1.1《質(zhì)點-參考系和坐標(biāo)系》課件(新人教版必修1)

1、新課標(biāo)人教版必修一 v學(xué)習(xí)目標(biāo) v1.了解 什么是機(jī)械運(yùn)動？ v2.知道質(zhì)點的定義，會判斷一個物體能否看作質(zhì) 點。 v3.理解運(yùn)動的相對性，能用參考系描述物體的運(yùn) 動。 v4.知道坐標(biāo)系的概念能夠用坐標(biāo)系描述物體的 位置和位置的變化。 鳥鳥 在飛翔在飛翔 火箭飛向太空火箭飛向太空 烏龜在跑烏龜在跑 地球在轉(zhuǎn)動地球在轉(zhuǎn)動 物體的空間位置隨時間的變化，它是自然界最物體的空間位置隨時間的變化，它是自然界最 簡單、最基本的運(yùn)動形態(tài)，叫機(jī)械運(yùn)動。簡單、最基本的運(yùn)動形態(tài)，叫機(jī)械運(yùn)動。 在物理學(xué)中，研究物體做機(jī)械運(yùn)動的分支叫在物理學(xué)中，研究物體做機(jī)械運(yùn)動的分支叫力學(xué)力學(xué)。 v問題問題1 1：該如何描述物體的

2、運(yùn)動呢？：該如何描述物體的運(yùn)動呢？ v詩人用氣勢磅礴來描述大河中的水流，用矯捷 如燕來描述運(yùn)動員輕盈的舞姿，畫家用汽車后 面的線條來表示風(fēng)，來描述車輛的飛馳。 科學(xué)家呢科學(xué)家呢？ 一、物體的運(yùn)動 1、運(yùn)動是_ 的 一切物體都在不停地運(yùn)動運(yùn)動 _ 誰能準(zhǔn)確描述下列物體的運(yùn)動？ 如：雄鷹在空中翱翔 足球的飛滾 樹葉、紙張的飄落 海浪的洶涌澎湃 絕對絕對 一、物體的運(yùn)動 難道我們真的無法描述物體的運(yùn)動？ 例：飛機(jī)以某速度從南京飛向北京, 研究火車在城市之間運(yùn)行 思考思考:當(dāng)我們研究地球公轉(zhuǎn)的規(guī)律時怎么樣看待當(dāng)我們研究地球公轉(zhuǎn)的規(guī)律時怎么樣看待 地球地球? 如果研究其自轉(zhuǎn)如果研究其自轉(zhuǎn),考查地球上各點

3、的運(yùn)動考查地球上各點的運(yùn)動, 如何看如何看 待地球？待地球？ 再看下面再看下面 的例子的例子 一、質(zhì)點：一、質(zhì)點： 用來代替物體的有質(zhì)量的點用來代替物體的有質(zhì)量的點。 1、特點：、特點： A、它沒有大小和形狀。、它沒有大小和形狀。 B、它具有物體的全部的質(zhì)量。、它具有物體的全部的質(zhì)量。 C、它是一種理想化的模型。、它是一種理想化的模型。 2、 物體被看作質(zhì)點的條件物體被看作質(zhì)點的條件： 當(dāng)物體的大小和形狀對我們當(dāng)物體的大小和形狀對我們 研究問題研究問題 的影響不大可以忽略時，可以把物體看的影響不大可以忽略時，可以把物體看 作質(zhì)點作質(zhì)點 。 1、關(guān)于質(zhì)點的以下說法正確的是（、關(guān)于質(zhì)點的以下說法正

