202X202X學年高中物理專題1.1質(zhì)點參考系和坐標系課件新人教版必修1

1、第一章 運動的描述人教版人教版 物理高物理高中中1.1 質(zhì)點 參考系和坐標系高一上1課堂導入物理學是研究物質(zhì)構(gòu)造和運動根本規(guī)律的學科 物理學有許多分支，如力學、熱學、電磁學、光學、統(tǒng)計物理學、量子力學、原子與原子核物理物理學有許多分支，如力學、熱學、電磁學、光學、統(tǒng)計物理學、量子力學、原子與原子核物理學、固體物理、粒子物理、凝聚態(tài)物理、陶瓷物理等等。物理學的研究范圍是非常廣闊的。學、固體物理、粒子物理、凝聚態(tài)物理、陶瓷物理等等。物理學的研究范圍是非常廣闊的。1、從時間尺度來看、從時間尺度來看 現(xiàn)代標準宇宙模型告訴我們，宇宙是在現(xiàn)代標準宇宙模型告訴我們，宇宙是在100億年前的一次大億年前的一次大

2、爆炸中形成的。以秒為單位，宇宙的年齡約為爆炸中形成的。以秒為單位，宇宙的年齡約為1018S的數(shù)量級。的數(shù)量級。哈勃太空望遠鏡，用來探測宇哈勃太空望遠鏡，用來探測宇宙的信息宙的信息 研究質(zhì)子、中子、電子、光子等微觀粒子運動規(guī)律的物理學研究質(zhì)子、中子、電子、光子等微觀粒子運動規(guī)律的物理學是粒子物理。在常見的粒子中，質(zhì)子、光子、電子是穩(wěn)定的，其是粒子物理。在常見的粒子中，質(zhì)子、光子、電子是穩(wěn)定的，其余的都不穩(wěn)定，即粒子經(jīng)過一定時間就衰變?yōu)槠渌Ａ俗印ＡＷ佑嗟亩疾环€(wěn)定，即粒子經(jīng)過一定時間就衰變?yōu)槠渌Ａ俗印ＡＷ訌漠a(chǎn)生到衰變間存在的平均時間，叫粒子的壽命。有一種粒子的從產(chǎn)生到衰變間存在的平均時間，叫粒子

3、的壽命。有一種粒子的壽命為壽命為10-25S。中國北京正負電子對撞機，用中國北京正負電子對撞機，用來探索微觀粒子的運動規(guī)律來探索微觀粒子的運動規(guī)律時間尺度：10-25S-1018S 2、從空間尺度來看、從空間尺度來看 物理學的最小研究對象是數(shù)量級約為10-15m的微觀粒子，最大的研究對象是數(shù)量級約為1026-1027m的宇宙。圖-3為物質(zhì)世界的空間尺度，共跨越了42-43個數(shù)量級。物質(zhì)世界的空間尺度物質(zhì)世界的空間尺度新能源技術(shù)新能源技術(shù)信息技術(shù)信息技術(shù)航空航天航空航天新材料技術(shù)新材料技術(shù)生命技術(shù)生命技術(shù)物理學1運動之美機械運動什么是機械運動？什么是機械運動？任何物體都在運動，物體的空間位置隨著

4、時間不斷發(fā)生變化，這種運動形態(tài)就稱為機械運動。機械運動是自然界中最簡單、最根本的運動形態(tài)。高一階段要研究的就是這種最簡單的運動形態(tài)。請你描述一下，這只鷹在做怎樣的機械運動呢？請你描述一下，這只鷹在做怎樣的機械運動呢？思考：思考： 1. 1.假設(shè)說明鷹的飛行路線，此時需要假設(shè)說明鷹的飛行路線，此時需要關(guān)注其關(guān)注其 翅膀、頭部等外形、位置或運動嗎？翅膀、頭部等外形、位置或運動嗎？ 一、物理模型-質(zhì)點 1. 某些情況下，可以將物體簡化為一個某些情況下，可以將物體簡化為一個 有質(zhì)量的點有質(zhì)量的點質(zhì)點質(zhì)點 2. 質(zhì)點質(zhì)點: 1)是一個理想化的是一個理想化的“物理模型物理模型 2)最主要特點：具有質(zhì)量最主

