高中物理 質(zhì)點、參考系和坐標系課件

第一章運動的描述§1.1質(zhì)點參考系和坐標系第一章運動的描述§1.1質(zhì)點參考系和坐標系機械運動一、機械運動：物體的空間位置隨時間的變化，叫機械運動。

它是自然界最簡單最基本的運動形式。在物理學中，研究物體做機械運動的分支叫力學。機械運動一、機械運動：思考問題1：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，來描述車輛的飛馳?？茖W家呢？思考問題1：該如何描述物體的運動呢？科學家呢？質(zhì)點

誰能準確描述下列物體的運動？如：雄鷹在空中翱翔足球的飛滾樹葉、紙張的飄落海浪的洶涌澎湃精確描述之難質(zhì)點誰能準確描述下列物體的運動？精確描述之難質(zhì)點

難道我們真的無法描述物體的運動？例：飛機以某速度從南京飛向北京,

研究火車在城市之間運行我們是否要考慮飛機本身大?。寇囅涞念潉游覀兛紤]嗎？我們已經(jīng)很自然的忽略某些次要因素（如形狀、大?。?，只關心主要的方面。質(zhì)點難道我們真的無法描述物體的運動？我們是否要考物體和質(zhì)點二、質(zhì)點（masspoint）1、定義：某些情況下，可以將物體簡化為一個有質(zhì)量的點，稱為質(zhì)點。質(zhì)點是一個理想化的“物理模型”。2、物體可以看做質(zhì)點的條件⑴當物體上各部分運動情況都相同時，可以用其上任意一點的運動來代替整個物體運動。⑵物體的大小、形狀對所研究的問題無影響或可忽略不計的情況下。物體都可以看作質(zhì)點么？物體和質(zhì)點二、質(zhì)點（masspoint）物體都可以看作質(zhì)點物體和質(zhì)點

幾點說明:1、物理各點的運動情況相同（平動）時，可以看作質(zhì)點，一般研究物體的轉動時不能把物體看作質(zhì)點。2、物體有轉動，但物體的轉動不是我們所研究的主要問題時，物體的本身大小和形狀已變成了次要因素，物體可以看作質(zhì)點。3、物體本身的大小對所研究的問題不能忽略時，不能把物體看作質(zhì)點。物體和質(zhì)點幾點說明:物體和質(zhì)點4、物體能否看作質(zhì)點，取決于它的形狀和大小在所研究的問題中是否可以忽略不計，而跟物體自身體積的大小，質(zhì)量的多少和運動速度的大小無關。5、一個物體能否看作質(zhì)點取決于所研究問題的性質(zhì)，即使同一個物體在研究問題不同時，有的情況下可以看作質(zhì)點，而有的情況下不可以看作質(zhì)點。物體和質(zhì)點4、物體能否看作質(zhì)點，取決于它的形狀和大小在所研究物體和質(zhì)點質(zhì)點和幾何中的點是一回事嗎？1、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；幾何中的點沒有質(zhì)量，僅表示位置，而且應該絕對的小。物體和質(zhì)點質(zhì)點和幾何中的點是一回事嗎？1、相同點：都是沒有形例1下列關于質(zhì)點的說法正確的是（）A、質(zhì)點是一個理想化模型，實際并不存在B、只有體積很小的物體才能被看成質(zhì)點C、凡輕小的物體，皆可被看成質(zhì)點D、如果物體的大小和形狀對所研究的問題屬于無關或次要因素，就可以把物體看作質(zhì)點。例題AD例1下列關于質(zhì)點的說法正確的是（）例題例題例2在下列物體的運動中，可視作質(zhì)點的物體有()A.從北京開往廣州的一列火車B.研究轉動的汽車輪胎C.研究繞地球運動時的航天飛機D.表演精彩芭蕾舞演員E.參加一百米跑競賽的運動員在沖刺過程中F.在斜下推力的作用下，沿水平面滑動的箱子G.計算子彈從槍口到靶心的飛行時間H.測量子彈船過一張薄紙的時間。ACFG例題例2在下列物體的運動中，可視作質(zhì)點的物體有思考與討論如何解釋小孩的靜止？同樣的物體，運動會不同？思考與討論如何解釋小孩的靜止？參考系三、參考系1、運動的相對性：

