質(zhì)點參考系和坐標(biāo)系

1、關(guān)于質(zhì)點參考系和坐標(biāo)系第一頁，共43頁幻燈片第二頁，共43頁幻燈片第三頁，共43頁幻燈片第一章第一章 運動的描述運動的描述 第一節(jié) 質(zhì)點 參考系和坐標(biāo)系第四頁，共43頁幻燈片一個物體相對于另一個物體相對于另一一個物體位置的改變，叫做機(jī)械運動，簡稱運動個物體位置的改變，叫做機(jī)械運動，簡稱運動.1.1.機(jī)械運動機(jī)械運動（1 1）機(jī)械運動的分類）機(jī)械運動的分類 按運動形式分：平動和轉(zhuǎn)動按運動形式分：平動和轉(zhuǎn)動 按運動軌跡分：直線運動和曲線運動按運動軌跡分：直線運動和曲線運動 按速度分：勻速運動和變速運動按速度分：勻速運動和變速運動 平動特點：物體上所有點的運動情況是一樣的平動特點：物體上所有點的運動

2、情況是一樣的 做平動的物體運動軌跡不一定是直線做平動的物體運動軌跡不一定是直線轉(zhuǎn)動特點：做轉(zhuǎn)動的物體上的各點都繞軸做圓周轉(zhuǎn)動特點：做轉(zhuǎn)動的物體上的各點都繞軸做圓周 運動運動第五頁，共43頁幻燈片 問題問題1 1：該如何描述物體的運動呢？：該如何描述物體的運動呢？ 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？第六頁，共43頁幻燈片一. 質(zhì)點 北京時間8月29日，2015年田徑世錦賽男子4X100米大戰(zhàn)，中國選手發(fā)揮出色，創(chuàng)造歷史取得銀牌。用時34秒01。 運動員身上各部分(頭、手臂、腿、腳等)運動情況相同嗎

3、？ 在研究運動員決賽所用時間時，能否忽略他們的大小和形狀，把他看成一個“點”呢？不相同能看成一個“點”答案他的頭、手臂、腿、腳等運動的差異對研究運動時間，屬于無關(guān)因素，可忽略第七頁，共43頁幻燈片1質(zhì)點的特點質(zhì)點的特點(1) 質(zhì)點是用來代替物體的質(zhì)點是用來代替物體的 ，它忽略了物體的，它忽略了物體的 和和 等次要因素，而突出了物體具有等次要因素，而突出了物體具有 這個主要因素這個主要因素它與幾何中的它與幾何中的“點點”有本質(zhì)區(qū)別有本質(zhì)區(qū)別(2)質(zhì)點是一種科學(xué)抽象，是一種理想化的物理模型，實際上質(zhì)點是一種科學(xué)抽象，是一種理想化的物理模型，實際上 ( (填填“存在存在”或或“不存在不存在”) )2

4、物體可以看成質(zhì)點的條件：物體可以看成質(zhì)點的條件： 有質(zhì)量的物質(zhì)點大小形狀不存在物體的大小和形狀對研究問題的影響可以忽略不計時質(zhì)量第八頁，共43頁幻燈片是不是很大的物體一定不能看做質(zhì)點，而很小的物體一定可以看做質(zhì)點？請舉例說明.【延伸思考】不是舉例：研究地球繞太陽的公轉(zhuǎn)時可以把地球看做質(zhì)點，而研究乒乓球的發(fā)球(如旋轉(zhuǎn)問題)時不能把乒乓球看做質(zhì)點答案第九頁，共43頁幻燈片研究地球運動時，可以將地球研究地球運動時，可以將地球看成看成“點點”嗎？嗎？第十頁，共43頁幻燈片運動的火車可以看成一個運動的火車可以看成一個“點點”嗎？嗎？第十一頁，共43頁幻燈片思考與討論：質(zhì)點和幾何中的點是一回事嗎？質(zhì)點和幾

