高一物理質(zhì)點(diǎn)參考系和坐標(biāo)系教案

1、第一運(yùn)動(dòng)描述參考系、質(zhì)點(diǎn)、時(shí)間和時(shí)刻、位移運(yùn)動(dòng)的描1直直線運(yùn)動(dòng)的條件p a、v線勻速直線運(yùn)動(dòng) s= t典型的直線規(guī)勻變速直線運(yùn)動(dòng)v - t特,s-t 露1 2Mvo at , svotat222V。VtVtV。2as, s 12圖自由落體（a=g）豎直上拋（a按照考綱的要求，本章內(nèi)容可以分成三部分，即：基本概念、勻速直線運(yùn)動(dòng);勻變速直線運(yùn)動(dòng)；運(yùn)動(dòng)圖象。其中重點(diǎn)是勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律和應(yīng)用。難點(diǎn)是對(duì) 基本概念的理解和對(duì)研究方法的把握。 1.1 點(diǎn)、參考系和坐標(biāo)系【重點(diǎn)】1 .理解質(zhì)點(diǎn)的概念，知道它是一種科學(xué)抽象，知道實(shí)際物體在什么條件下可看 作質(zhì)點(diǎn)。2 .知道什么是參考系及如何選擇參考系。在研究

2、具體問題時(shí)，如何選取參考系如何用數(shù)學(xué)上的坐標(biāo)軸與實(shí)際的物理情景結(jié)合起來建立坐標(biāo)系?！倦y點(diǎn)】在什么情況下可以把物體看作質(zhì)點(diǎn)，即將一個(gè)實(shí)際的物體抽象為質(zhì)點(diǎn)的條1 機(jī)械運(yùn)動(dòng)一個(gè)物體相對(duì)于另一個(gè)物體的位置變化叫機(jī)械運(yùn)動(dòng)，個(gè)物體相對(duì)于另一個(gè)物體的位置變化叫機(jī)械運(yùn)動(dòng),簡(jiǎn)稱運(yùn)動(dòng)。2運(yùn)動(dòng)的絕對(duì)性和靜止的相對(duì)性：宇宙中的一切物體都在不停地運(yùn)動(dòng)，無論是巨大的天體，還是微小的原子、分子，都處在永恒的運(yùn)動(dòng)之中。運(yùn)動(dòng)是絕對(duì)的，靜止是相對(duì)的。一、物體和質(zhì)點(diǎn)（二）物體和質(zhì)點(diǎn)1 定義：代替物體的有質(zhì)量的點(diǎn)，叫質(zhì)點(diǎn)。質(zhì)點(diǎn)是一種科學(xué)抽象，是在研究物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，抓住主要因素，忽略次要因素，對(duì)實(shí)際物體的近似，是一個(gè)理想化模型。質(zhì)點(diǎn)是用

3、來代替物體的具有質(zhì)量的點(diǎn)，因而其突出特點(diǎn)是 “具有質(zhì)量”和 “占有位置” ，但沒有大小，它的質(zhì)量就是它所代替的物體的質(zhì)量。質(zhì)點(diǎn)沒有體積，因而質(zhì)點(diǎn)是不可能轉(zhuǎn)動(dòng)的，任何轉(zhuǎn)動(dòng)的物體在研究其自轉(zhuǎn)時(shí)都不可簡(jiǎn)化為質(zhì)點(diǎn)。質(zhì)點(diǎn)不一定是很小的物體，很大的物體也可簡(jiǎn)化為質(zhì)點(diǎn)。同一個(gè)物體有時(shí)可以看作質(zhì)點(diǎn)，有時(shí)又不能看作質(zhì)點(diǎn)，要具體問題具體分析。2實(shí)際物體在下列三種情況下都可簡(jiǎn)化為質(zhì)點(diǎn)：（ 1）物體的大小和形狀對(duì)研究問題的影響可忽略不計(jì)。（ 2）物體上的各點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況都是相同的，所以研究它上面某“點(diǎn)”的運(yùn)動(dòng)規(guī)律就可以代表它的整體運(yùn)動(dòng)情況了，故此時(shí)物體也可當(dāng)質(zhì)點(diǎn)處理。（ 3）物體有轉(zhuǎn)動(dòng)，但相對(duì)平動(dòng)而言可以忽略時(shí)，也可以

