高一物理質(zhì)點(diǎn)參考系和坐標(biāo)系1上課講義

1、高一物理質(zhì)點(diǎn)參考系和坐標(biāo)系1運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)我們?cè)谧匀唤缰兴姷降乃懈鞣N運(yùn)動(dòng)，我們?cè)谧匀唤缰兴姷降乃懈鞣N運(yùn)動(dòng)，事實(shí)上事實(shí)上都是很復(fù)雜的。都是很復(fù)雜的?！薄啊薄拔覀円私庾匀灰?guī)律，應(yīng)該先分我們要了解自然規(guī)律，應(yīng)該先分析最簡單的情況，在最初階段先放下較復(fù)雜的情況。析最簡單的情況，在最初階段先放下較復(fù)雜的情況?！?機(jī)械運(yùn)動(dòng)是自然界中極為普遍的現(xiàn)象。機(jī)械運(yùn)動(dòng)是自然界中極為普遍的現(xiàn)象。 機(jī)械運(yùn)動(dòng)機(jī)械運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)怎樣描述機(jī)械運(yùn)動(dòng)？怎樣描述機(jī)械運(yùn)動(dòng)？ 思考思考 運(yùn)動(dòng)的描述運(yùn)動(dòng)的描述 討論討論“鴻雁鴻雁”傳書傳書 常州常州-北京北京T110次火車（里程次火車（里程1298km，旅時(shí)，旅時(shí)11h26min） 是因

2、為任何物體都有一定的形狀和大小。是因?yàn)槿魏挝矬w都有一定的形狀和大小。運(yùn)動(dòng)的描述運(yùn)動(dòng)的描述 下面我們通過幾個(gè)物體運(yùn)動(dòng)的案例來探究這個(gè)問題下面我們通過幾個(gè)物體運(yùn)動(dòng)的案例來探究這個(gè)問題 提出假設(shè)：如果可以忽略物體的形狀和大小而提出假設(shè)：如果可以忽略物體的形狀和大小而把把物體看成只有質(zhì)量而沒有形狀和大小的點(diǎn)，我物體看成只有質(zhì)量而沒有形狀和大小的點(diǎn)，我們們不就可以很容易地描述物體的運(yùn)動(dòng)嗎不就可以很容易地描述物體的運(yùn)動(dòng)嗎？那么我們可以這樣做嗎？如果可以，應(yīng)該有什那么我們可以這樣做嗎？如果可以，應(yīng)該有什么么樣的條件？樣的條件？運(yùn)動(dòng)的描述運(yùn)動(dòng)的描述 質(zhì)點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)火車從常州到北京的里程、時(shí)間火車從常州到北京的里程、

3、時(shí)間 ？ 火車過橋里程、時(shí)間？火車過橋里程、時(shí)間？ 地球繞太陽公轉(zhuǎn)一周的行程和時(shí)間（地球直徑約地球繞太陽公轉(zhuǎn)一周的行程和時(shí)間（地球直徑約1.3104km，地球太陽相距約為，地球太陽相距約為1.5108km）？）？地球上的晝夜更替和季節(jié)變化（圖片地球公轉(zhuǎn)和四地球上的晝夜更替和季節(jié)變化（圖片地球公轉(zhuǎn)和四季變化）？季變化）？一、物體與質(zhì)點(diǎn)w 1、質(zhì)點(diǎn)：把實(shí)際物體簡化為一個(gè)有質(zhì)量的、質(zhì)點(diǎn)：把實(shí)際物體簡化為一個(gè)有質(zhì)量的點(diǎn)點(diǎn)。w 物理學(xué)中，在某些情況下，我們忽略物體的大小和形狀，突出“物體具有質(zhì)量”這一要素。w 2、在什么情況下可以把物體看成一個(gè)質(zhì)點(diǎn)：w 當(dāng)研究的物體的大小、形狀對(duì)所研究問題當(dāng)研究的物體的