5、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、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，不僅具有物體的具有一定的物理內(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；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)量，僅表示位置，而幾何中的點沒有質(zhì)量，僅表示位置，而且應(yīng)該絕對的小。且應(yīng)該絕對的小。第十二頁，共43頁幻燈片2物體能否看做質(zhì)點的幾種情況物體能否看做質(zhì)點的幾種情況(1)平動的物體因各部分運動情況相同，一般可以看做質(zhì)點平動的物體因各部分運動情況相同，一般可以看做質(zhì)點(2)物體有轉(zhuǎn)動，但物體

6、的轉(zhuǎn)動不是我們所要研究的主要問題，物體有轉(zhuǎn)動，但物體的轉(zhuǎn)動不是我們所要研究的主要問題，物體本身的形狀和大小已變成了次要因素時可以看做質(zhì)點如研究物體本身的形狀和大小已變成了次要因素時可以看做質(zhì)點如研究地球繞太陽的公轉(zhuǎn)規(guī)律時，地球的大小就變成次要因素，可以不考地球繞太陽的公轉(zhuǎn)規(guī)律時，地球的大小就變成次要因素，可以不考慮，此時地球就可以看做質(zhì)點慮，此時地球就可以看做質(zhì)點轉(zhuǎn)動的物體在研究其轉(zhuǎn)動的規(guī)律時不能看成質(zhì)點如研究地球自轉(zhuǎn)時轉(zhuǎn)動的物體在研究其轉(zhuǎn)動的規(guī)律時不能看成質(zhì)點如研究地球自轉(zhuǎn)時，地球的大小和形狀就是影響研究問題的重要因素了，因此就不能再把地，地球的大小和形狀就是影響研究問題的重要因素了，因此就

7、不能再把地球看做質(zhì)點了球看做質(zhì)點了(3)物體本身的大小對所研究問題的影響不能忽略時，不能把物物體本身的大小對所研究問題的影響不能忽略時，不能把物體看做質(zhì)點，如研究火車過橋的時間時就不能把火車看做質(zhì)點體看做質(zhì)點，如研究火車過橋的時間時就不能把火車看做質(zhì)點第十三頁，共43頁幻燈片其形狀、大小可以忽略不計，可以看成質(zhì)點例1：分析研究下列物體運動時，研究對象能看作質(zhì)點的是()A研究“嫦娥三號”“奔月”的過程B研究奧運冠軍鄧琳琳在平衡木上的動作C研究從斜面上滑下的木塊的滑行時間D研究運動員發(fā)出的弧旋乒乓球的旋轉(zhuǎn)情況AC對動作進(jìn)行技術(shù)分析，不能看作質(zhì)點木塊各部分的運動情況都相同，故可把木塊看作質(zhì)點弧旋的乒

8、乓球，各點的運動情況不同，不能把它看作質(zhì)點解析第十四頁，共43頁幻燈片1.(對質(zhì)點的理解)在以下情況中可將所研究的物體看成質(zhì)點的是()A研究撬棒撬東西時，用力大 小與支點位置關(guān)系B研究“玉兔”號從“嫦娥”的懷 抱中“走”出來，即兩器分離 過程中“玉兔”一連串技術(shù)含 量極高的“慢動作”C研究“玉兔”號巡視器巡視月 球時的運動軌跡D研究旋轉(zhuǎn)的電扇扇葉所受阻 力大小的影響因素解析C支點位置影響撬棒用力大小，撬棒不可以看作質(zhì)點；研究其技術(shù)動作時，不能把“玉兔”看成質(zhì)點；研究其運動軌跡，大小和形狀能忽略，可看成質(zhì)點；扇葉所受阻力與扇葉形狀大小有關(guān)，不能看作質(zhì)點.第十五頁，共43頁幻燈片練習(xí)：練習(xí)： 研究

