11質(zhì)點(diǎn)參考系和坐標(biāo)系

1、1 1 質(zhì)點(diǎn)質(zhì)點(diǎn) 參考系和坐標(biāo)系參考系和坐標(biāo)系第一章第一章 運(yùn)動(dòng)的描述運(yùn)動(dòng)的描述在我們生活的周圍有各式各樣運(yùn)動(dòng)著的物體在我們生活的周圍有各式各樣運(yùn)動(dòng)著的物體 在我們生活的周圍有各式各樣運(yùn)動(dòng)著的物體在我們生活的周圍有各式各樣運(yùn)動(dòng)著的物體 一、機(jī)械運(yùn)動(dòng)：一、機(jī)械運(yùn)動(dòng)： 定義：物體的空間位置隨時(shí)間的變化定義：物體的空間位置隨時(shí)間的變化二、物體和質(zhì)點(diǎn)二、物體和質(zhì)點(diǎn) 研究同一物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體的各個(gè)部分的運(yùn)動(dòng)情況可能研究同一物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體的各個(gè)部分的運(yùn)動(dòng)情況可能不同，描述這種物體的運(yùn)動(dòng)可能會(huì)比較復(fù)雜。不同，描述這種物體的運(yùn)動(dòng)可能會(huì)比較復(fù)雜。例如：風(fēng)扇葉上與軸心距離不等的各點(diǎn)。例如：風(fēng)扇葉上與軸心距離

2、不等的各點(diǎn)。 同一個(gè)物體在研究其不同的運(yùn)動(dòng)情況時(shí)，有時(shí)可以不考慮同一個(gè)物體在研究其不同的運(yùn)動(dòng)情況時(shí)，有時(shí)可以不考慮其形狀和大小，有時(shí)候卻不得不考慮。其形狀和大小，有時(shí)候卻不得不考慮。 研究列車從廣州開往北京所需要的時(shí)間，需要考慮列車研究列車從廣州開往北京所需要的時(shí)間，需要考慮列車的長(zhǎng)度嗎，為什么？研究列車通過一座橋梁時(shí)呢？的長(zhǎng)度嗎，為什么？研究列車通過一座橋梁時(shí)呢？ 研究列車從廣州開往北京可以不考慮列車的長(zhǎng)度！研究列車從廣州開往北京可以不考慮列車的長(zhǎng)度！ 研究列車通過一座橋梁時(shí)，需要考慮列車的長(zhǎng)度！研究列車通過一座橋梁時(shí)，需要考慮列車的長(zhǎng)度！ 二、物體和質(zhì)點(diǎn)二、物體和質(zhì)點(diǎn) 研究地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)時(shí)

3、，地球的大小相對(duì)于地球與太陽(yáng)之間的距離研究地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)時(shí)，地球的大小相對(duì)于地球與太陽(yáng)之間的距離可以忽略，可以不考慮地球的大小?？梢院雎?，可以不考慮地球的大小。 研究地球的自轉(zhuǎn)時(shí)，隨著緯度的不同，地球表面的轉(zhuǎn)動(dòng)情況不同，研究地球的自轉(zhuǎn)時(shí)，隨著緯度的不同，地球表面的轉(zhuǎn)動(dòng)情況不同，地球的形狀和大小不能忽略。地球的形狀和大小不能忽略。二、物體和質(zhì)點(diǎn)二、物體和質(zhì)點(diǎn)1、質(zhì)點(diǎn)的定義：用來代替物體的有質(zhì)量的點(diǎn)。、質(zhì)點(diǎn)的定義：用來代替物體的有質(zhì)量的點(diǎn)。2、物體可以看作質(zhì)點(diǎn)的條件：、物體可以看作質(zhì)點(diǎn)的條件： 物體的形狀、大小、體積對(duì)所研究的問題的影響物體的形狀、大小、體積對(duì)所研究的問題的影響可以忽略不計(jì)?？梢院?/p>

4、略不計(jì)。3、注：質(zhì)點(diǎn)是一種科學(xué)抽象的理想模型；、注：質(zhì)點(diǎn)是一種科學(xué)抽象的理想模型； 物體本身大小不是能否看成質(zhì)點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)；物體本身大小不是能否看成質(zhì)點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)； 物體能否看成質(zhì)點(diǎn)取決于所研究問題的性物體能否看成質(zhì)點(diǎn)取決于所研究問題的性質(zhì)，同一物體有時(shí)可看成質(zhì)點(diǎn)，有時(shí)不可看作質(zhì)點(diǎn)。質(zhì)，同一物體有時(shí)可看成質(zhì)點(diǎn)，有時(shí)不可看作質(zhì)點(diǎn)。二、物體和質(zhì)點(diǎn)二、物體和質(zhì)點(diǎn)例題：三、參考系三、參考系 地球在不斷的自轉(zhuǎn)，地面上的人看到太陽(yáng)東升西落。地球在不斷的自轉(zhuǎn)，地面上的人看到太陽(yáng)東升西落。 人們研究物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，總是不自覺地用另外的物體來人們研究物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，總是不自覺地用另外的物體來作為標(biāo)準(zhǔn)。作為標(biāo)準(zhǔn)。 對(duì)面的伯伯