4、確的是（ ） A只有體積很小或質(zhì)量很小的物體才能看作只有體積很小或質(zhì)量很小的物體才能看作 質(zhì)點質(zhì)點 B只要物體運(yùn)動不是很快，就可以把物體看只要物體運(yùn)動不是很快，就可以把物體看 作質(zhì)點作質(zhì)點 C物體的大小和形狀可以忽略時，可將物體物體的大小和形狀可以忽略時，可將物體 看作質(zhì)點看作質(zhì)點 D質(zhì)點是客觀存在的質(zhì)點是客觀存在的 C 2 2、在下列各物體的運(yùn)動中，可視作質(zhì)點、在下列各物體的運(yùn)動中，可視作質(zhì)點 的物體有（）的物體有（） A A從北京開往廣州的一列火車從北京開往廣州的一列火車 B B研究轉(zhuǎn)動的汽車輪胎研究轉(zhuǎn)動的汽車輪胎 C C研究繞地球運(yùn)動時的航天飛機(jī)研究繞地球運(yùn)動時的航天飛機(jī) D D表現(xiàn)精彩

5、的芭蕾舞演員表現(xiàn)精彩的芭蕾舞演員 E E參加百米跑競賽的運(yùn)動員參加百米跑競賽的運(yùn)動員 AC v 幾點說明幾點說明: : v1 1、物理各點的運(yùn)動情況相同（平動）時，可以看作質(zhì)點，、物理各點的運(yùn)動情況相同（平動）時，可以看作質(zhì)點， 一般研究物體的轉(zhuǎn)動時不能把物體看作質(zhì)點。一般研究物體的轉(zhuǎn)動時不能把物體看作質(zhì)點。 v2 2、物體有轉(zhuǎn)動，但物體的轉(zhuǎn)動不是我們所研究的主要問、物體有轉(zhuǎn)動，但物體的轉(zhuǎn)動不是我們所研究的主要問 題時，物體的本身大小和形狀已變成了次要因素，物體可題時，物體的本身大小和形狀已變成了次要因素，物體可 以看作質(zhì)點。以看作質(zhì)點。 v3 3、物體本身的大小對所研究的問題不能忽略時，不能

6、把、物體本身的大小對所研究的問題不能忽略時，不能把 物體看作質(zhì)點。物體看作質(zhì)點。 v4 4、物體能否看作質(zhì)點，取決于它的形狀和大小在所研究、物體能否看作質(zhì)點，取決于它的形狀和大小在所研究 的問題中是否可以忽略不計，而跟物體自身體積的大小，的問題中是否可以忽略不計，而跟物體自身體積的大小， 質(zhì)量的多少和運(yùn)動速度的大小無關(guān)。質(zhì)量的多少和運(yùn)動速度的大小無關(guān)。 v5 5、一個物體能否看作質(zhì)點取決于所研究問題的性質(zhì)，即、一個物體能否看作質(zhì)點取決于所研究問題的性質(zhì)，即 使同一個物體在研究問題不同時，有的情況下可以看作質(zhì)使同一個物體在研究問題不同時，有的情況下可以看作質(zhì) 點，而有的情況下不可以看作質(zhì)點。點，

7、而有的情況下不可以看作質(zhì)點。 BD 上一頁下一頁 1 1 下列關(guān)于質(zhì)點的說法，正確的是下列關(guān)于質(zhì)點的說法，正確的是 （ ） A A順?biāo)鞯男〈梢砸暈橘|(zhì)點順?biāo)鞯男〈梢砸暈橘|(zhì)點 B B研究火車通過路旁一根電線桿時，火車可以研究火車通過路旁一根電線桿時，火車可以 看做質(zhì)點看做質(zhì)點 C C研究奧運(yùn)會乒乓球運(yùn)動員打出的弧圈球時不研究奧運(yùn)會乒乓球運(yùn)動員打出的弧圈球時不 能把乒乓球看做質(zhì)點能把乒乓球看做質(zhì)點 DD研究奧運(yùn)會跳水運(yùn)動員跳水動作時，不能將研究奧運(yùn)會跳水運(yùn)動員跳水動作時，不能將 運(yùn)動員看做質(zhì)點運(yùn)動員看做質(zhì)點 解析解析 順?biāo)鞯男〈鼽c的運(yùn)動情況一致，是平動的物體，可視為質(zhì)順?biāo)鞯男〈?/p>