9、火車從溫州開到上海的時間研究火車從溫州開到上海的時間 研究王勵勤發(fā)球的旋轉(zhuǎn)情況研究王勵勤發(fā)球的旋轉(zhuǎn)情況 研究王勵勤拉弧圈球的軌跡研究王勵勤拉弧圈球的軌跡 研究郭晶晶研究郭晶晶 在空中做翻滾動作在空中做翻滾動作 只能是很小的物體才可以看成質(zhì)點只能是很小的物體才可以看成質(zhì)點 同一物體在同一過程中，由于研究的問題不一樣，物體不一定同一物體在同一過程中，由于研究的問題不一樣，物體不一定能看成質(zhì)點能看成質(zhì)點 研究火車通過一大橋的運動時，用的時間研究火車通過一大橋的運動時，用的時間第十六頁，共43頁幻燈片3在研究體育比賽中運動員的運動特點時，下列運動員可在研究體育比賽中運動員的運動特點時，下列運動員可以當(dāng)

10、做質(zhì)點處理的是以當(dāng)做質(zhì)點處理的是()A研究姚明在扣籃的動作時研究姚明在扣籃的動作時B研究李小鵬在雙桿上比賽的動作時研究李小鵬在雙桿上比賽的動作時C研究菲爾普斯研究菲爾普斯100米自由游觸壁的瞬間米自由游觸壁的瞬間D記錄某馬拉松運動員在比賽過程中各時刻的位置記錄某馬拉松運動員在比賽過程中各時刻的位置時時答案答案 D第十七頁，共43頁幻燈片你和你的同伴正在坐一輛火車，鐵路邊的人看到火車中的你和你的同伴正在坐一輛火車，鐵路邊的人看到火車中的乘客是什么情況，而同伴認(rèn)為你是怎么樣的？乘客是什么情況，而同伴認(rèn)為你是怎么樣的？第十八頁，共43頁幻燈片思維體操： 同樣的物體，運動會不同？v 如何解釋小孩的如何

11、解釋小孩的靜止？第十九頁，共43頁幻燈片二 . 參考系天宮一號空間站繞地球飛行時：以地球為參考系，坐在其中的宇航員如何運動？以空間站為參考系呢？以地球為參考系，宇航員在繞地球做近似圓周運動 答案以空間站為參考系：宇航員處于靜止?fàn)顟B(tài)宇航員和空間站保持相對靜止第二十頁，共43頁幻燈片【要點提煉】方便地面相對靜止任意第二十一頁，共43頁幻燈片例2：下列關(guān)于運動的描述中，參考系的選取符合描述的是( )A.詩句“飛流直下三千尺”，是以飛流作為參考系的B.錢塘觀潮時，觀眾覺得潮水撲面而來，以潮水作為參考系的C.“兩岸猿聲啼不住,輕舟已過萬重山”,以萬重山作為參考系的D.升國旗時，觀察到國旗冉冉升起，觀察者

12、是以國旗作為參考系的研究對象是“水”，故是以地面為參考系研究對象是“潮水”，是以觀察者為參考系研究對象是“輕舟”，是以萬重山為參考系研究對象是“國旗”，是以地面或旗桿為參考系的解析C第二十二頁，共43頁幻燈片2.(參考系與相對運動)如圖是體育攝影中“追拍法”的成功之作，攝影師眼中清晰的滑板運動員是靜止的，而模糊的背景是運動的，攝影師用自己的方法表達(dá)了運動的美請問攝影師選擇的參考系是()A大地 B太陽C滑板運動員 D步行的人攝影師以自己作為參考系(即以運動員為參考系)拍攝，這樣背景上其他物體看起來就是“運動”的，因而模糊不清.C解析攝影師與運動員以相同的速度運動，保持相對靜止第二十三頁，共43頁