4、把物體視為質(zhì)點(diǎn)。如汽車在運(yùn)行時(shí)，雖然車輪有轉(zhuǎn)動(dòng)，但我們關(guān)心的是車輛整體運(yùn)動(dòng)的快慢，故汽車可以看成質(zhì)點(diǎn)。3突出主要因素，忽略次要因素，將實(shí)際問題簡(jiǎn)化為物理模型，是研究物理學(xué)問題的基本思維方法之一，這種思維方法叫理想化方法。質(zhì)點(diǎn)就是利用這種思維方法建立的一個(gè)理想化物理模型。一個(gè)物體能否視為質(zhì)點(diǎn)，要具體情況具體分析。例如：一列火車從北京開往上海，在計(jì)算運(yùn)行時(shí)間時(shí)，可以忽略列車的長(zhǎng)短，把它視為質(zhì)點(diǎn)。但是，同樣這列火 車，要計(jì)算它通過黃河鐵路大橋所需的時(shí)間時(shí)，必須考慮列車的長(zhǎng)度，不可把列車 視為質(zhì)點(diǎn)。一個(gè)物體能否看作質(zhì)點(diǎn)，主要取決于物體的大小和形狀在所研究的問題中是否屬于次要的、可以忽略的因素，而不是僅

5、僅取決于物體的大小。地球雖然很大，但在研究地球繞太陽的公轉(zhuǎn)時(shí)，地球的大小相對(duì)它到太陽的距離可以忽略，故可視為質(zhì)點(diǎn)；乒乓球雖然小，在研究它的旋轉(zhuǎn)對(duì)運(yùn)動(dòng)的影響時(shí)，卻不能看成質(zhì)點(diǎn)。課堂練習(xí)部分1. 物體能否被看作質(zhì)點(diǎn)的條件下列說法正確的是（CD ）A. 運(yùn)轉(zhuǎn)中的地球不能看作質(zhì)點(diǎn)，而原子核可以看作質(zhì)點(diǎn)B. 研究火車通過路旁一根電線桿的時(shí)間時(shí)，火車可看作質(zhì)點(diǎn)C. 研究奧運(yùn)會(huì)乒乓球男單冠軍孔令輝打出的乒乓球時(shí)，不能把乒乓球看作質(zhì)點(diǎn)D.研究在平直的高速公路上飛馳的汽車的速度時(shí)，可將汽車看作質(zhì)點(diǎn)點(diǎn)評(píng)：只要是物體的大小和形狀對(duì)所研究的問題來講是次要因素，可以被忽略,物體就可以看成質(zhì)點(diǎn).2. (1) 110米欄運(yùn)

6、動(dòng)員的教練：跨欄動(dòng)作要領(lǐng)。競(jìng)賽戰(zhàn)術(shù)：何時(shí)加速、勻速、沖刺等。(2)橋長(zhǎng)1000ml火車長(zhǎng)300m,過橋的時(shí)間。3.A.能用木塊上的飛陽幫您旅代表整個(gè)木塊的運(yùn)期彎產(chǎn)要著研究方向，如 木塊滑下的運(yùn)動(dòng)速度等可以)B.研究小球邊緣上一點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)或 小球滾下用時(shí)，能把小球看作質(zhì)點(diǎn)嗎？84 . (1)地球是一個(gè)龐然大物，直徑約為12 800km,與太陽相距 10 km.研究地球繞太陽的公轉(zhuǎn) 時(shí)，能不能把它看成質(zhì)點(diǎn)？研究地面上各處季節(jié)變化的成因時(shí)， 能不能把它看成質(zhì)點(diǎn)？(2)氧原子的核外有8個(gè)電子，研究它們軌道的差別，能不能把氧原子看成質(zhì)點(diǎn)？5 .以下關(guān)于質(zhì)點(diǎn)的說法正確的是(A.質(zhì)量小的物體可視為質(zhì)點(diǎn)B.體積

7、小的物體可視為質(zhì)點(diǎn)C.各部分運(yùn)動(dòng)狀態(tài)完全一致的物體可視為質(zhì)點(diǎn)D.在某些情況下地球也可以看作質(zhì)點(diǎn)二、參考系1 . R定義】為了確定物體的位置和描述物體運(yùn)動(dòng)而被用來作為參考的物體或物 體系叫參考系。2 .選擇不同的參考系來觀察同一個(gè)運(yùn)動(dòng)，得到的結(jié)果會(huì)不一樣。3 .參考系的選擇：描述一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，參考系可以任意選取，選取參考系 時(shí)要考慮研究問題的方便，使之對(duì)運(yùn)動(dòng)的描述盡可能的簡(jiǎn)單。在不說明參考系的情 況下，通常應(yīng)認(rèn)為是以地面 為參考系的。4 .絕對(duì)參考系和相對(duì)參考系的區(qū)別是什么。絕對(duì)參考系：相對(duì)研究對(duì)象絕對(duì)不 動(dòng)的物體，如大地。物理情景在平靜的湖面上，一個(gè)坐在船倉里看不到周圍環(huán)境，他能否通過觀察

