1质点、参考系和坐标系.ppt

1、第一章 运动的描述,机械运动,-物体的空间位置随时间的变化,力学,-物理学中研究物体做机械运动 规律的分支,(平动、转动),刚要起飞的战斗机,百米赛跑中的运动员,运动是一切物体的固有属性，是物体的存在形式，宇宙中的一切，大到天体，小到分子、原子、都处在永恒的运动中.,运动是绝对的,问题1：该如何描述物体的运动呢？,画家？,诗人？,谁能准确描述下列物体的运动？ 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,精确描述之难,是否要考虑飞机上各点的运动情况？,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,研究方法：忽略某些次要因素（如形状、大小），只关心主要的方面。,要

2、考虑车轮、厢的运动区别吗？,一.质点 引入目的：为了研究问题的方便，从简单到复杂 1.定义：用来代替物体的有质量的点,理想化物理模型：抓住问题的主要方面， 忽略次要因素。,2.实际物体可看作质点的条件： 物体的大小和形状对研究的问题的影响可忽略不计。,1、质点、参考系和坐标系,课堂练习： 在以下哪些情况中可以把物体看成质点？ A 研究某位同学骑车回家的速度 B 对这位同学骑车的姿势进行生理学 的分析 C 研究火星探测器从地球到火星的飞行 轨迹 D 研究火星探测器降落火星后如何探测 火星表面,思考： 在下列问题中，能否将物体看作质点？ 研究地球绕太阳的公转 一列沿京沪铁路运行的列车，若要研究它从

3、北京到上海的运动时间 研究由于地球自转而造成各处昼夜变化 研究火车通过一座桥梁的时间,说明: 1、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。 2、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。,质点和几何中的点是一回事吗？,思维体操：, 如何解释小孩的静止或运动？ 同样的物体，运动会不同？,二、参考系,1.概念: 选定的用来做参考的物体,2.说明：,（1）运动和静止都是相对于参考系的,（2）参考系的选择是任意的，一般应使物体运

4、动的描叙尽可能简单,（3）选择不同的参考系观察的结果可能不一样,（4）比较两个物体的运动情况，必须选择同一 参考系才有意义,为了分析、判断物体的运动，必须选择参考系,1、歌曲中有句歌词：“月亮走，我也走” 。觉得月亮在云中穿行，这时选取的参考系是： A、月亮 B、云 C、地面 D、星,练一练：,2、电影闪闪的红星主题歌中“小小竹排江中流，巍巍青山两岸走”， 第一句是以 为参考系的， 第二句是以 为参考系的。,一道练习题（11页）,下列情形，分别说明什么物体相对什么参考系在运动？ 一江春水向东流 地球的公转 钟表的时针在转动 太阳东升西落,一道问答题（12页） 飞花两岸照船红， 百里榆堤半日风。

5、 卧看满天云不动， 不知云与我俱东。 诗中描述了什么物体的运动？它是以什么物体为参考系的？ 你对诗人关于 “榆堤”、“云”、“我” 的运动与静止的说法有没有不同的认识？,一道提升题,两辆汽车在平直的公路上行驶，甲车内一个人看乙车没有动，而乙车内的一个人看见路旁的树木向西移动，如果以大地为参考系，上述观察说明（） A甲车不动，乙车向东运动 B乙车不动，甲车向东运动 C甲车向西运动，乙车向东运动 D甲乙两车以相同的速度向东运动,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？,问题2：如何确定物体位置？,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,100m 比赛

6、起跑后3S的位置？,放在绿茵场上足球的位置？平面,三、坐标系,引入目的：为了定量描述物体的位置和位置的变化，需要在参考系上建立适当的坐标系。,2、坐标系的构成要素： 原点、正方向、标度、物理量、单位,手持式GPS,科学漫步：全球卫星定位系统（GPS）,GPS显示屏信息,车载GPS,放大图,生活中的物理,GPS：全球定位系统 ( 授时与测距导航系统-全球定位系统 navigation system timing and rangingglobal positioning system ) 全球定位系统是美国从20世纪70年代开始研制，历时20年，耗资200亿美元，于1994年全面建成，具有在海、

7、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统。 在美国,GPS全球卫星定位技术与“阿波罗”飞船登月、航天飞机升空，同列为20世纪“三大航天工程”。,生活中的物理,GPS：全球定位系统 ( 授时与测距导航系统-全球定位系统 navigation system timing and rangingglobal positioning system ) GPS系统包括三大部分： （1）GPS卫星（空间部分） （2）地面支撑系统（地面监控部分） （3）GPS接收机（用户部分）,本课小结：,本节学习了质点.参考系和坐标系等概念，它们是运动学乃至整个力学的最基本的概念。要描述物体的运动

8、，首先要建立一个物理模型，最简单的是“质点”这一理想化模型。由于运动的相对性，描述运动时必须选择参考系。为了准确.定量地描述质点的运动，还要在参考系中建立坐标系。 除此之外，你还学到了什么方法？,作业：复习本节内容 完成新坐标中第一节内容 预习“时间和位移”,典型例题 1、在下列物体的运动中，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.表演精彩芭蕾舞演员 E.参加一百米跑竞赛的运动员在冲刺过程中 F.在斜下推力的作用下，沿水平面滑动的箱子 G.计算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。,ACFG,2

9、、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（ ） （A）早晨太阳从东方升起，参考系是地面 （B）地球绕太阳近似圆周运动，参考系是太阳 （C）研究地面上物体的运动只能取地面为参考系 （D）在不同参考系中描述物体的运动，简繁程度会不同,ABD,3、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： ( ) A.时间必须是在清晨，飞机正在由东向西飞行，飞机的速度必须较大 B.时间必须是在清晨，飞机正在由西向东飞行，飞机的速度必须较大 C.时间必须是在傍晚，飞机正在由东向西飞行，飞机的速度必须较大 D.时间必须是在傍晚，飞机正在由西向东飞行，飞机的速度不能太大