13、幻燈片例3：觀察圖中的煙和小旗，關(guān)于甲、乙兩車相對于房子的運動情況，下列說法正確的是 ()A甲、乙兩車一定向左運動B甲、乙兩車一定向右運動C甲車可能運動，乙車向右 運動D甲車可能靜止，乙車向左 運動解析以地面為參考系，房子相對于地面是靜止的，所以，此時風(fēng)向向左甲有三種可能的情況：甲車不動，風(fēng)把小旗向左吹；甲車向右運動；甲車向左運動但速度小于風(fēng)速,因此風(fēng)仍能把小旗向左吹. 乙車：只有向左運動并且速度大于風(fēng)速時，風(fēng)才能把小旗向右吹 D第二十四頁，共43頁幻燈片二、參考系與相對運動問題二、參考系與相對運動問題例例2 甲、乙、丙三架觀光電梯，甲中乘客看見高樓在向下運動甲、乙、丙三架觀光電梯，甲中乘客看

14、見高樓在向下運動；乙中乘客看見甲在向下運動；丙中乘客看見甲、乙都在向上運動；乙中乘客看見甲在向下運動；丙中乘客看見甲、乙都在向上運動這三架電梯相對地面的運動情況可能是這三架電梯相對地面的運動情況可能是()A甲向上，乙向下，丙不動甲向上，乙向下，丙不動B甲向上，乙向上，丙不動甲向上，乙向上，丙不動C甲向上，乙向上，丙向下甲向上，乙向上，丙向下D甲向上，乙向上，丙也向上，但比甲、乙都慢甲向上，乙向上，丙也向上，但比甲、乙都慢解析解析 電梯中的乘客觀看其他物體的運動情況時，是以自己電梯中的乘客觀看其他物體的運動情況時，是以自己所乘的電梯為參考系甲中乘客看見高樓向下運動，說明甲相所乘的電梯為參考系甲中

15、乘客看見高樓向下運動，說明甲相對于地面一定在向上運動同理，乙相對甲在向上運動，說明對于地面一定在向上運動同理，乙相對甲在向上運動，說明乙相對地面也是向上運動，且運動得比甲更快丙電梯無論是乙相對地面也是向上運動，且運動得比甲更快丙電梯無論是靜止，還是在向下運動，靜止，還是在向下運動，或以比甲、乙都慢的速度在向上運動，丙或以比甲、乙都慢的速度在向上運動，丙中乘客看甲、乙兩電梯都會感到它們是在向上運動中乘客看甲、乙兩電梯都會感到它們是在向上運動第二十五頁，共43頁幻燈片2關(guān)于參考系，下列說法不符合實際的是關(guān)于參考系，下列說法不符合實際的是()A一個物體相對于其他物體的位置變化，叫機(jī)械運動一個物體相對

16、于其他物體的位置變化，叫機(jī)械運動B不選定參考系，就無法研究某一物體怎樣運動不選定參考系，就無法研究某一物體怎樣運動C參考系是不動的物體參考系是不動的物體D參考系是人們假設(shè)不動的物體參考系是人們假設(shè)不動的物體答案答案 C第二十六頁，共43頁幻燈片5某校高一的新同學(xué)分別乘兩輛汽車去市公園玩兩輛汽某校高一的新同學(xué)分別乘兩輛汽車去市公園玩兩輛汽車在平直公路上運動，甲車內(nèi)一同學(xué)看見乙車沒有運動，而乙車車在平直公路上運動，甲車內(nèi)一同學(xué)看見乙車沒有運動，而乙車內(nèi)一同學(xué)看見路旁的樹木向西移動如果以地面為參考系，那么內(nèi)一同學(xué)看見路旁的樹木向西移動如果以地面為參考系，那么，上述觀察說明，上述觀察說明()A甲車不動

