《質(zhì)點(diǎn)-參考系和坐標(biāo)系》課件

1、第一章第一章 運(yùn)動(dòng)的描述運(yùn)動(dòng)的描述1 質(zhì)點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)-參考系和坐標(biāo)系參考系和坐標(biāo)系科學(xué)家呢科學(xué)家呢？問(wèn)題問(wèn)題1：該如何描述物體的運(yùn)動(dòng)呢？：該如何描述物體的運(yùn)動(dòng)呢？詩(shī)人用氣勢(shì)磅礴來(lái)描述大河中的水流，用詩(shī)人用氣勢(shì)磅礴來(lái)描述大河中的水流，用矯捷如燕來(lái)描述運(yùn)動(dòng)員輕盈的舞姿，畫(huà)家用汽矯捷如燕來(lái)描述運(yùn)動(dòng)員輕盈的舞姿，畫(huà)家用汽車后面的線條來(lái)表示風(fēng)，來(lái)描述車輛的飛馳。車后面的線條來(lái)表示風(fēng)，來(lái)描述車輛的飛馳。誰(shuí)能準(zhǔn)確描述下列物體的運(yùn)動(dòng)？誰(shuí)能準(zhǔn)確描述下列物體的運(yùn)動(dòng)？如：雄鷹在空中翱翔如：雄鷹在空中翱翔 足球的飛滾足球的飛滾 樹(shù)葉、紙張的飄落樹(shù)葉、紙張的飄落 海浪的洶涌澎湃海浪的洶涌澎湃1. 運(yùn)動(dòng)是運(yùn)動(dòng)是_ 的的; 一切

2、物體都在不停一切物體都在不停_.一、物體的運(yùn)動(dòng)一、物體的運(yùn)動(dòng)精確描述精確描述之難之難誰(shuí)能準(zhǔn)確描述下列物體的運(yùn)動(dòng)？誰(shuí)能準(zhǔn)確描述下列物體的運(yùn)動(dòng)？如：雄鷹在空中翱翔如：雄鷹在空中翱翔 足球的飛滾足球的飛滾 樹(shù)葉、紙張的飄落樹(shù)葉、紙張的飄落 海浪的洶涌澎湃海浪的洶涌澎湃困難在于物體有自己的大小和形狀困難在于物體有自己的大小和形狀1. 運(yùn)動(dòng)是運(yùn)動(dòng)是_ 的的; 一切物體都在不停一切物體都在不停_.一、物體的運(yùn)動(dòng)一、物體的運(yùn)動(dòng)我們是否要考慮我們是否要考慮飛機(jī)本身大??？飛機(jī)本身大??？車箱的顫動(dòng)我車箱的顫動(dòng)我們考慮嗎？們考慮嗎？我們已經(jīng)很自然的我們已經(jīng)很自然的忽略忽略某些次要因素某些次要因素（如形狀、大小），（

3、如形狀、大?。?，只關(guān)心只關(guān)心主要的方面。主要的方面。一、物體的運(yùn)動(dòng)一、物體的運(yùn)動(dòng)難道我們真的無(wú)法描述物體的運(yùn)動(dòng)？難道我們真的無(wú)法描述物體的運(yùn)動(dòng)？例例: 飛機(jī)以某速度從南京飛向北京飛機(jī)以某速度從南京飛向北京, 研研究火車在城市之間運(yùn)行究火車在城市之間運(yùn)行2. 物體和質(zhì)點(diǎn)物體和質(zhì)點(diǎn)(1) 質(zhì)點(diǎn)的概念：質(zhì)點(diǎn)的概念：一個(gè)有質(zhì)量的一個(gè)有質(zhì)量的 物質(zhì)點(diǎn)物質(zhì)點(diǎn)(3) 實(shí)際物體哪些情況下都可簡(jiǎn)化為質(zhì)點(diǎn)實(shí)際物體哪些情況下都可簡(jiǎn)化為質(zhì)點(diǎn)?物理方法物理方法根據(jù)所研究問(wèn)題的性質(zhì)根據(jù)所研究問(wèn)題的性質(zhì)，抓住問(wèn)題中的主要因素抓住問(wèn)題中的主要因素，忽略其次要因素忽略其次要因素，建立一種建立一種理想化的模型理想化的模型，使復(fù)雜

