1质点参考系和坐标系公开课课件.ppt

1、第一章第一章 运动的描述运动的描述1 1 质点质点 参考系和坐标系参考系和坐标系 科学家怎样描述科学家怎样描述物体的运动物体的运动呢呢？诗人用诗人用“气势磅礴气势磅礴”来描述大河中的水流，用来描述大河中的水流，用“矫矫捷如燕捷如燕”来描述运动员轻盈的舞姿，画家用汽车后来描述运动员轻盈的舞姿，画家用汽车后面的线条表示面的线条表示“风风”，来描述车辆的飞驰。，来描述车辆的飞驰。科学家是科学家是如何描述如何描述飞船的运飞船的运动的呢？动的呢？物理学家海森堡说：物理学家海森堡说：“为了理解现象，为了理解现象，首要条件是引入适首要条件是引入适当的概念，我们才当的概念，我们才能真正知道观察到能真正知道观察

2、到了什么。了什么。”1.1.理解质点的概念，能明确物体在什么情况下可以理解质点的概念，能明确物体在什么情况下可以看作质点。看作质点。（重点）（重点）2.2.知道参考系的概念，选取参考系时，要考虑到使知道参考系的概念，选取参考系时，要考虑到使运动的描述尽可能简单。运动的描述尽可能简单。3.3.知道坐标系的概念，能够用坐标系描述物体的位知道坐标系的概念，能够用坐标系描述物体的位置和位置的变化。置和位置的变化。一、物体和质点一、物体和质点飞行中的老鹰扇动翅膀，身体上各部分的运动都不相同，飞行中的老鹰扇动翅膀，身体上各部分的运动都不相同，如果只研究老鹰飞行的快慢，需要知道老鹰身如果只研究老鹰飞行的快慢

3、，需要知道老鹰身上每一部上每一部分的运动吗？分的运动吗？结论：如果仅仅研究老鹰整个飞行过程的运动情况，结论：如果仅仅研究老鹰整个飞行过程的运动情况，我们可以忽略老鹰的形状和大小而把老鹰看成只有质我们可以忽略老鹰的形状和大小而把老鹰看成只有质量而没有形状和大小的量而没有形状和大小的“点点”。研究火车通过大桥的时间时，能忽略火车的形状和研究火车通过大桥的时间时，能忽略火车的形状和大小吗？大小吗？【问题思考】【问题思考】研究火车从北京到深圳研究火车从北京到深圳的的时间时，能忽略火车时间时，能忽略火车的形状和大小吗？的形状和大小吗？研究地球公转时，可以把地球视为有质量的点吗？研究地球公转时，可以把地球

4、视为有质量的点吗？研究地球自转时，能不考虑地球的形状和大小吗？研究地球自转时，能不考虑地球的形状和大小吗？1.1.质点的概念：质点的概念：用来代替物体的有质量的点叫质点。用来代替物体的有质量的点叫质点。其特点是没有大小、形状、体积，只有质量。其特点是没有大小、形状、体积，只有质量。2.2.物理意义：质点是一种理想化的物理意义：质点是一种理想化的物理模型，并不是真实存在的。理物理模型，并不是真实存在的。理想化模型突出问题的主要方面，而想化模型突出问题的主要方面，而忽略了次要因素，使所研究的复杂忽略了次要因素，使所研究的复杂问题得到简化。问题得到简化。质点有什么特点？质点有什么特点？比如有大小吗？

5、比如有大小吗？质点是真实质点是真实存在的吗？存在的吗？是不是很小的物体才能看成质点，很大的物体不能看是不是很小的物体才能看成质点，很大的物体不能看成质点？成质点？结论：物体本身的尺寸大小不是能否看作质点的标结论：物体本身的尺寸大小不是能否看作质点的标准，物体能否看作质点是由所研究的问题决定的。准，物体能否看作质点是由所研究的问题决定的。3 3.物体可以看作质点的条件：物体可以看作质点的条件：当物体的大小、形状对所研究问题的影响可以忽略不当物体的大小、形状对所研究问题的影响可以忽略不计时，就可以将物体作为质点处理。计时，就可以将物体作为质点处理。【小组讨论】【小组讨论】物体能否看作质点物体能否看

6、作质点的依据是什么？的依据是什么？( (多选）多选）下列关于质点的说法中，正确的是下列关于质点的说法中，正确的是( )( )A.A.质点就是体积很小的物体质点就是体积很小的物体B.B.只有做直线运动的物体才能看成质点只有做直线运动的物体才能看成质点C.C.任何物体在一定的条件下都可以看成质点任何物体在一定的条件下都可以看成质点D.D.不论物体的质量多大，只要物体的尺寸对所研究不论物体的质量多大，只要物体的尺寸对所研究的问题没有影响或影响可以忽略不计时，就可以看的问题没有影响或影响可以忽略不计时，就可以看成质点成质点CDCD【例题】【例题】思考：物理中的思考：物理中的“质点质点”和几何中的点有哪

7、些异同？和几何中的点有哪些异同？相同点：都是没有形状和大小的点。相同点：都是没有形状和大小的点。不同点：质点是实际物体的抽象表示，它具有一定的不同点：质点是实际物体的抽象表示，它具有一定的物理内涵，不仅具有物体的全部质量，而且是一个相物理内涵，不仅具有物体的全部质量，而且是一个相对的物理概念；几何中的点没有质量，仅表示位置，对的物理概念；几何中的点没有质量，仅表示位置，而且应该绝对得小。而且应该绝对得小。二、参考系二、参考系从匀速飞行的飞机上投出炸弹，飞机上从匀速飞行的飞机上投出炸弹，飞机上的观察者和地面上的人所看到的炸弹的的观察者和地面上的人所看到的炸弹的运动情况一样吗？为什么？运动情况一样

