课外自主探究题： 太阳从东边升起，西边落下，是地球上的自然现象，但在某些条件下，在纬度较高地区上空飞行的飞机上，旅客可以看到太阳从西边升起的奇妙现象。这些条件是：