8、判斷出船是否 在動(dòng)？1 .兩物體相比較，相對(duì)位置發(fā)生變化，才能感知運(yùn)動(dòng)。認(rèn)為參考系靜止不動(dòng)。2 選擇不同參考系來觀察同一物體運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)的快慢方向均可能不同。運(yùn)動(dòng)是相對(duì)的。3 原則上參考系可以任意選擇，但要使對(duì)運(yùn)動(dòng)的描述方便、簡(jiǎn)單。課堂練習(xí)部分二1以下說法正確的是（ CD ）A、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C、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D、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2兩輛汽車在平直的公路上行駛，甲車內(nèi)的人看見窗外樹木向東移動(dòng)，乙車內(nèi)的人發(fā)現(xiàn)甲車沒有運(yùn)動(dòng)，如果以大地為參考系，上述事實(shí)說明（D ）A. 甲車向西運(yùn)動(dòng)，乙車

9、不動(dòng)B. 乙車向西運(yùn)動(dòng)，甲車不動(dòng)C. 甲車向西運(yùn)動(dòng)，乙車向東運(yùn)動(dòng)D. 甲、乙兩車都以相同的速度向西運(yùn)動(dòng)3. 第一次世界大戰(zhàn)期間，一名法國飛行員在2 000 m 的高空飛行時(shí)，發(fā)現(xiàn)臉旁有一個(gè)小東西，他以為是一只小昆蟲，便敏捷的把它一把抓了過來，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?yàn)椋– ）B.子彈的速度很小A.飛行員的反應(yīng)快C.子彈相對(duì)于飛行員是靜止的D.飛行員有手勁三、坐標(biāo)系1 .定義：如果物體沿直線運(yùn)動(dòng)，為了定量描述物體的位置變化，可以以這條直 線為x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。2 . 一般來說，為了定量地描述物體的位置的變化，需要在參考系上

10、建立適當(dāng)?shù)?坐標(biāo)系。3 .建坐標(biāo)系時(shí)要注意：原點(diǎn)、正方向、單位長(zhǎng)度。課堂練習(xí)部分三一一1 .汽車沿平直公路行駛，如何定量(準(zhǔn)確)描述它的位置？從哪個(gè)位置以怎樣的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)運(yùn)動(dòng)到哪個(gè)位置。2 .要準(zhǔn)確地描述物體的 位置及運(yùn)動(dòng)狀態(tài) 需要建立坐標(biāo)系.如果物體在一維空間 運(yùn)動(dòng)，即沿一條直線運(yùn)動(dòng)，只需建立二!魚坐標(biāo)系，就能準(zhǔn)確表達(dá)物體的位置。3 .如果物體沿直線運(yùn)動(dòng)，為了定量描述物體的位置及變化，可以以這條直線為K0Ax軸，在直線上規(guī)定原點(diǎn) 、 正方向 255 次和 單位長(zhǎng)度 ,建立直線坐標(biāo)系，如圖所示，若物體運(yùn)動(dòng)到 A點(diǎn)，此時(shí)它的 位置坐標(biāo)Xa= ( 3, 0) ,若它運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，則此時(shí)它的位置坐標(biāo) X

11、b = (-2 , 0J。4 .如圖11 2 (a)所示，質(zhì)點(diǎn)由西向東運(yùn)動(dòng)，從 A點(diǎn)出發(fā)到達(dá)C點(diǎn)再返回B 點(diǎn)靜止.若AG100 m, BG30 m以B點(diǎn)為原點(diǎn)，向東為正方向建立直線坐標(biāo)系，則： 出發(fā)點(diǎn)的位置為 -70 m , B點(diǎn)位置是0m , C點(diǎn)的位置為 30m, A到B的位置變化是 70 m ，方向 向東.C到B的位置變化為 -30 m , 方向 向西.圖112點(diǎn)評(píng)：建立坐標(biāo)系確定物體的位置時(shí)，首先要確定原點(diǎn)的位置及坐標(biāo)軸的正方 向，再確定研究對(duì)象所處的坐標(biāo)位置以及位置變化的情況即可【課堂小結(jié)】為了強(qiáng)調(diào)坐標(biāo)的概念，教科書用數(shù)學(xué)和物理學(xué)中通用的符號(hào)，即在直線運(yùn)動(dòng)中用x表示質(zhì)點(diǎn)的位置，極坐標(biāo)