4、問(wèn)題得到使復(fù)雜問(wèn)題得到簡(jiǎn)化簡(jiǎn)化，這是一種重要的科學(xué)研究方法。質(zhì)這是一種重要的科學(xué)研究方法。質(zhì)點(diǎn)就是這樣一個(gè)理想化模型。點(diǎn)就是這樣一個(gè)理想化模型。這是一種科學(xué)抽象。那以前接觸過(guò)這樣這是一種科學(xué)抽象。那以前接觸過(guò)這樣的物理模型嗎？的物理模型嗎？1. 在下列物體的運(yùn)動(dòng)中，可視作質(zhì)點(diǎn)的物在下列物體的運(yùn)動(dòng)中，可視作質(zhì)點(diǎn)的物體有體有( )A. 從北京開(kāi)往廣州的一列火車從北京開(kāi)往廣州的一列火車B. 研究轉(zhuǎn)動(dòng)的汽車輪胎研究轉(zhuǎn)動(dòng)的汽車輪胎C. 研究繞地球運(yùn)動(dòng)時(shí)的航天飛機(jī)研究繞地球運(yùn)動(dòng)時(shí)的航天飛機(jī)D. 表演精彩芭蕾舞演員表演精彩芭蕾舞演員E. 參加一百米跑競(jìng)賽的運(yùn)動(dòng)員在沖刺過(guò)程中參加一百米跑競(jìng)賽的運(yùn)動(dòng)員在沖刺過(guò)程

5、中F. 在斜下推力的作用下，沿水平面滑動(dòng)的箱子在斜下推力的作用下，沿水平面滑動(dòng)的箱子G. 計(jì)算子彈從槍口到靶心的飛行時(shí)間計(jì)算子彈從槍口到靶心的飛行時(shí)間H. 測(cè)量子彈船過(guò)一張薄紙的時(shí)間。測(cè)量子彈船過(guò)一張薄紙的時(shí)間。 典型例題典型例題1. 在下列物體的運(yùn)動(dòng)中，可視作質(zhì)點(diǎn)的物在下列物體的運(yùn)動(dòng)中，可視作質(zhì)點(diǎn)的物體有體有( )A. 從北京開(kāi)往廣州的一列火車從北京開(kāi)往廣州的一列火車B. 研究轉(zhuǎn)動(dòng)的汽車輪胎研究轉(zhuǎn)動(dòng)的汽車輪胎C. 研究繞地球運(yùn)動(dòng)時(shí)的航天飛機(jī)研究繞地球運(yùn)動(dòng)時(shí)的航天飛機(jī)D. 表演精彩芭蕾舞演員表演精彩芭蕾舞演員E. 參加一百米跑競(jìng)賽的運(yùn)動(dòng)員在沖刺過(guò)程中參加一百米跑競(jìng)賽的運(yùn)動(dòng)員在沖刺過(guò)程中F. 在

6、斜下推力的作用下，沿水平面滑動(dòng)的箱子在斜下推力的作用下，沿水平面滑動(dòng)的箱子G. 計(jì)算子彈從槍口到靶心的飛行時(shí)間計(jì)算子彈從槍口到靶心的飛行時(shí)間H. 測(cè)量子彈船過(guò)一張薄紙的時(shí)間。測(cè)量子彈船過(guò)一張薄紙的時(shí)間。 ACFG典型例題典型例題1.質(zhì)點(diǎn)是一種理想化的模型；質(zhì)點(diǎn)是一種理想化的模型；2.質(zhì)點(diǎn)是對(duì)實(shí)際物體的近似；質(zhì)點(diǎn)是對(duì)實(shí)際物體的近似；3.一個(gè)物體是否能被看成質(zhì)點(diǎn)，取決于所研究問(wèn)一個(gè)物體是否能被看成質(zhì)點(diǎn)，取決于所研究問(wèn)題的性質(zhì)。即使是同一個(gè)物體，在研究的問(wèn)題題的性質(zhì)。即使是同一個(gè)物體，在研究的問(wèn)題不同時(shí)，有的情況下可以看作質(zhì)點(diǎn)，而有的情不同時(shí)，有的情況下可以看作質(zhì)點(diǎn)，而有的情況可能不可以看作質(zhì)點(diǎn)。況

7、可能不可以看作質(zhì)點(diǎn)。質(zhì)點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)思維體操：思維體操：如何解釋小孩如何解釋小孩的的靜止？靜止？同樣的物體，運(yùn)同樣的物體，運(yùn)動(dòng)會(huì)不同？動(dòng)會(huì)不同？1. 運(yùn)動(dòng)的相對(duì)性：運(yùn)動(dòng)的相對(duì)性：描述運(yùn)動(dòng)要尋找參考物體描述運(yùn)動(dòng)要尋找參考物體2. 參考系參考系(reference frame)(1) 選擇的任意性選擇的任意性(一般選擇地球和相一般選擇地球和相對(duì)于地球靜止的物體對(duì)于地球靜止的物體)(2) 對(duì)不同參考系，運(yùn)動(dòng)可能不同對(duì)不同參考系，運(yùn)動(dòng)可能不同注意：比較兩個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)情況，必注意：比較兩個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)情況，必須選擇同一個(gè)參考系才有意義。須選擇同一個(gè)參考系才有意義。二二 、參考系、參考系體會(huì)詩(shī)境中的相對(duì)運(yùn)動(dòng)體會(huì)詩(shī)境