4、大小、形狀對(duì)所研究問題的影響可以忽略不計(jì)時(shí)，物體可簡化為質(zhì)的影響可以忽略不計(jì)時(shí)，物體可簡化為質(zhì)點(diǎn)。點(diǎn)。運(yùn)動(dòng)的描述運(yùn)動(dòng)的描述 判斷判斷衛(wèi)星總是可以當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)（科學(xué)家研究它在空中飛行的衛(wèi)星總是可以當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)（科學(xué)家研究它在空中飛行的位置、離地高度、飛行姿勢(shì)、飛行軌跡、飛行快慢位置、離地高度、飛行姿勢(shì)、飛行軌跡、飛行快慢呢）？呢）？跳水運(yùn)動(dòng)中的運(yùn)動(dòng)員可以當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)（什么問題時(shí)）？跳水運(yùn)動(dòng)中的運(yùn)動(dòng)員可以當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)（什么問題時(shí)）？規(guī)則物體總是可以當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)（演示）？規(guī)則物體總是可以當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)（演示）？小的物體總是可以當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)（乒乓球直徑小的物體總是可以當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)（乒乓球直徑4cm，質(zhì)量，質(zhì)量約約2.7g）？）？物理中

5、的物理中的“質(zhì)點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)”跟幾何學(xué)中的點(diǎn)有什么相同和不同跟幾何學(xué)中的點(diǎn)有什么相同和不同的地方？的地方？ w 3、質(zhì)點(diǎn)的物理意義質(zhì)點(diǎn)的物理意義 質(zhì)點(diǎn)就是一種理想化的物理模型，實(shí)際上質(zhì)點(diǎn)就是一種理想化的物理模型，實(shí)際上并不存在質(zhì)點(diǎn)。并不存在質(zhì)點(diǎn)。 質(zhì)點(diǎn)是一種科學(xué)的抽象，在物理學(xué)中，突質(zhì)點(diǎn)是一種科學(xué)的抽象，在物理學(xué)中，突出問題的主要方面，忽略次要因素，建立出問題的主要方面，忽略次要因素，建立理想化的理想化的“物理模型物理模型”，并將其作為研究，并將其作為研究對(duì)象，是經(jīng)常采用的一種科學(xué)研究方法。對(duì)象，是經(jīng)常采用的一種科學(xué)研究方法。 AD課堂練習(xí)課堂練習(xí)1、下列關(guān)于質(zhì)點(diǎn)的說法正確的是（、下列關(guān)于質(zhì)點(diǎn)的說法正

6、確的是（ ）A、質(zhì)點(diǎn)是一個(gè)理想化模型，實(shí)際并不存在、質(zhì)點(diǎn)是一個(gè)理想化模型，實(shí)際并不存在B、因?yàn)橘|(zhì)點(diǎn)沒有大小，所以與幾何中的點(diǎn)沒有、因?yàn)橘|(zhì)點(diǎn)沒有大小，所以與幾何中的點(diǎn)沒有 區(qū)別區(qū)別C、凡輕小的物體，都可看作質(zhì)點(diǎn)、凡輕小的物體，都可看作質(zhì)點(diǎn)D、如果物體的大小和形狀對(duì)所研究的問題屬于、如果物體的大小和形狀對(duì)所研究的問題屬于無關(guān)或次要因素，就可以把物體看作質(zhì)點(diǎn)。無關(guān)或次要因素，就可以把物體看作質(zhì)點(diǎn)。 BCD2、研究下列運(yùn)動(dòng)時(shí)，可以把物體看作質(zhì)點(diǎn)、研究下列運(yùn)動(dòng)時(shí)，可以把物體看作質(zhì)點(diǎn)的是的是 （ ）A、做精彩表演的花樣滑冰運(yùn)動(dòng)員、做精彩表演的花樣滑冰運(yùn)動(dòng)員B、參加馬拉松比賽的運(yùn)動(dòng)員、參加馬拉松比賽的運(yùn)動(dòng)員

7、C、研究飛出槍口的子彈運(yùn)動(dòng)軌跡時(shí)的子、研究飛出槍口的子彈運(yùn)動(dòng)軌跡時(shí)的子彈彈D、研究繞地球運(yùn)動(dòng)一周所用時(shí)間的航天、研究繞地球運(yùn)動(dòng)一周所用時(shí)間的航天飛機(jī)飛機(jī)運(yùn)動(dòng)的描述運(yùn)動(dòng)的描述甲同學(xué)和乙同學(xué)第一次乘火車，他們坐在火車站的火甲同學(xué)和乙同學(xué)第一次乘火車，他們坐在火車站的火車上。突然甲同學(xué)看著車窗外另一列火車叫起來：車上。突然甲同學(xué)看著車窗外另一列火車叫起來：“我們的車開動(dòng)了！我們的車開動(dòng)了！”乙同學(xué)盯著車窗外的柱子說：乙同學(xué)盯著車窗外的柱子說：“你看錯(cuò)了，我們的車還沒開動(dòng)。你看錯(cuò)了，我們的車還沒開動(dòng)?！蹦阏J(rèn)為甲乙同學(xué)你認(rèn)為甲乙同學(xué)的說法誰對(duì)誰錯(cuò)？的說法誰對(duì)誰錯(cuò)？ 討論討論 二、參考系w 1、參考系：為