12、，用 X=X1 X2表示質(zhì)點(diǎn)的位移。在表示物理量的變化 時(shí)，“”實(shí)際上是我們以前都在使用的符號(hào)，學(xué)生不會(huì)感到困難。相反，由于有了 明確表示物理量的變化量的符號(hào)，學(xué)生更易區(qū)分某物理量與這個(gè)物理量的變化量。練習(xí)一1 .下列情況中的物體，哪些可以看成質(zhì)點(diǎn)( ACD )A.研究繞地球飛行時(shí)的航天飛機(jī)B.研究汽車后輪上一點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況的車輪C.研究從北京開往上海的一列火車D.研究在水平推力作用下沿水平地面運(yùn)動(dòng)的木箱2 .對(duì)于參考系，下列說法正確的是（ CDA.參考系必須選擇地面B.研究物體的運(yùn)動(dòng)，參考系選擇任意物體，其運(yùn)動(dòng)情況是一樣的C.選擇不同的參考系，物體的運(yùn)動(dòng)情況可能不同D.研究物體的運(yùn)動(dòng)，必須選定

13、參考系3 .人坐在運(yùn)動(dòng)的火車中，以窗外樹木為參考系，人是 運(yùn)動(dòng) 的。以車廂為參考 系，人是靜止的。4 .下述情況中的物體，可視為質(zhì)點(diǎn)的是（ ACD ）A.研究小孩沿滑梯下滑B.研究地球自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的規(guī)律C.研究手榴彈被拋出后的運(yùn)動(dòng)軌跡D.研究人造地球衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)5 .關(guān)于機(jī)械運(yùn)動(dòng)和參照物，以下說法正確的有（ A ）A.研究和描述一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，必須選定參照物B.由于運(yùn)動(dòng)是絕對(duì)的，描述運(yùn)動(dòng)時(shí)，無需選定參照物C. 一定要選固定不動(dòng)的物體為參照物D.研究地面上物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，必須選地球?yàn)閰⒄瘴锞毩?xí)二1下列關(guān)于質(zhì)點(diǎn)的說法中，正確的是（D ） 。A.質(zhì)點(diǎn)是一個(gè)理想化模型，實(shí)際上并不存在，所以引入這個(gè)

14、概念沒有多大意義B.只有體積很小的物體才能看做質(zhì)點(diǎn)C.凡輕小的物體，皆可看做質(zhì)點(diǎn)D 如果物體的形狀和大小對(duì)所研究的問題屬于無關(guān)或次要因素時(shí)，即可把物體看做質(zhì)點(diǎn)2 在國慶60 周年閱兵式上，作為飛機(jī)編隊(duì)領(lǐng)頭的預(yù)警指揮機(jī)飛過天安門廣場(chǎng)，以下說法正確的是（A ） 。A.研究飛機(jī)從出發(fā)到返回所用的時(shí)間時(shí)可以把飛機(jī)看做質(zhì)點(diǎn)B.研究飛機(jī)通過某一個(gè)標(biāo)志桿所用的時(shí)間時(shí)可以把飛機(jī)看做質(zhì)點(diǎn)C.研究飛機(jī)在空中的動(dòng)作時(shí)可以把飛機(jī)看做質(zhì)點(diǎn)D.因?yàn)轱w機(jī)很大，所用不能把飛機(jī)看做質(zhì)點(diǎn)3. 一個(gè)小球從距地面4 m高處落下，被地面彈回，在距地面1 m高處被接住。坐標(biāo)原點(diǎn)定在拋出點(diǎn)正下方 2 m處，向下為坐標(biāo)軸的正方向。則小球的拋

15、出點(diǎn)、落 地點(diǎn)、接住點(diǎn)的位置坐標(biāo)分別是（B ）。A. 2 m 2 m 1 mB. 2 m 2 m 1 mC. 4 m 0 1 mD. 4 m 0 1 mE. 在電視連續(xù)劇西游記中，常常有孫悟空“騰云駕霧”的鏡頭，這通常是采用“背景拍攝法”：讓“孫悟空”站在平臺(tái)上，做著飛行的動(dòng)作，在他的背后展現(xiàn)出藍(lán)天和急速飄動(dòng)的白云，同時(shí)加上煙霧效果；攝影師把人物動(dòng)作和飄動(dòng)的白云及下面的煙霧等一起攝入鏡頭。 放映時(shí)，觀眾就感覺到“孫悟空”在“騰云駕霧”這時(shí)，觀眾所選的參考系是（ C ）。A. “孫悟空”B .平臺(tái)C.飄動(dòng)的云 D .攝影師F. 我們研究物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，在某些特定情況下，可以不考慮物體的大小和 形狀,把它簡(jiǎn)化為一個(gè) 有質(zhì)量 的點(diǎn)，稱為質(zhì)點(diǎn)，質(zhì)點(diǎn)是一個(gè) 理想 化_的物理模型。G. 如圖11 3所示，物體沿x軸做直線運(yùn)動(dòng)，從 A