1.1 质点、参考系和坐标系 课件-2023-2024学年高一上学期物理人教版必修1

第一章　 运动的描述 第1节 质点 参考系和坐标系 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 1 回顾旧知：什么是机械运动？ 物体的空间位置随时间的变化称为机械运动。 请分析以下物体各部分的机械运动情况： 1.百米跑道上正在冲刺的人 2.在空中拍打着翅膀翱翔的雄鹰 为什么很难准确的描述物体的运动？ 原因：任何物体都有一定的大小和形状，并且物体各部分的运动情况一般不一样 1、什么是质点？一个物体能否看成质点取决于什么条件？ 2、什么是参考系？ 3、参考系是否可以任意选取？对研究物体运动是否有影响？ 4、什么是坐标系？建立坐标系的三要素是什么？ 请同学们阅读课本P9-P11的内容，并思考以下几个问题 一.物体和质点 在某些情况下，我们可以忽略物体的大小和形状，而突出“物体具有质量”这个要素，把它简化为一个有质量的点，称为质点。 （1）质点： 理想化“物理模型”： 在物理学中，突出问题的主要方面，忽略次要因素，建立理想化的“物理模型”，并将其作为研究对象，是经常采用的一种科学研究方法。质点就是这种物理模型之一。 （2）物体可看作质点的条件： 可以忽略物体的大小和形状 例1：研究地球绕太阳公转 例2：研究地球自转 例3：研究火车在平直的铁轨上运动的快慢 例4：研究火车通过一座桥梁运动的时间 练一练：判断以下物体能否被看作质点？ 注意： 1.物体能否看成质点要看研究问题的性质。 2.同一物体在有些问题中可以看作质点,在另一些问题可能不能看作质点. 1、敦煌曲子词中有这样的诗句：“满眼风波多闪烁，看山恰似走来迎，仔细看山山不动——是船行。” 思考：作者为什么会有“山迎” 、“船行” 两种不同的感觉？ 二、参考系 描述一个物体的运动时，用来做参考的物体叫做参考系。它是参照物的科学名称。 2、选择不同参考系观察结果如何?从中你发现了什么？ 描述同一个物体的运动时，参考系可以任意选择。选择不同参考系来观察同一物体的运动，结果会不同。这就是运动描述的相对性。 我坐在火车上，这时窗外有一列火车与我坐的火车以相同的速度同向行驶，这时对面的火车相对于是静止还是运动的？它相对于地面呢？ 正是由于运动描述的相对性，所以凡是提到运动，都应该先弄清楚它是相对哪个参考系而言的。参考系的选择得当，会使问题的研究变得简洁、方便。 三.坐标系 地球的经纬度有什么作用？ 可以标识出地球上的任何一个位置 为了定量地描述物体的位置及位置的变化，需要在参考系上建立适当的坐标系。 建立坐标系的目的： 思考：假设你在学校楼前操场上沿东西方向奔跑,如果要问你的位置应该怎样表示呢? A B x/m 0 3 -2 O 建立直线坐标系的方法：当物体沿直线运动时，往往以这条直线为X轴，在直线上规定原点、正方向和单位长度，建立直线坐标系。 直线坐标系（一维坐标系） 直线坐标系的三要素： 原点、正方向和单位长度 　 喷水抛物线 二维坐标系 X1 y1 y 0 x 思考：对于在平面上运动的物体，例如喷出做斜抛运动的水，要描述其位置，应该怎样建立坐标系？ 平面直角坐标系（二维坐标系） 参考系（地面） Y O X z 坐标系（三维坐标系） 高空飞机 （视为质点） 思考：如果我们要研究“高空飞机”的空间位置，应该怎样建立坐标系呢？ 三维坐标 三维坐标系 手持式GPS 科学漫步：全球卫星定位系统（GPS） 典题精析 例1.以下情景中，带下划线的物体可看成质点的是（ ） A．裁判员在跳水比赛中给跳水运动员评分 B．在国际大赛中，乒乓球运动员王浩准备接对手发出的旋转球 C．研究“嫦娥一号”从地球到月球的飞行姿态 D．用GPS确定远洋海轮在大海中的位置 D 解析：考虑问题时，需要考虑旋转、自身姿态时，不能忽略其大小，从而知跳水运动员、旋转球、“嫦娥一号”都不能看成质点。 规律方法技巧 要做好这类题目，需要掌握以下几点： 1.质点是理想化的物理模型 2. 物体能否看成质点要看研究问题的性质。 3.同一物体在有些问题中可以看作质点,在另一些问题可能不能看作质点. 典题精析 例2 甲、乙、丙三架观光电梯，甲中乘客看一高楼在向下运动；乙中乘客看甲在向下运动；丙中乘客看甲、乙都在向上运动．这三架电梯相对地面的可能运动情况是( ) A．甲向上、乙向下、丙不动 B．甲向上、乙向上、丙不动C．甲向上、乙向上、丙向下 D．甲向上、乙向上、丙也向上 规律方法技巧 要做好这类题目，需要掌握以下几点： 1.物体的实际运动都是以地面为参考系 2. 参考系的选取是任意的 3.选不同的参考系,对同一物体运动的描述不同. 解析：电梯中的乘客观看其他物体的运动情况时,是以自己所乘的电梯为参考系.甲中乘客看高楼向下运动,说明甲相对于地面一定在向上运动