8、各點的運(yùn)動情況一致，是平動的物體，可視為質(zhì) 點，點，A對對 研究火車通過路旁的一根電線桿時，火車的長度不能忽略，火車不能研究火車通過路旁的一根電線桿時，火車的長度不能忽略，火車不能 看做質(zhì)點，故看做質(zhì)點，故B錯誤錯誤 研究旋轉(zhuǎn)多變的乒乓球的弧圈運(yùn)動時，乒乓球的大小不能忽略，乒乓研究旋轉(zhuǎn)多變的乒乓球的弧圈運(yùn)動時，乒乓球的大小不能忽略，乒乓 球不能看做質(zhì)點，故球不能看做質(zhì)點，故C正確正確 研究運(yùn)動員的跳水動作時，要研究轉(zhuǎn)體和翻滾等高難動作，也不能看研究運(yùn)動員的跳水動作時，要研究轉(zhuǎn)體和翻滾等高難動作，也不能看 做質(zhì)點，故做質(zhì)點，故D正確正確 答案答案 ACD 2 2 關(guān)于質(zhì)點，下列說法正確的是關(guān)于質(zhì)

9、點，下列說法正確的是 （ ） A A質(zhì)點就是一個體積很小的小球質(zhì)點就是一個體積很小的小球 B B只有很小的物體才能被視為質(zhì)點只有很小的物體才能被視為質(zhì)點 C C質(zhì)點不是實際存在的物體，只是一種理想質(zhì)點不是實際存在的物體，只是一種理想 模型模型 DD大的物體有時也可以被視為質(zhì)點大的物體有時也可以被視為質(zhì)點 解析解析 質(zhì)點不是實際存在的物體，更不是小球，是實際物質(zhì)點不是實際存在的物體，更不是小球，是實際物 體的近似，是理想模型；不一定小的物體才可以被視為體的近似，是理想模型；不一定小的物體才可以被視為 質(zhì)點，如地球很大，但在研究地球公轉(zhuǎn)時可將其視為質(zhì)質(zhì)點，如地球很大，但在研究地球公轉(zhuǎn)時可將其視為質(zhì)

10、 點點 答案答案 C D 上一頁目 錄 思考與討論： v質(zhì)點和幾何中的點是一回事嗎？ 1、相同點：都是沒有形狀和大小的點。、相同點：都是沒有形狀和大小的點。 2、不同點：質(zhì)點是實際物體的抽象，它具有、不同點：質(zhì)點是實際物體的抽象，它具有 一定的物理內(nèi)涵，不僅具有物體的全部質(zhì)量，一定的物理內(nèi)涵，不僅具有物體的全部質(zhì)量， 而且是一相對的物理概念；幾何中的點沒有質(zhì)而且是一相對的物理概念；幾何中的點沒有質(zhì) 量，僅表示位置，而且應(yīng)該絕對的小。量，僅表示位置，而且應(yīng)該絕對的小。 思維體操： v 同樣的物體，運(yùn)動會不同？ v 如何解釋小孩的如何解釋小孩的靜止？ 二 、參考系 v1、運(yùn)動的相對性： v 描述運(yùn)

11、動要尋找參考物體 v2、參考系（reference frame） v （1）選擇的任意性（一般選擇地球和相對于 地球靜止的物體） v （2）對不同參考系，運(yùn)動可能不同 注意：比較兩個物體的運(yùn)動情況，必須選 擇同一個參考系才有意義。 體會詩境中的相對體會詩境中的相對 運(yùn)動運(yùn)動 1 1 、以下說法正確的是（、以下說法正確的是（ ） A.A.參考系就是不動的物體參考系就是不動的物體 B.B.任何情況下，只有地球才是最理想的參任何情況下，只有地球才是最理想的參 考系考系 C.C.不選定參考系，就無法研究某一個物體不選定參考系，就無法研究某一個物體 是怎么運(yùn)動的是怎么運(yùn)動的 D.D.同一物體的運(yùn)動，對不