5、要特點：具有質(zhì)量建立理想化物理模型是一種科學研究方法質(zhì)點是實際存在的點嗎?質(zhì)點是幾何中的點嗎？物體能否看作質(zhì)點是物體能否看作質(zhì)點是的的3.物體能否看作質(zhì)點是物體能否看作質(zhì)點是的的所研究的問題性質(zhì)決定所研究的問題性質(zhì)決定(1) 當物體的形狀和大小對所研究的問題影響很當物體的形狀和大小對所研究的問題影響很小時，就可以看作質(zhì)點。小時，就可以看作質(zhì)點。一、物理模型-質(zhì)點A B在研究下面物體移動了多少距離時，它能當作質(zhì)點嗎？在研究下面物體移動了多少距離時，它能當作質(zhì)點嗎？說明理由。說明理由。xx(2) 物體上的各點的運動情況都是一樣的，物體上的各點的運動情況都是一樣的，所以研究它上面某所以研究它上面某“

6、點的運動規(guī)律就可以點的運動規(guī)律就可以代表它的整體運動情況了，故此物體也可代表它的整體運動情況了，故此物體也可當質(zhì)點處理當質(zhì)點處理(3) 有轉(zhuǎn)動、但相對平動而言可以忽略時，有轉(zhuǎn)動、但相對平動而言可以忽略時，也可以把物體視為質(zhì)點。也可以把物體視為質(zhì)點。練一練練一練A、體積很小的物體都可看成質(zhì)點B、質(zhì)量很小的物體都可看成質(zhì)點C、物體的大小和形狀在所研究的問題中起的作用很小，可以忽略不計時，我們就可以把物體看成質(zhì)點D、只有低速運動的物體才可看成質(zhì)點，高速運動的物體不可看成質(zhì)點練習與總結(jié)CA、研究繞地球飛行時航天飛機的軌道B、研究飛行中的直升機上的螺旋槳的轉(zhuǎn)動情況C、計算從北京開往汕頭的一列火車的運行時

7、間D、計算火車通過路口所用的時間思考：各局部運動狀態(tài)完全一致的物體一定可看作質(zhì)點嗎？BD1 . 概念概念 要描述一個物體的運動，首先要選定某個其他物體要描述一個物體的運動，首先要選定某個其他物體做參考，觀察物體相對于這個做參考，觀察物體相對于這個“其他物體的位置隨時其他物體的位置隨時間變化的情況。這種用來做參考的物體稱為參考系。間變化的情況。這種用來做參考的物體稱為參考系。 注：注： 不可以選擇研究對象本身作為參考系不可以選擇研究對象本身作為參考系.二、參考系例題例題： 電影閃閃的紅星中，有一電影閃閃的紅星中，有一句歌詞：句歌詞：“小小竹排江中游，巍小小竹排江中游，巍巍青山兩岸走，問：巍青山兩

8、岸走，問：“竹排江竹排江中游和中游和“青山兩岸走分別是青山兩岸走分別是以什么做為參考系的？以什么做為參考系的？“小小竹排江中游是以兩小小竹排江中游是以兩岸為參考系的。岸為參考系的。 “巍巍青山兩岸走是以竹巍巍青山兩岸走是以竹排為參考系的。排為參考系的。 2. 對參考系的對參考系的理解理解 1) 1)運動的相對性：運動的相對性： 2)2)對參考系的幾點說明對參考系的幾點說明b同一運動，選擇不同參考系，觀察結(jié)果也不同； 參考系不同，運動形式也不同。因此描述一個物體的運動首先要指明所選擇的參考系。a對參考系的選擇具有任意性；兩個人誰說的對？兩個人誰說的對？ 在飛機看來在飛機看來 在地面看來在地面看來

9、 選擇不同的參考系來觀察同一物體的運動，看到的現(xiàn)象會不一樣。2)、對參考系的幾點說明a對參考系的選擇具有任意性；b同一運動，選擇不同參考系，觀察結(jié)果也不同；c實際上，參考系的選取應(yīng)盡量考慮解決問題的實際上，參考系的選取應(yīng)盡量考慮解決問題的 方便。參考系選擇得當，會使問題的研究變得方便。參考系選擇得當，會使問題的研究變得 簡潔、方便；簡潔、方便；d描述地面上物體運動，一般選擇地面作為參考系；描述地面上物體運動，一般選擇地面作為參考系；e比較兩個物體的運動，應(yīng)選取同一參考系。比較兩個物體的運動，應(yīng)選取同一參考系。 第一次世界大戰(zhàn)期間，一名法國飛行員在2000 m高空飛行時，發(fā)現(xiàn)臉旁有一個小東西，他