8、吗？为什么？【问题思考】【问题思考】1.1.定义：在描述一个物体的运动时定义：在描述一个物体的运动时, ,被选作参考的被选作参考的另外的物体另外的物体, ,叫作叫作参考系参考系。 3 3. .理解理解：同一物体，如果选取的参考系不同，运动情同一物体，如果选取的参考系不同，运动情况可能不同。况可能不同。以后凡是说到运动，都应该首先选取参以后凡是说到运动，都应该首先选取参考系，常常选地面或相对地面静止的物体为参考系。考系，常常选地面或相对地面静止的物体为参考系。参考系的选取参考系的选取原则是什么？原则是什么？2 2. .选取选取：参考系的选取理论上是任意的，实际应以参考系的选取理论上是任意的，实际

9、应以使运动的描述尽可能简单为原则。使运动的描述尽可能简单为原则。同一个运动，选取不同同一个运动，选取不同参考系观参考系观察到的运动性质相同吗？察到的运动性质相同吗？汽车沿直线运动，怎样汽车沿直线运动，怎样定量定量地地描述它的位置变化呢？描述它的位置变化呢？可以利用我们已有的数学知识，建立直线坐标系。可以利用我们已有的数学知识，建立直线坐标系。三、坐标系三、坐标系坐标系的三要素是什么？坐标系的三要素是什么？原点、正方向、单位长原点、正方向、单位长度。度。描述直线运动的物体的位置变化，可以建立一维描述直线运动的物体的位置变化，可以建立一维直线坐标系。请建立一个表示位置的一维直线坐直线坐标系。请建立

10、一个表示位置的一维直线坐标系。标系。x/m/m0 01 12 23 3-1-1如果物体（如滑冰运动员）在平面上做曲线运动，如果物体（如滑冰运动员）在平面上做曲线运动，我们应如何建立坐标系？我们应如何建立坐标系？ 如果物体在空间里运动呢？如果物体在空间里运动呢？描述平面上运动的物体的描述平面上运动的物体的位置变化，可以建立二维位置变化，可以建立二维平面直角坐标系。平面直角坐标系。二维坐标表示二维坐标表示（x, ,y）描述立体空间内运动的物体描述立体空间内运动的物体的位置变化，可以建立三维的位置变化，可以建立三维立体空间坐标系。立体空间坐标系。三维坐标表示三维坐标表示（x, ,y, ,z） y/m

11、/m1 10 02 2-2-2-1-1-1-1-2-22 21 1x/m/m参考系参考系:坐标系坐标系: 这里主要是直线坐标系这里主要是直线坐标系质点质点定义：定义：看作质点的条件：看作质点的条件：意义：是一种理想化的物理模型意义：是一种理想化的物理模型用来代替物体的有质量的点用来代替物体的有质量的点物体的大小和形状对所研物体的大小和形状对所研究问题的影响可忽略不计究问题的影响可忽略不计在描述一个物体的运动时，被选作参考的另外在描述一个物体的运动时，被选作参考的另外的物体的物体1.1.下列关于质点的说法中，正确的是下列关于质点的说法中，正确的是( )( )A.A.研究细胞的结构时研究细胞的结构

12、时, ,因为细胞很小所以可以看作质点因为细胞很小所以可以看作质点B.B.研究地球的公转时，因为地球很大所以不能看作质点研究地球的公转时，因为地球很大所以不能看作质点C.C.研究火车从北京到石家庄需要的时间时可以把火车看研究火车从北京到石家庄需要的时间时可以把火车看作质点作质点D.D.研究车轮的转动时可以把车轮看作质点研究车轮的转动时可以把车轮看作质点C C2.2.( (多选）多选）以下说法正确的是以下说法正确的是( )( )A.A.参考系就是不动的物体参考系就是不动的物体B.B.任何情况下，只有地球才是最理想的参考系任何情况下，只有地球才是最理想的参考系C.C.不选定参考系，就无法研究某一个物

13、体是怎么运不选定参考系，就无法研究某一个物体是怎么运动动的的D.D.同一物体的运动，对不同的参考系可能有不同的同一物体的运动，对不同的参考系可能有不同的观察结果观察结果CDCDC C3.3.研究下列物体的运动时，能被看作质点的是研究下列物体的运动时，能被看作质点的是 ( ) ( ) A.A.自由体操运动员在空中翻滚的动作自由体操运动员在空中翻滚的动作B.B.砂轮的转动情况砂轮的转动情况C.C.顺水漂流的小船，它漂流顺水漂流的小船，它漂流10 km10 km所用的时间所用的时间D.D.篮球运动员的投篮姿势篮球运动员的投篮姿势4.4.如图所示，由于风的缘故，河岸上的旗帜向右飘，如图所示，由于风的缘故，河岸上的旗帜向右飘，在河面上的两条船上的旗帜分别向右和向左飘，若在河面上的两条船上的旗帜分别向右和向左飘，若以地面为参考系，两条船运动状态是以地面为参考系，两条船运动状态是( () )A AA船肯定是向左运动的船肯定是向左运动的B BA船肯定是静止的船肯定是静止的C CB船肯定是向右运动的船肯定是向右运动的D DB船可能是静止的船可能是静止的 C C不要被不重要的人或事过多打扰，因为不要被不重要的人或事过多打扰，因为“成功的秘诀就是抓住目标不放成功的秘诀就是抓住目标不放”。