運動是絕對的，描述物體運動要相對其他物體2、參考系（referenceframe）

⑴選擇的任意性（一般選擇地球和相對于地球靜止的物體）

⑵對不同參考系，同一物體運動情況可能不同

⑶同一問題中研究多個物體的運動或同一物體的不同階段時，必須選同一參考系。參考系三、參考系1、運動的相對性：

飛花兩岸照船紅，百里榆堤半日風。臥看滿天云不動，不知云與我俱東。詩境中的相對運動飛花兩岸照船紅，詩境中的相對運動例3、以下說法正確的是（）A、參考系就是不動的物體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，就無法研究某一個物體是怎么運動的D、同一物體的運動，對不同的參考系可能有不同的觀察結果CD例3、以下說法正確的是（例4、甲、乙、丙三架光電梯，甲中乘客看到一座高樓在向下運動，乙中乘客看甲在向下運動，丙中乘客看甲、乙都在向上運動，這三架電梯的運動情況可能有那些？例4、甲、乙、丙三架光電梯，甲中乘客看到一座高樓在向下運動，坐標系

文字描述方便嗎？能精確嗎？

有沒有簡便又準確的方法？區(qū)分：定性與定量笛卡兒發(fā)明坐標系

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？如何確定物體的位置坐標系文字描述方便嗎？能精確嗎？區(qū)分：定性與定量笛卡兒討論尋找有用信息：經(jīng)度與緯度（大地坐標系）如何在地面定物體位置？討論尋找有用信息：經(jīng)度與緯度（大地坐標系）如何在地面定物體位坐標系1、意義：為了定量地描述某時刻物體的位置，需要在參考系上建立適當?shù)淖鴺讼怠?、分類：

⑴直線坐標系（一維坐標系）：原點、正方向、標度、物理量、單位

⑵平面坐標系（二維坐標系）：描述物體在平面上運動

⑶三維坐標系：描述物體在三維空間位置四、坐標系（coordinatesystem）坐標系1、意義：為了定量地描述某時刻物體的位置，需要在參考系例題例5一質(zhì)點在x軸上運動，各個時刻的位置坐標如下表所示：則此質(zhì)點開始運動后：⑴請在坐標軸上標出質(zhì)點在各個時刻的位置。⑵質(zhì)點哪個時刻離坐標原點最遠，有多遠？例題例5一質(zhì)點在x軸上運動，各個時刻的位置坐標如下表所示：生活中的物理生活中的物理生活中的物理GPS：全球定位系統(tǒng)

(授時與測距導航系統(tǒng)----全球定位系統(tǒng)navigationsystemtimingandranging—globalpositioningsystem)

全球定位系統(tǒng)是美國從20世紀70年代開始研制，歷時20年，耗資200億美元，于1994年全面建成，具有在海、陸、空進行全方位實時三維導航與定位能力的新一代衛(wèi)星導航與定位系統(tǒng)。在美國,GPS全球衛(wèi)星定位技術與“阿波羅”飛船登月、航天飛機升空，同列為20世紀“三大航天工程”。生活中的物理GPS：全球定位系統(tǒng)生活中的物理GPS：全球定位系統(tǒng)

(授時與測距導航系統(tǒng)----全球定位系統(tǒng)navigationsystemtimingandranging—globalpositioningsystem)GPS系統(tǒng)包括三大部分：

（1）GPS衛(wèi)星（空間部分）（2）地面支撐系統(tǒng)（地面監(jiān)控部分）

（3）GPS接收機（用戶部分）生活中的物理GPS：全球定位系統(tǒng)定位儀中所示位置定第一章運動的描述§1.1質(zhì)點參考系和坐標系第一章運動的描述§1.1質(zhì)點參考系和坐標系機械運動一、機械運動：物體的空間位置隨時間的變化，叫機械運動。

它是自然界最簡單最基本的運動形式。在物理學中，研究物體做機械運動的分支叫力學。機械運動一、機械運動：思考問題1：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，來描述車輛的飛馳。科學家呢？思考問題1：該如何描述物體的運動呢？科學家呢？質(zhì)點

誰能準確描述下列物體的運動？如：雄鷹在空中翱翔足球的飛滾樹葉、紙張的飄落海浪的洶涌澎湃精確描述之難質(zhì)點誰能準確描述下列物體的運動？精確描述之難質(zhì)點

難道我們真的無法描述物體的運動？例：飛機以某速度從南京飛向北京,

研究火車在城市之間運行我們是否要考慮飛機本身大??？車箱的顫動我們考慮嗎？我們已經(jīng)很自然的忽略某些次要因素（如形狀、大?。魂P心主要的方面。質(zhì)點難道我們真的無法描述物體的運動？我們是否要考物體和質(zhì)點二、質(zhì)點（masspoint）1、定義：某些情況下，可以將物體簡化為一個有質(zhì)量的點，稱為質(zhì)點。質(zhì)點是一個理想化的“物理模型”。2、物體可以看做質(zhì)點的條件⑴當物體上各部分運動情況都相同時，可以用其上任意一點的運動來代替整個物體運動。⑵物體的大小、形狀對所研究的問題無影響或可忽略不計的情況下。物體都可以看作質(zhì)點么？物體和質(zhì)點二、質(zhì)點（masspoint）物體都可以看作質(zhì)點物體和質(zhì)點

