质点 参考系和坐标系

1、第 1 节,质点 参考系和坐标系,第一章 运动的描述,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。,物体的空间位置随时间的变化，它是自然界最简单、最基本的运动形式。,机械运动,地球在转动,乌龟在跑,鸟 在飞翔,火箭飞向太空,运动是 绝对 的， 一切物体都在不停地 运动,在物理学中，研究物体做机械运动的分支叫力学。,问题1：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。,谁能准确描述这些物体的运动？,如：雄鹰在空中翱翔 足球的飞滚 树叶、纸张的飘落 海浪的汹涌澎湃,难道

2、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, 研究火车在城市之间运行,我们是否要考虑飞机本身大小？,车箱的颤动我们考虑吗？,一、物体的运动,我们已经很自然的忽略某些次要因素（如形状、大小），只关心主要的方面。,思考: 当我们研究地球公转的规律时怎么样看待地球?,如果研究其自转,考查地球上各点的运动, 如何看待地球？,再看下面的例子,一、质点：,用来代替物体的有质量的点。,1、特点：,A、它没有大小和形状。,B、它具有物体的全部的质量。,C、它是一种理想化的模型。,2、 物体被看作质点的条件：,当物体的大小和形状对我们研究问题的影响不大可以忽略时，可以把物体看作质点 。,1、关

3、于质点的以下说法正确的是（ ） A只有体积很小或质量很小的物体才能看作质点 B只要物体运动不是很快，就可以把物体看作质点 C物体的大小和形状可以忽略时，可将物体看作质点 D质点是客观存在的,C,2、在下列各物体的运动中，可视作质点的物体有（） A从北京开往广州的一列火车 B研究转动的汽车轮胎 C研究绕地球运动时的航天飞机 D表现精彩的芭蕾舞演员 E参加百米跑竞赛的运动员,AC,几点说明: 1、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。 2、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，物体可以看作质点。

4、3、物体本身的大小对所研究的问题不能忽略时，不能把物体看作质点。 4、物体能否看作质点，取决于它的形状和大小在所研究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。 5、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，有的情况下可以看作质点，而有的情况下不可以看作质点。,3、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、计算火车通过路口所用的时间,BD,上一页,下一页,4、下列关于质点的说法，正确的是 （ ） A顺水漂流

5、的小船可以视为质点 B研究火车通过路旁一根电线杆时，火车可以看做质点 C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 D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,ACD,5、关于质点，下列说法正确的是 （ ） A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 C质点不是实际存在的物体，只是一种理想模型 D大的物体有时也可以被视为质点,C D,上一页,目 录,观察与思考：,同样的物体，运动为什么会不同？,如何解释小孩的静止？,二 、参考系,1、运动的相对性： 描述运动要寻找参考物体 2、参考系（reference frame） （1）选择的任意性（一般选择地球

6、和相对于地球静止的物体） （2）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，必须选择同 一个参考系才有意义。,飞花两岸照船红， 百里榆堤半日风。 卧看满天云不动， 不知云与我俱东。,体会诗境中的相对运动,1 、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,2、列车A和B并排停在某站，当A启动后B还未启动，此时列车B内的一乘客看到自己所乘的列车运动了，他选的参考系是（） A列车A B列车B C站台 D铁轨,A,上一页,目

7、录,3、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（ ） A甲、乙两车一定向左运动 B甲、乙两车一定向右运动 C甲车可能运动，乙车向右运动 D甲车可能静止，乙车向左运动,D,思考：,我们曾说过运动是绝对的，现在又说运动是相对的，矛盾么？, 文字描述方便吗？能精确吗？ 有没有简便又准确的方法？,区分：定性与定量,笛卡儿发明坐标系,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 的 位 置,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。,三.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

8、规定原点，正方向和单位长度，建立直线坐标系。,X,O,练习,A点坐标XA=-3m,X/m,O,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点坐标和走过的路程。,1,-1,2,3,4,-2,-3,-4,A,B,B点坐标XB=2m,走过的路程B=m,上一页,下一页,坐标系： （1）定义：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 （2）一维坐标系：选某一位置为坐标原点，以某个方向为正方向，选择适当的标度建立一个坐标轴，就构成了一维坐标系，适用于描述物体在一维空间运动（即物体沿一条直线运动）时物体的位置 （3）二维坐标系：由两个互相垂直的坐标轴组成

9、，适用于物体在二维空间（即在同一平面）内运动时，又称为平面直角坐标系 （4）三维直角坐标系：由三个互相垂直的坐标轴组成，又称为立体直角坐标系适用于描述物体在三维空间中的具体位置,上一页,目 录,例：从高出地面3m的位置竖直向上抛出一个小球，它上升5m后回落，最后到达地面，如图所示，分别以地面和抛出点为原点建立坐标系，方向均以向上为正，填写以下表格：,解析：本题中的物体沿直线运动，可以在该直线上建立直角坐标系，来定量描述物体的位置，若以地面为原点，则出发点、最高点、落地点的坐标分别为x13m，x28m，x30；若以抛出点为原点，则x1 0 ，x2 5m ，x3 3m,生活中的物理,手持式GPS,车载GPS,GPS：全球定位系统 ( 授时与测距导航系统-全球定