12、同的參考系可能同一物體的運(yùn)動，對不同的參考系可能 有不同的觀察結(jié)果有不同的觀察結(jié)果 CD 2 2、列車、列車A A和和B B并排停在某站，當(dāng)并排停在某站，當(dāng)A A啟動后啟動后B B還還 未啟動，此時列車未啟動，此時列車B B內(nèi)的一乘客看到自己內(nèi)的一乘客看到自己 所乘的列車運(yùn)動了，他選的參考系是（所乘的列車運(yùn)動了，他選的參考系是（ ） A A列車列車A A B B列車列車B B C C站臺站臺 D D鐵軌鐵軌 A 上一頁目 錄 4 4 觀察圖中的煙和小旗，關(guān)于甲、乙兩車相對于房子觀察圖中的煙和小旗，關(guān)于甲、乙兩車相對于房子 的運(yùn)動情況，下列說法正確的是（的運(yùn)動情況，下列說法正確的是（ ） A A

13、甲、乙兩車一定向左運(yùn)動甲、乙兩車一定向左運(yùn)動 B B甲、乙兩車一定向右運(yùn)動甲、乙兩車一定向右運(yùn)動 C C甲車可能運(yùn)動，乙車向右運(yùn)動甲車可能運(yùn)動，乙車向右運(yùn)動 DD甲車可能靜止，乙車向左運(yùn)動甲車可能靜止，乙車向左運(yùn)動 解析解析 圖中房子相對地面是靜止的，由煙囪冒出的煙向左飄，可知此時風(fēng)圖中房子相對地面是靜止的，由煙囪冒出的煙向左飄，可知此時風(fēng) 向向左（相對于地球而言）甲車上的旗子也向左，則有三種可能情況：向向左（相對于地球而言）甲車上的旗子也向左，則有三種可能情況： 一是甲車不動，風(fēng)把小旗向左刮；二是甲車向右運(yùn)動，風(fēng)相對甲向左，一是甲車不動，風(fēng)把小旗向左刮；二是甲車向右運(yùn)動，風(fēng)相對甲向左， 風(fēng)把

14、小旗向左刮；三是甲車向左運(yùn)動但小于風(fēng)速，因此風(fēng)仍能把小旗向風(fēng)把小旗向左刮；三是甲車向左運(yùn)動但小于風(fēng)速，因此風(fēng)仍能把小旗向 左刮對于乙車，則只有乙車向左運(yùn)動并大于風(fēng)速，此時風(fēng)把小旗向右左刮對于乙車，則只有乙車向左運(yùn)動并大于風(fēng)速，此時風(fēng)把小旗向右 刮故選項刮故選項D正確正確 答案答案 D 思考： v我們曾說過運(yùn)動是絕對的，現(xiàn)在又 說運(yùn)動是相對的，矛盾么？ v 文字描述方便嗎？能精確嗎？ v 有沒有簡便又準(zhǔn)確的方法？ v 若物體只在一條直線上運(yùn)動，如何描 述位置變化？若在某平面（操場）上呢？ 如 何 確 定 物 體 的 位 置 為了定量地描述物體的位置及位置的變化，為了定量地描述物體的位置及位置的變