5、看到女孩是靜止的，那么路邊的人看到的情對(duì)面的伯伯看到女孩是靜止的，那么路邊的人看到的情況又是怎樣的呢？況又是怎樣的呢？三、參考系三、參考系 相相 對(duì)對(duì) 運(yùn)運(yùn) 動(dòng)動(dòng)1、定義：描述一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，選定作為參考、定義：描述一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，選定作為參考的其他物體。的其他物體。2、注：描述物體是否運(yùn)動(dòng)是看相對(duì)于參考系的、注：描述物體是否運(yùn)動(dòng)是看相對(duì)于參考系的位置是否改變，事先假定參考系不動(dòng)；位置是否改變，事先假定參考系不動(dòng)； 選取不同的參考系來觀察同一物體的運(yùn)選取不同的參考系來觀察同一物體的運(yùn)動(dòng)結(jié)果往往是不同；動(dòng)結(jié)果往往是不同； 參考系的選取可以是任意的，實(shí)際解題參考系的選取可以是任意的，實(shí)際解題應(yīng)

6、以觀測(cè)方便和使物體的運(yùn)動(dòng)盡可能簡(jiǎn)單為原則；應(yīng)以觀測(cè)方便和使物體的運(yùn)動(dòng)盡可能簡(jiǎn)單為原則； 通常選取地面為參考系；通常選取地面為參考系； 比較兩個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)應(yīng)選同一參考系。比較兩個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)應(yīng)選同一參考系。三、參考系三、參考系 例例1 1： 電影閃閃的紅星中，電影閃閃的紅星中，有一句歌詞：有一句歌詞：“小小竹小小竹排江中游，巍巍青山兩排江中游，巍巍青山兩岸走岸走”，問：，問：“竹排江竹排江中游中游”和和“青山兩岸走青山兩岸走”分別是以什么做為參考分別是以什么做為參考系的？系的？“小小竹排江中游小小竹排江中游”是以是以兩岸兩岸為參考系的。為參考系的。 “巍巍青山兩岸走巍巍青山兩岸走”是以是以竹排竹排

7、為參考系的。為參考系的。 例例3 3：第一次世界大戰(zhàn)期間，一名法國(guó)飛：第一次世界大戰(zhàn)期間，一名法國(guó)飛行員在行員在20002000米的高空飛行時(shí)，發(fā)現(xiàn)旁邊有一米的高空飛行時(shí)，發(fā)現(xiàn)旁邊有一個(gè)小東西，他以為是一只小飛蟲，敏捷地把個(gè)小東西，他以為是一只小飛蟲，敏捷地把它抓過來，令他吃驚的是，抓到的竟是一顆它抓過來，令他吃驚的是，抓到的竟是一顆子彈。飛行員能抓住子彈的原因是子彈。飛行員能抓住子彈的原因是（ ） A A、飛行員反應(yīng)快、飛行員反應(yīng)快 B B、子彈相對(duì)飛行員是靜止的、子彈相對(duì)飛行員是靜止的 C C、子彈已經(jīng)飛行的沒勁了、子彈已經(jīng)飛行的沒勁了 D D、飛行員有手勁、飛行員有手勁B例題：例題： 為

8、了定量地描述物體的位置及位置的變化，需要在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。參考系上建立適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系。三、坐標(biāo)系三、坐標(biāo)系如果物體沿直線運(yùn)動(dòng)，可以以這條直線為如果物體沿直線運(yùn)動(dòng)，可以以這條直線為x軸，在直線軸，在直線上規(guī)定原點(diǎn)，正方向和單位長(zhǎng)度，建立直線坐標(biāo)系。上規(guī)定原點(diǎn)，正方向和單位長(zhǎng)度，建立直線坐標(biāo)系。XO5m一個(gè)坐標(biāo)系有幾個(gè)要素呢？一個(gè)坐標(biāo)系有幾個(gè)要素呢？數(shù)字原點(diǎn)單位長(zhǎng)度正方向物理量的符號(hào)和單位 （1）直線坐標(biāo)系）直線坐標(biāo)系練習(xí)練習(xí)A點(diǎn)坐標(biāo)點(diǎn)坐標(biāo)XA=-3mX/mO如圖所示，汽車沿如圖所示，汽車沿X軸做直線運(yùn)動(dòng)，從軸做直線運(yùn)動(dòng)，從A點(diǎn)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)

9、，由圖判斷點(diǎn)，由圖判斷A,B,C三點(diǎn)坐標(biāo)、從三點(diǎn)坐標(biāo)、從A到到B點(diǎn)，點(diǎn)，B到到C位置的變化。位置的變化。1-1234-2-3-4ABB點(diǎn)坐標(biāo)點(diǎn)坐標(biāo)XB=2m從從A到到B,位置的變化位置的變化XB=mC（2）二維坐標(biāo)系：當(dāng)物體在某一個(gè)平面內(nèi)做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，需要用兩個(gè)相互垂直的坐標(biāo)確定它的位置。X1y1y0 x（x,y）（3）三維坐標(biāo)系：當(dāng)物體在空間內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)，需要采用三個(gè)相互垂直的坐標(biāo)確定它的位置。y0 xz手持式手持式GPSGPS科學(xué)漫步：全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（科學(xué)漫步：全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPSGPS）GPSGPS顯示屏信息顯示屏信息車載GPS放大圖放大圖本課小結(jié)：本課小結(jié)：本節(jié)學(xué)習(xí)了質(zhì)點(diǎn)本節(jié)學(xué)習(xí)了質(zhì)點(diǎn). .參考系和坐標(biāo)系等概念，參考系和坐標(biāo)系等概念，它們是運(yùn)動(dòng)學(xué)乃至整個(gè)力學(xué)的最基本的概念。它們是運(yùn)動(dòng)學(xué)乃至整個(gè)力學(xué)的最基本的概念。要描述物體的運(yùn)動(dòng)，首先要建立一個(gè)物理模型，要描述物體的運(yùn)動(dòng)，