10、以為是一只小昆蟲，敏捷地把它一把抓過來，令他吃驚的是，抓到的竟是一顆子彈。飛行員能抓到子彈，是因為 A飛行員的反響快 B子彈相對于飛行員是靜止的 C子彈已經(jīng)飛得沒有勁了，快要落在地上了 D飛行員的手有勁B歷史拾趣歷史拾趣1：歷史拾趣歷史拾趣2：巴黎的報紙有一那么廣告：“您只要給我們寄來2角5分錢就可以得到又經(jīng)濟又沒有絲毫危險和疲勞的旅行方法。試試吧！有人按地址寄了2角5分錢去。這些人每人得到一封回信。“先生，請您安靜地躺在您的床上，并且請您記牢：先生，請您安靜地躺在您的床上，并且請您記牢：我們的地球是在旋轉(zhuǎn)著的。在巴黎的緯度我們的地球是在旋轉(zhuǎn)著的。在巴黎的緯度4949度上，您每晝度上，您每晝夜

11、要跑夜要跑25002500公里以上。假設(shè)您喜歡看看沿路美好的景致，公里以上。假設(shè)您喜歡看看沿路美好的景致，就請您翻開窗簾，盡情地欣賞星空的美景吧！就請您翻開窗簾，盡情地欣賞星空的美景吧！廣告者被以欺詐罪帶上了法庭，判決時他鄭重地復述廣告者被以欺詐罪帶上了法庭，判決時他鄭重地復述了伽利略的話：了伽利略的話：歷史拾趣歷史拾趣3：“可是，無論如何地球確實是在轉(zhuǎn)著的呀！3 3、關(guān)于參考系的選取，以下說法正確的選項是、關(guān)于參考系的選取，以下說法正確的選項是 A A、參考系必須選取靜止不動的物體、參考系必須選取靜止不動的物體 B B、參考系必須是和地面聯(lián)系在一起的、參考系必須是和地面聯(lián)系在一起的 C C、

12、在空中運動的物體不能作為參考系、在空中運動的物體不能作為參考系 D D、任何物體都可以作為參考系、任何物體都可以作為參考系D甲、乙、丙分別乘坐三架觀光電梯，甲看一高樓向上運動，乙看甲甲、乙、丙分別乘坐三架觀光電梯，甲看一高樓向上運動，乙看甲在向下運動，丙看甲、乙都在向上運動，這三架電梯相對于地面的運在向下運動，丙看甲、乙都在向上運動，這三架電梯相對于地面的運動情況可能是動情況可能是 A、甲向下、乙向下、丙不動、甲向下、乙向下、丙不動 B、甲向下、乙向上、丙不動、甲向下、乙向上、丙不動C、甲向下、乙向上、丙向下、甲向下、乙向上、丙向下 ，且丙運動速度比甲快，且丙運動速度比甲快 D、甲、乙、丙都向

13、下運動，且乙最慢，丙最快、甲、乙、丙都向下運動，且乙最慢，丙最快想一想：想一想：CD 文字描述方便嗎？能準確嗎？文字描述方便嗎？能準確嗎？ 有沒有簡便又準確的方法？有沒有簡便又準確的方法？ 假設(shè)物體只在一條直線上運動，如何描述位置變化？問題問題1 如何確定物體的位置三、坐標系三、坐標系 1. 為了定量地描述物體的位置及位置的變化，需要為了定量地描述物體的位置及位置的變化，需要在在參考系參考系上建立適當?shù)纳辖⑦m當?shù)淖鴺讼底鴺讼怠?如果物體沿直線運動，可以以這條直線為如果物體沿直線運動，可以以這條直線為x軸軸，在直線上規(guī)，在直線上規(guī)定定原點、正方向、單位長度原點、正方向、單位長度 (物理量和單位

14、物理量和單位)，建立直線坐標系。，建立直線坐標系。x/mO如何建立坐標系,坐標系的組成要素是哪些？2468原點正方向單位長度三、坐標系三、坐標系 1.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?shù)淖鴺讼怠?. 坐標系的構(gòu)成與建立:原點、正方向、單位長度 (物理量和單位)思考思考:A:A點的位置坐標點的位置坐標,B,B點的位置坐標點的位置坐標, ,從從 B B到到 A A位置變化了多少？位置變化了多少？從從A到到C位置變化了，位置變化了，C點的位置坐標為多少？點的位置坐標為多少？說一說 對于在平面上運動的物體，例如冰場上的把戲滑冰運發(fā)動，要描述他們的位置，你認為應(yīng)該怎樣建立坐標系？直角坐標系二維平面坐標系直角坐標系二維平面坐標系寫出寫出A點坐標。點坐標。A小結(jié)：直角坐標系中坐標小結(jié)：直角坐標系中坐標的書寫方式：