15、化， 需要在參考系上建立適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系。需要在參考系上建立適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系。 4.坐標(biāo)系坐標(biāo)系 如果物體沿直線運(yùn)動，可以以這條直線為如果物體沿直線運(yùn)動，可以以這條直線為x軸，軸， 在直線上規(guī)定原點，正方向和單位長度，建立在直線上規(guī)定原點，正方向和單位長度，建立 直線坐標(biāo)系。直線坐標(biāo)系。 X O 5m 練習(xí)練習(xí) A點坐標(biāo)點坐標(biāo)XA=-3m X/m O 如圖所示，汽車沿如圖所示，汽車沿X軸做直線運(yùn)動，從軸做直線運(yùn)動，從A點點 運(yùn)動到運(yùn)動到B點，由圖判斷點，由圖判斷A點坐標(biāo)、點坐標(biāo)、B點坐標(biāo)和點坐標(biāo)和 走過的路程。走過的路程。 1-1234-2-3-4 A B B點坐標(biāo)點坐標(biāo)XB=2m 走過的路程走過的路

16、程 B= m 上一頁下一頁 知識歸納知識歸納 坐標(biāo)系坐標(biāo)系 （1）定義：）定義：為了定量地描述物體的位置及位置的為了定量地描述物體的位置及位置的 變化，需要在參考系上建立適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系變化，需要在參考系上建立適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系 （2）一維坐標(biāo)系：）一維坐標(biāo)系：選某一位置為坐標(biāo)原點，以某選某一位置為坐標(biāo)原點，以某 個方向為正方向，選擇適當(dāng)?shù)臉?biāo)度建立一個坐標(biāo)軸，個方向為正方向，選擇適當(dāng)?shù)臉?biāo)度建立一個坐標(biāo)軸， 就構(gòu)成了一維坐標(biāo)系，適用于描述物體在一維空間就構(gòu)成了一維坐標(biāo)系，適用于描述物體在一維空間 運(yùn)動（即物體沿一條直線運(yùn)動）時物體的位置運(yùn)動（即物體沿一條直線運(yùn)動）時物體的位置 （3）二維坐標(biāo)系：）二維坐標(biāo)

17、系：由兩個互相垂直的坐標(biāo)軸組成，由兩個互相垂直的坐標(biāo)軸組成， 適用于物體在二維空間（即在同一平面）內(nèi)運(yùn)動時，適用于物體在二維空間（即在同一平面）內(nèi)運(yùn)動時， 又稱為平面直角坐標(biāo)系又稱為平面直角坐標(biāo)系 （4）三維直角坐標(biāo)系：）三維直角坐標(biāo)系：由三個互相垂直的坐標(biāo)軸由三個互相垂直的坐標(biāo)軸 組成，又稱為立體直角坐標(biāo)系適用于描述物體在組成，又稱為立體直角坐標(biāo)系適用于描述物體在 三維空間中的具體位置三維空間中的具體位置 上一頁目 錄 5 5 、從高出地面、從高出地面3m3m的位置豎直向上拋出一個小球，它上升的位置豎直向上拋出一個小球，它上升5m5m后回落，最后回落，最 后到達(dá)地面，如圖所示，分別以地面和拋

18、出點為原點建立坐標(biāo)系，方向均后到達(dá)地面，如圖所示，分別以地面和拋出點為原點建立坐標(biāo)系，方向均 以向上為正，填寫以下表格：以向上為正，填寫以下表格： 坐標(biāo)原點的設(shè)置坐標(biāo)原點的設(shè)置出發(fā)點的坐標(biāo)出發(fā)點的坐標(biāo)最高點的坐標(biāo)最高點的坐標(biāo) 落地點的坐標(biāo)落地點的坐標(biāo) 以地面為原點以地面為原點 以拋出點為原點以拋出點為原點 解析：解析：本題中的物體沿直線運(yùn)動，可以在該直線上建立直角坐本題中的物體沿直線運(yùn)動，可以在該直線上建立直角坐 標(biāo)系，來定量描述物體的位置，若以地面為原點，則出發(fā)點、標(biāo)系，來定量描述物體的位置，若以地面為原點，則出發(fā)點、 最高點、落地點的坐標(biāo)分別為最高點、落地點的坐標(biāo)分別為x13m，x28m，x30；若以拋；若以拋 出點為原點，則出點為原點，則x1