8、了確定物體的位置和描述物參考系：為了確定物體的位置和描述物體運(yùn)動(dòng)而被選作參考的物體或物體系體運(yùn)動(dòng)而被選作參考的物體或物體系w 要描述一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)，首先要選定某個(gè)其它的物體做參考，觀察物體相對(duì)這個(gè)物體“其它物體”的位置是否隨時(shí)間變化，以及怎樣變化。這種用來做參考的物體稱為參考系w 2、參考系的選?。?、參考系的選?。簑 （1）、可以任意選取。）、可以任意選取。w （2）、應(yīng)以觀測(cè)方便和使運(yùn)動(dòng)的描述盡可）、應(yīng)以觀測(cè)方便和使運(yùn)動(dòng)的描述盡可能簡單為原則。能簡單為原則。w （3）、常選擇地面或相對(duì)地面靜止的物體）、常選擇地面或相對(duì)地面靜止的物體為參考系。為參考系。w （4）、參考系選取不同，對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的

9、描）、參考系選取不同，對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的描述可能不同。述可能不同。運(yùn)動(dòng)的描述運(yùn)動(dòng)的描述 討論討論甲乙描述的運(yùn)動(dòng)是絕對(duì)的還是相對(duì)的甲乙描述的運(yùn)動(dòng)是絕對(duì)的還是相對(duì)的?怎樣才能避免彼此交流時(shí)出現(xiàn)的混亂怎樣才能避免彼此交流時(shí)出現(xiàn)的混亂?要統(tǒng)一選什么為參考系呢要統(tǒng)一選什么為參考系呢?4、通常人們都選取大地或相對(duì)大地靜止的物體、通常人們都選取大地或相對(duì)大地靜止的物體3、運(yùn)動(dòng)和靜止都是相對(duì)于參考系的、運(yùn)動(dòng)和靜止都是相對(duì)于參考系的CD課堂練習(xí)課堂練習(xí)1、以下說法正確的是、以下說法正確的是 （ ）A、參考系就是不動(dòng)的物體、參考系就是不動(dòng)的物體B、任何情況下，只有地球才是最理想的參考系、任何情況下，只有地球才是最理想的

10、參考系C、不選定參考系，就無法研究某一個(gè)物體是怎、不選定參考系，就無法研究某一個(gè)物體是怎么運(yùn)動(dòng)的么運(yùn)動(dòng)的D、同一物體的運(yùn)動(dòng)，對(duì)不同的參考系可能有不、同一物體的運(yùn)動(dòng)，對(duì)不同的參考系可能有不同的觀察結(jié)果同的觀察結(jié)果2、甲、乙、丙三架光電梯，甲中乘客看到、甲、乙、丙三架光電梯，甲中乘客看到一座高樓在向下運(yùn)動(dòng)，乙中乘客看甲在一座高樓在向下運(yùn)動(dòng)，乙中乘客看甲在向下運(yùn)動(dòng)，丙中乘客看甲、乙都在向上向下運(yùn)動(dòng)，丙中乘客看甲、乙都在向上運(yùn)動(dòng)，這三架電梯的運(yùn)動(dòng)情況可能有那運(yùn)動(dòng)，這三架電梯的運(yùn)動(dòng)情況可能有那些？些？運(yùn)動(dòng)的描述運(yùn)動(dòng)的描述 參考系參考系第一次世界大戰(zhàn)期間的一次空戰(zhàn)中，一個(gè)法國飛行員第一次世界大戰(zhàn)期間的一次

