1.1质点 参考系和坐标系.ppt

1、不了解运动，就不了解自然。,不了解运动， 就不了解自然。 亚里士多德 （Aristotle,前384前322）,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。,质点 参考系和坐标系,、机械运动,定义：物体相对于其他物体的位置变化叫机械运动，简称运动。,科学家怎样描述物体的机械运动？,描述物体上各点的位置及其随时间的变化。,准确描述物体的运动有什么困难？,物体上各点的运动情况不一定一样。,当我们研究地球公转时，怎么样看待地球?,可以忽略地球的大小和形状，把它视为“点”。,此时，地球的直径远小于它与太阳

2、之间的距离，地球本身的大小和形状是次要因素。,当我们研究地球自转，考查地球上各点的运动情况时，还能视它为“点”吗?,此时，地球不能视为“点”。,此时，地球本身的大小和形状不可以忽略。,求火车从南京开往上海的时间，能否把火车看作“点”？,火车长度远小于南京到上海的距离,此时，火车可以看作“点”,研究火车车轮的转动时,能否把火车看作“点”?,车轮上各点运动情况不一样,火车不能看作“点”。,在物理学中为了研究问题的方便,可以用一个“点”来代替物体。,当我们研究地球公转时，可以忽略地球 的大小和形状，把它视为“点”。 当我们研究火车从南京开往上海的时间 时，可以把火车视为“点”。,二、质点,定义：用来

3、代替物体的有质量的点。,质点是理想化的“物理模型”之一。,质点，是实际物体的一种近似。它抓住了事物的主要因素，忽略了次要因素，是对客观复杂事物近似的理性的反映。这是物理学中常用的一种重要的研究方法。,一个物体能否被看作质点，还取决于所研究问题的性质。即使是同一个物体，在所研究的问题不同时，有的情况下可以看作质点，而有的情况下可能就不可以看作质点。,实际物体能否看作质点的条件：,物体上各点的运动情况完全相同时。,二、质点,一个物体能否看成质点，取决于它的大小和形状在所研究问题中是否可以忽略不计，而跟自身体积的大小、质量的多少和运动速度的大小无关。,1.下列关于质点的说法中，正确的是（ ） A.体

4、积很小的物体都可看成质点 B.质量很小的物体都可看成质点 C.物体的大小和形状在所研究的问题中起的作用很小，可以忽略不计时，我们就可以把物体看成质点 D.只有低速运动的物体才可看成质点，高速运动的物体不可看成质点,C,2.下列情况不能看成质点的是（ ） A.研究航天飞机绕地球飞行时的轨道 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,开动中列车车厢内的小孩是运动的还是静止的？,2.参考系的选择是任意的。参考系不同，观察的结果可能不同。,（三）参考系,1.定义：描述物体运动时，用来作参考(假定为不动)的另外的物体。,

5、3.参考系的选择原则：,应使物体运动的描述尽可能简单、方便。,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.,选择不同的参照系，得到的运动情况一样吗？,1、关于参考系的选取，下列说法正确的是（ ） A、参考系必须选取静止不动的物体 B、参考系必须是和地面联系在一起的 C、在空中运动的物体不能作为参考系 D、任何物体都可以作为参考系,D,2、第一次世界大战期间，一名法国飞行员在2000米的高空飞行时，发现旁边有一个小东西，他以为是一只小飞虫，敏捷地把它抓过来，令他吃惊的是，抓到的竟是一颗子弹。飞行员能抓住子弹的原因是（ ） A、飞行员反应快 B、子弹相对飞行员是静止的 C、子弹已经飞行

6、的没劲了 D、飞行员有手劲,B,3.在公路上向左匀速运动的汽车，经过一棵果树时，树上恰有一个果子从上面自由落下，下图为运动的轨迹，在地面上观察到的运动轨迹是_车中人以车为参考系观察到果子的运动轨迹是_,A,B,C,D,A,D,仅选择了参考系是否就能精确地定量地描绘运动呢？,那怎么办呢？,定量描述物体的位置及位置的变化的方法：,（四）坐标系,建立坐标系的方法：,X,O,在参考系上建立适当的坐标系。,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。,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,平面直角坐标系,喷水抛物线,平

7、面直角坐标系,有时需要准确地描述某个物体所在的位置，如地理上用纬度和经度来确定某个地点。在军事、大地测量等领域常采用全球卫星定位系统（GPS）来确定方位。,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,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，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？,重要的科学思维方法-科学抽象(自然界中任何一种事物及其

8、运动变化，都是比较复杂的，研究问题时，要暂时撇开起作用很小的因素，抓住主要因素)。,、机械运动,定义：,二、质点,定义：,质点是理想化的“物理模型”之一。,实际物体能否看作质点的条件：,参考系的选择是任意的,三、参考系,定义：,参考系的选择原则：,定量描述物体的位置及位置的变化的方法：,四、坐标系,建立坐标系的方法：,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SAB=5m, 找出下列描叙中隐含的参考系 1.小小竹排江中游，巍巍青山两

9、岸走 2.月亮在莲花般的云朵里穿行,河岸； 竹排,云朵,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,ABD,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.地球绕太阳近似做圆周运动，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,下列情况下的物体,哪些可以看作质点( ) A.裁判眼中的体操运动员(正在体操比赛中) B.火车从上海开往北京，在计算其行车时间时 C.火车通过某一路标，计算其所用时间时 D.绕太阳公转的地球，研究其公转时,BD, 甲乙丙三人