17、，乙車向東運動甲車不動，乙車向東運動B乙車不動，甲車向東運動乙車不動，甲車向東運動C甲車向西運動，乙車向東運動甲車向西運動，乙車向東運動D甲、乙兩車以相同的速度都向東運動甲、乙兩車以相同的速度都向東運動解析解析 甲看到乙車不動，說明甲和乙運動情況相同，乙車內(nèi)甲看到乙車不動，說明甲和乙運動情況相同，乙車內(nèi)同學(xué)看到樹木向西運動，說明車在向東運動，選項同學(xué)看到樹木向西運動，說明車在向東運動，選項D正確，正確，A、B、C錯誤錯誤答案答案 D第二十七頁，共43頁幻燈片 文字描述方便嗎？能精確嗎？ 有沒有簡便又準(zhǔn)確的方法？ 若物體只在一條直線上運動，如何描述位置變化？若在某平面（操場）上呢？ 如 何 確

18、定 物 體 的 位 置第二十八頁，共43頁幻燈片四、坐標(biāo)系四、坐標(biāo)系1、全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（、全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPS）2、坐標(biāo)系：、坐標(biāo)系：x/m0 1 2 3-1一維一維二維（直角坐標(biāo)系）二維（直角坐標(biāo)系）x/my/m102-2-1-1-221第二十九頁，共43頁幻燈片1要準(zhǔn)確地描述物體的位置及位置變化需要建立坐標(biāo)系， 這個坐標(biāo)系上包括 、 和 2研究質(zhì)點的直線運動時，一般建立一維 ， 坐標(biāo)軸上的一個坐標(biāo)點對應(yīng)質(zhì)點的一個 3直線坐標(biāo)系中坐標(biāo)值的含義(1)坐標(biāo)值的正負(fù)表示物體所在位置在原點的正方向還是負(fù)方向上(2)坐標(biāo)值的絕對值表示物體所在位置到 【要點提煉】原點正方向單位長度直線坐標(biāo)系位置坐

19、標(biāo)原點的距離第三十頁，共43頁幻燈片描述下列三種運動需要建立怎樣的坐標(biāo)系呢？(1)描述百米運動員在運動中的位置(2)描述滑冰場上花樣滑冰運動員的位置(3)描述翱翔在藍(lán)天上的飛機(jī)的位置三 . 坐標(biāo)系(1)以起點為坐標(biāo)原點，建立一維直線坐標(biāo)系；答案(2)以滑冰場中心為坐標(biāo)原點，向東為x軸正方向，向北為y軸正方向，建立二維平面直角坐標(biāo)系；(3)確定一點(如機(jī)場所在位置)為坐標(biāo)原點，建立 三維空間直角坐標(biāo)系同一直線上的運動平面內(nèi)的運動空間立體的運動第三十一頁，共43頁幻燈片例例1.以廣場上旗桿所在的位置做為坐標(biāo)以廣場上旗桿所在的位置做為坐標(biāo)原點，向東的方向為正方向，則原點，向東的方向為正方向，則X=5

20、m ，X=-10m，表示的是什么意思？，表示的是什么意思？第三十二頁，共43頁幻燈片例4：在60周年國慶盛典上，游行的隊伍和彩車依次從天安門前經(jīng)過，以北京長安街為坐標(biāo)軸，向西為正方向，以長安街中心為坐標(biāo)原點O，建立一維直線坐標(biāo)系一輛彩車最初在原點以東3 km處，一段時間后行駛到原點以西2 km處這輛彩車的最初位置和最終位置坐標(biāo)分別是()A3 km；2 kmB-3 km；2 kmC3 km；-2 km D-3 km；-2 kmB向西為正0長安街x/km-3-2-13 21解析根據(jù)題意建立坐標(biāo)系:由圖可知：第三十三頁，共43頁幻燈片解析3.(坐標(biāo)系的建立及應(yīng)用)一個小球從距地面4 m高處落下，被地