11、空戰(zhàn)中，一個(gè)法國飛行員正在正在2 000米高的空中飛行，忽然，他發(fā)現(xiàn)臉旁好像米高的空中飛行，忽然，他發(fā)現(xiàn)臉旁好像有一個(gè)小東西在飛舞，他以為是一只小昆蟲，于是就有一個(gè)小東西在飛舞，他以為是一只小昆蟲，于是就伸手輕松地把它抓了過來，仔細(xì)一看，把他嚇出一身伸手輕松地把它抓了過來，仔細(xì)一看，把他嚇出一身冷汗來。他抓住的不是別的，是德國飛機(jī)射向他的一冷汗來。他抓住的不是別的，是德國飛機(jī)射向他的一顆子彈。請(qǐng)根據(jù)上述信息討論回答以下問題，并注意顆子彈。請(qǐng)根據(jù)上述信息討論回答以下問題，并注意體會(huì)參考系的選取與運(yùn)動(dòng)的相對(duì)性。體會(huì)參考系的選取與運(yùn)動(dòng)的相對(duì)性。 (1)子彈飛得那么快子彈飛得那么快(一般為幾百米每秒一

12、般為幾百米每秒)，為什么沒，為什么沒有把他的手打穿？體會(huì)一下，同一物體相對(duì)于不同的有把他的手打穿？體會(huì)一下，同一物體相對(duì)于不同的參考系運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相同嗎？參考系運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相同嗎？ (2)受類似現(xiàn)象的啟發(fā)，人們實(shí)現(xiàn)了飛機(jī)在飛行途中受類似現(xiàn)象的啟發(fā)，人們實(shí)現(xiàn)了飛機(jī)在飛行途中進(jìn)行空中加油，在航天飛行中，宇宙飛船發(fā)射到太空進(jìn)行空中加油，在航天飛行中，宇宙飛船發(fā)射到太空和正在繞地球運(yùn)動(dòng)的空間站實(shí)行空中對(duì)接。實(shí)現(xiàn)和正在繞地球運(yùn)動(dòng)的空間站實(shí)行空中對(duì)接。實(shí)現(xiàn)“空空中加油中加油”和和“空中對(duì)接空中對(duì)接”應(yīng)滿足的基本條件是什么應(yīng)滿足的基本條件是什么?運(yùn)動(dòng)的描述運(yùn)動(dòng)的描述問題：如果一個(gè)可以看做質(zhì)點(diǎn)的物體沿直線運(yùn)動(dòng)，怎問題

13、：如果一個(gè)可以看做質(zhì)點(diǎn)的物體沿直線運(yùn)動(dòng)，怎樣定量描述物體的位置變化呢？樣定量描述物體的位置變化呢？ 思考思考 請(qǐng)閱讀教材坐標(biāo)系內(nèi)容，回答。三、坐標(biāo)系三、坐標(biāo)系w 要定量描述物體的位置，可以利用我們已要定量描述物體的位置，可以利用我們已有的數(shù)學(xué)知識(shí)，建立坐標(biāo)系。有的數(shù)學(xué)知識(shí)，建立坐標(biāo)系。w 1、坐標(biāo)系的三要素：原點(diǎn)、正方向、單位、坐標(biāo)系的三要素：原點(diǎn)、正方向、單位長度長度課堂練習(xí)課堂練習(xí) 看教材后的問題和練習(xí) 運(yùn)動(dòng)的描述運(yùn)動(dòng)的描述 知識(shí)歸納知識(shí)歸納一、質(zhì)點(diǎn)一、質(zhì)點(diǎn)1、質(zhì)點(diǎn)：把物體簡化為一個(gè)有質(zhì)量的點(diǎn)。、質(zhì)點(diǎn)：把物體簡化為一個(gè)有質(zhì)量的點(diǎn)。2、物體簡化為質(zhì)點(diǎn)的條件：物體的大小和形狀對(duì)所、物體簡化為質(zhì)點(diǎn)的條件：物體的大小和形狀對(duì)所研究問題的影響可忽略不計(jì)時(shí)。研究問題的影響可忽略不計(jì)時(shí)。3.質(zhì)點(diǎn)的物理意義：是以理想化模型。質(zhì)點(diǎn)的物理意義：是以理想化模型。二、參考系二、參考系1、參考系：為了確定物體的位置和描述物體運(yùn)動(dòng)而參考系：為了確定物體的位置和描述物體運(yùn)動(dòng)而被選作參考的物體或物體系