质点、参考系和坐标系ppt.ppt

1、第一章 运动的描述,在我们周围可以看到各种各样的运动：,雄鹰在飞翔,火箭飞向太空,地球在转动,一切物体都在运动着,运动是绝对的,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。,谁运动？（研究对象）, ,运动,由浅入深 由表及里,怎样运动？（描述：文字、物理量、图像）,为何会运动？（因果分析）,问题：该如何描述物体的运动呢？ 诗人用“气势磅礴”的词语描述大河中的水流，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。,1 质点 参考系和坐标系,你能准确描述下列物体的运动吗？,小汽车的运动,试一试,抛出的木棒在空中的运动,在描述上述

2、物体运动时，我们遇到了哪些困难和麻烦，这个困难和麻烦是由于什么原因造成的？,难道我们真的无法准确描述物体的运动吗？,车箱的颤动我们考虑吗？,我们是否要考虑飞机本身大小形状？,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。,例：飞机以某速度从南京飞向北京, 火车在南京与上海之间的运行,（2）质点是一个理想化的“物理模型”,矛盾的主次方面,（1）某些情况下，将物体简化为一个 有质量的点-质点,忽略次要因素：形状、大小等 突出主要因素：具有质量（本质属性),物体都可以看作质点吗？,可不可以这样说：大物体不能当作质点，小物体才能当作质点？,原子，分子,R=1.5108km,D=1

3、.3104km,（3）物体能否看作质点是有条件的 物体的大小和形状在研究的问题中可以忽略不计,介绍理想化方法：,我们在研究物理现象时，可以对问题进行简化，也可以撇开无关因素及次要因素，这种方法叫理想化方法。,质 点,忽略了大小和形状,轻绳、轻杆,忽略了绳、杆的质量,光滑平面,忽略了摩擦力,1、物体上各点的运动情况相同时，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、物体虽有转动，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。,归纳,3、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，

4、质量的多少和运动速度的大小无关。 4、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。,归纳,观察,如何解释小孩的静止？,物体的运动是相对的运动的相对性 描述运动要寻找参考物体,2 参考系（reference frame）,为描述物体的运动而选用来做参考的另外物体称为参考系。,参考系假定不动,观察,思考：同样的物体，运动为何会不同？,2 参考系（reference frame）,（1）标准性：被研究物体是静还是动都是相对于参考系而言的。 （2）任意性：选择的任意性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

5、体的运动尽可能简单为原则，通常选地面为参考系。 （3）差异性：同一物体对于不同的参考系，运动可能不同 （4）统一性：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。,我们所说的“日出东方，夕阳西下”是以 . 作为参考系的，“小小竹排江中游，巍巍青山两岸走”第一句以 为参考系，第二句是以 为参考系。,地球,岸边,竹排,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。,诗境中的相对运动,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。,诗境中的相对运动,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

6、动与静止的说法有没有不同的认识？,如何确定物体的位置？,若物体只在一条直线上运动，如何描述位置及位置变化？若在某平面（操场）上呢？,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,3 坐标系（coordinate system）,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。,1、坐标系建立的作用,2、坐标系的构成要素： 原点、正方向、标度、物理量、单位,说一说 对于在平面上运动的物体，例如冰场上的花样滑冰运动员，要描述他们的位置，你认为应该怎样建立坐标系？,二维(直角)坐标系,坐标系,坐标系,参考系（地面）,高空飞机,（视为质点）,科学漫步 全

7、球卫星定位系统（GPS）,手持式GPS定位器,全球卫星定位系统（GPS）,车载GPS定位系统,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,定 位 仪 中 所 示 位 置,1.机械运动：物体相对于其他物体的位置变化叫机械运动，简称运动。,2.参考系：描述物体运动时,用来作参考的(假定为静止) 另外的物体。,3.质点：用来代替物体的有质量的点。(关键是要弄清什么时候可以看作质点! ),4.坐标系: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。,GPS：全球定位系统 ( 授时与测距导航系统-全球定位系统) 全球定位系统是美国从20世纪70年代开始研制，历时2