幾點說明:1、物理各點的運動情況相同（平動）時，可以看作質(zhì)點，一般研究物體的轉動時不能把物體看作質(zhì)點。2、物體有轉動，但物體的轉動不是我們所研究的主要問題時，物體的本身大小和形狀已變成了次要因素，物體可以看作質(zhì)點。3、物體本身的大小對所研究的問題不能忽略時，不能把物體看作質(zhì)點。物體和質(zhì)點幾點說明:物體和質(zhì)點4、物體能否看作質(zhì)點，取決于它的形狀和大小在所研究的問題中是否可以忽略不計，而跟物體自身體積的大小，質(zhì)量的多少和運動速度的大小無關。5、一個物體能否看作質(zhì)點取決于所研究問題的性質(zhì)，即使同一個物體在研究問題不同時，有的情況下可以看作質(zhì)點，而有的情況下不可以看作質(zhì)點。物體和質(zhì)點4、物體能否看作質(zhì)點，取決于它的形狀和大小在所研究物體和質(zhì)點質(zhì)點和幾何中的點是一回事嗎？1、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；幾何中的點沒有質(zhì)量，僅表示位置，而且應該絕對的小。物體和質(zhì)點質(zhì)點和幾何中的點是一回事嗎？1、相同點：都是沒有形例1下列關于質(zhì)點的說法正確的是（）A、質(zhì)點是一個理想化模型，實際并不存在B、只有體積很小的物體才能被看成質(zhì)點C、凡輕小的物體，皆可被看成質(zhì)點D、如果物體的大小和形狀對所研究的問題屬于無關或次要因素，就可以把物體看作質(zhì)點。例題AD例1下列關于質(zhì)點的說法正確的是（）例題例題例2在下列物體的運動中，可視作質(zhì)點的物體有()A.從北京開往廣州的一列火車B.研究轉動的汽車輪胎C.研究繞地球運動時的航天飛機D.表演精彩芭蕾舞演員E.參加一百米跑競賽的運動員在沖刺過程中F.在斜下推力的作用下，沿水平面滑動的箱子G.計算子彈從槍口到靶心的飛行時間H.測量子彈船過一張薄紙的時間。ACFG例題例2在下列物體的運動中，可視作質(zhì)點的物體有思考與討論如何解釋小孩的靜止？同樣的物體，運動會不同？思考與討論如何解釋小孩的靜止？參考系三、參考系1、運動的相對性：

運動是絕對的，描述物體運動要相對其他物體2、參考系（referenceframe）

⑴選擇的任意性（一般選擇地球和相對于地球靜止的物體）

⑵對不同參考系，同一物體運動情況可能不同

⑶同一問題中研究多個物體的運動或同一物體的不同階段時，必須選同一參考系。參考系三、參考系1、運動的相對性：

飛花兩岸照船紅，百里榆堤半日風。臥看滿天云不動，不知云與我俱東。詩境中的相對運動飛花兩岸照船紅，詩境中的相對運動例3、以下說法正確的是（）A、參考系就是不動的物體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，就無法研究某一個物體是怎么運動的D、同一物體的運動，對不同的參考系可能有不同的觀察結果CD例3、以下說法正確的是（例4、甲、乙、丙三架光電梯，甲中乘客看到一座高樓在向下運動，乙中乘客看甲在向下運動，丙中乘客看甲、乙都在向上運動，這三架電梯的運動情況可能有那些？例4、甲、乙、丙三架光電梯，甲中乘客看到一座高樓在向下運動，坐標系

文字描述方便嗎？能精確嗎？

有沒有簡便又準確的方法？區(qū)分：定性與定量笛卡兒發(fā)明坐標系

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？如何確定物體的位置坐標系文字描述方便嗎？能精確嗎？區(qū)分：定性與定量笛卡兒討論尋找有用信息：經(jīng)度與緯度（大地坐標系）如何在地面定物體位置？討論尋找有用信息：經(jīng)度與緯度（大地坐標系）如何在地面定物體位坐標系1、意義：為了定量地描述某時刻物體的位置，需要在參考系上建立適當?shù)淖鴺讼怠?、分類：

⑴直線坐標系（一維坐標系）：原點、正方向、標度、物理量、單位

⑵平面坐標系（二維坐標系）：描述物體在平面上運動

⑶三維坐標系：描述物體在三維空間位置四、坐標系（coordinatesystem）坐標系1、意義：為了定量地