21、面彈回，在距地面1 m高處被接住坐標(biāo)原點定在拋出點正下方2 m處，向下為坐標(biāo)軸的正方向則小球的拋出點、落地點、被接住點的位置坐標(biāo)分別是 ( )A2 m，-2m，-1 mB-2 m, 2 m, 1 mC4 m, 0, 1 mD-4 m, 0，-1 m根據(jù)題意建立坐標(biāo)系:BA為拋出點，坐標(biāo)為-2 m，B點為坐標(biāo)原點，D點為落地點，坐標(biāo)為2m，C點為接住小球的點，坐標(biāo)為1 m由圖可知：第三十四頁，共43頁幻燈片10為了確定平面上物體的位置，我們建立平面直角坐標(biāo)系，為了確定平面上物體的位置，我們建立平面直角坐標(biāo)系，如圖所示以如圖所示以O(shè)點為坐標(biāo)原點，沿東西方向為點為坐標(biāo)原點，沿東西方向為x軸，向東為正

22、；沿南軸，向東為正；沿南北方向為北方向為y軸，向北為正圖中軸，向北為正圖中A點的坐標(biāo)如何表示？其含義是什點的坐標(biāo)如何表示？其含義是什么？么？第三十五頁，共43頁幻燈片解析解析 A點的橫坐標(biāo)點的橫坐標(biāo)x2 m，A點的縱坐標(biāo)點的縱坐標(biāo)y3 m，坐標(biāo)值的，坐標(biāo)值的含義表示含義表示A點在坐標(biāo)原點偏東點在坐標(biāo)原點偏東2 m，偏北，偏北3 m處處答案答案 (2 m,3 m)A點在坐標(biāo)原點偏東點在坐標(biāo)原點偏東2 m，偏北，偏北3 m處處11一物體從一物體從O點出發(fā)，沿東偏北點出發(fā)，沿東偏北30的方向運動的方向運動10 m至至A點點，然后又向正南方向運動，然后又向正南方向運動5 m至至B點點(1)建立適當(dāng)坐標(biāo)

23、系，描述出該物體的運動軌跡建立適當(dāng)坐標(biāo)系，描述出該物體的運動軌跡(2)依據(jù)建立的坐標(biāo)系，分別求出依據(jù)建立的坐標(biāo)系，分別求出A、B兩點的坐標(biāo)兩點的坐標(biāo)解析解析 (1)坐標(biāo)系如圖所示，線坐標(biāo)系如圖所示，線OAB為運動軌跡為運動軌跡(2)xA=5 m，yA=5 m；xB=5 m，yB=0.A點的坐標(biāo)：點的坐標(biāo)：(5,5)，B點的坐標(biāo)：點的坐標(biāo)：(5,0) 第三十六頁，共43頁幻燈片變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練2 2從高出地面從高出地面3 m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5 m后落后落回地面，如圖回地面，如圖12所示，分別以地面和拋出點為原點建立坐標(biāo)所示，分別以地面和拋出點為

24、原點建立坐標(biāo)系，方向均以向上為正，填寫下面的表格系，方向均以向上為正，填寫下面的表格第三十七頁，共43頁幻燈片解析解析 在物體運動的直線上建立直線坐標(biāo)系，定量描述物體的在物體運動的直線上建立直線坐標(biāo)系，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)分別為為x13 m，x28 m，x30；若以拋出點為原點，則；若以拋出點為原點，則x10.2，x25 m，x33 m.第三十八頁，共43頁幻燈片小結(jié)小結(jié):一、機(jī)械運動一、機(jī)械運動1、定義：物體的空間位置隨時間的變化。、定義：物體的空間位置隨時間的變化。2、注：運動和靜止是相對的；、注：運動和靜止是相對的； 自然界中一切物體都在不停地運動著；自然界中一切物體都在不停地運動著； 描述物體的運動必須要有個參照標(biāo)準(zhǔn)；描述物體的運動必須要有個參照標(biāo)準(zhǔn)； 位置的變化：位置的變化： 一個物體相對于另一物體一個物體相對于另一物體 物體的一部分相對于另一部分。物體的一部分相對