8、中的相對(duì)運(yùn)動(dòng)飛花兩岸照船紅，飛花兩岸照船紅，百里榆堤半日風(fēng)。百里榆堤半日風(fēng)。臥看滿天云不動(dòng)，臥看滿天云不動(dòng)，不知云與我俱東。不知云與我俱東。 2. 描述物體地運(yùn)動(dòng)，必須選擇參考系，描述物體地運(yùn)動(dòng)，必須選擇參考系，關(guān)于參考系，下列正確地是關(guān)于參考系，下列正確地是( ) A. 早晨太陽(yáng)從東方升起，參考系是地面早晨太陽(yáng)從東方升起，參考系是地面 B. 地球繞太陽(yáng)近似做圓周運(yùn)動(dòng)，參考系地球繞太陽(yáng)近似做圓周運(yùn)動(dòng)，參考系是太陽(yáng)是太陽(yáng) C. 研究地面上物體的運(yùn)動(dòng)只能取地面為研究地面上物體的運(yùn)動(dòng)只能取地面為參考系參考系 D. 在不同參考系中描述物體的運(yùn)動(dòng)，簡(jiǎn)在不同參考系中描述物體的運(yùn)動(dòng)，簡(jiǎn)繁程度會(huì)不同繁程度會(huì)不

9、同 典型例題典型例題 2. 描述物體地運(yùn)動(dòng)，必須選擇參考系，描述物體地運(yùn)動(dòng)，必須選擇參考系，關(guān)于參考系，下列正確地是關(guān)于參考系，下列正確地是( ) A. 早晨太陽(yáng)從東方升起，參考系是地面早晨太陽(yáng)從東方升起，參考系是地面 B. 地球繞太陽(yáng)近似做圓周運(yùn)動(dòng)，參考系地球繞太陽(yáng)近似做圓周運(yùn)動(dòng)，參考系是太陽(yáng)是太陽(yáng) C. 研究地面上物體的運(yùn)動(dòng)只能取地面為研究地面上物體的運(yùn)動(dòng)只能取地面為參考系參考系 D. 在不同參考系中描述物體的運(yùn)動(dòng)，簡(jiǎn)在不同參考系中描述物體的運(yùn)動(dòng)，簡(jiǎn)繁程度會(huì)不同繁程度會(huì)不同 ABD典型例題典型例題笛卡兒發(fā)明笛卡兒發(fā)明坐標(biāo)系坐標(biāo)系如何確定物體的位置如何確定物體的位置 若物體只在一條直線上運(yùn)動(dòng)

10、，如何描述若物體只在一條直線上運(yùn)動(dòng)，如何描述位置變化？若在某平面（操場(chǎng)）上呢？位置變化？若在某平面（操場(chǎng)）上呢？ 文字描述方便嗎？能精確嗎？文字描述方便嗎？能精確嗎？ 有沒(méi)有簡(jiǎn)便又準(zhǔn)確的方法？有沒(méi)有簡(jiǎn)便又準(zhǔn)確的方法？區(qū)分：區(qū)分：定性定性與與定量定量1. 坐標(biāo)系坐標(biāo)系(coordinate system)建立的作用建立的作用2. 坐標(biāo)系的構(gòu)成要素：坐標(biāo)系的構(gòu)成要素： 原點(diǎn)、正方向、標(biāo)度、原點(diǎn)、正方向、標(biāo)度、 物理量、單位物理量、單位三、坐標(biāo)系三、坐標(biāo)系從從A到到B位置變化了多少？位置變化了多少？你是如何得到的？你是如何得到的？3. 從高出地面從高出地面3m的位置豎直向上拋出的位置豎直向上拋出一個(gè)小球，它上升一個(gè)小球，它上升5m后回落，最后到達(dá)地后回落，最后到達(dá)地面，分別以地面和拋出點(diǎn)為原點(diǎn)建立坐標(biāo)面，分別以地面和拋出點(diǎn)為原點(diǎn)建立坐標(biāo)系，方向均以向上為正，填寫(xiě)以下表格：系，方向均以向上為正，填寫(xiě)以下表格：典型例題典型例題坐標(biāo)點(diǎn)原點(diǎn)的坐標(biāo)點(diǎn)原點(diǎn)的設(shè)置設(shè)置出發(fā)點(diǎn)出發(fā)點(diǎn)的坐標(biāo)的坐標(biāo)最高點(diǎn)最高點(diǎn)的坐標(biāo)的坐標(biāo)落地點(diǎn)落地點(diǎn)的坐標(biāo)的坐標(biāo)以地面為原點(diǎn)以地面為原點(diǎn)以拋出點(diǎn)為原點(diǎn)以拋出點(diǎn)為原