人教版物理必修一《质点参考系和坐标系》实用课件.ppt

1、请同学们看下面生活中的一些例子请同学们看下面生活中的一些例子地球在转动地球在转动乌龟在跑乌龟在跑手在动手在动雄鹰在展翅翱翔雄鹰在展翅翱翔火箭飞向太空火箭飞向太空小朋友在奔跑小朋友在奔跑上述六个例子给你最强烈的感觉是什么上述六个例子给你最强烈的感觉是什么?他他们们都都在在动动!我我们们的的生生活活因因为为运运动动而而多多姿姿多多彩彩一、机械运动一、机械运动 1、定义：、定义：或：物体相对于其他物体的位置的变化或：物体相对于其他物体的位置的变化。机械运动机械运动是自然界最简单最基本的运动形式是自然界最简单最基本的运动形式2、关于关于机械运动的几点说明：机械运动的几点说明：自然界中一切物体都在不停地

2、运动着；大到宇宙天自然界中一切物体都在不停地运动着；大到宇宙天 体，小到分子、原子都处在永恒的运动中体，小到分子、原子都处在永恒的运动中运动是绝对的，永恒的，而静止是相对的；运动是绝对的，永恒的，而静止是相对的；3、在物理学中，研究物体做机械运动的分支叫、在物理学中，研究物体做机械运动的分支叫力学力学物体的空间位置随时间的变化，叫做物体的空间位置随时间的变化，叫做机械机械运动运动，简称为，简称为运动运动。二、物体与质点二、物体与质点问题思考11.1.要描述鸽子身上各点飞行的位置随时间变化的规律要描述鸽子身上各点飞行的位置随时间变化的规律是件不容易的事，困难在哪里？是件不容易的事，困难在哪里？2

3、.2.如果只研究鸽子从家里到目的地飞行的快慢，需要如果只研究鸽子从家里到目的地飞行的快慢，需要知道鸽子身上各部分的运动吗？知道鸽子身上各部分的运动吗？结论：结论：如果仅仅研究如果仅仅研究“白鸽白鸽”的运动情况，我们可的运动情况，我们可以以忽略忽略“白鸽白鸽”的形状和大小而把物体看成只有质的形状和大小而把物体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”，所以，为了研究问所以，为了研究问题的方便，常常把物体看成一个题的方便，常常把物体看成一个质点质点。人教版物理必修一质点参考系和坐标系实用精品课件人教版物理必修一质点参考系和坐标系实用精品课件研究绿茵场上飞起的足球的运动研究绿茵场上飞

4、起的足球的运动时，能把足球看成质点吗？时，能把足球看成质点吗？问题思考2人教版物理必修一质点参考系和坐标系实用精品课件人教版物理必修一质点参考系和坐标系实用精品课件研究火车通过大桥的时间时，研究火车通过大桥的时间时，能把火车看成质点吗？能把火车看成质点吗？问题思考3研究火车车轮的转动时研究火车车轮的转动时,能否把火车看作质点能否把火车看作质点?研究一列火车从杭州开至上海所用的时间，能否把研究一列火车从杭州开至上海所用的时间，能否把火车看作质点？火车看作质点？人教版物理必修一质点参考系和坐标系实用精品课件人教版物理必修一质点参考系和坐标系实用精品课件研究飞机在空中的位置、离开地研究飞机在空中的位

5、置、离开地面的高度、飞行的速度、运动轨面的高度、飞行的速度、运动轨道等问题时，道等问题时，能否把飞机看作质能否把飞机看作质点？点？问题思考4人教版物理必修一质点参考系和坐标系实用精品课件人教版物理必修一质点参考系和坐标系实用精品课件问题思考5如果只研究地球整如果只研究地球整体的运动轨迹，地体的运动轨迹，地球是否可以当做一球是否可以当做一个点来进行简单化个点来进行简单化处理呢？处理呢？结论：结论：研究地球公转时，地球本身的大小和形状是次研究地球公转时，地球本身的大小和形状是次要因素可忽略要因素可忽略.可看成质点可看成质点.人教版物理必修一质点参考系和坐标系实用精品课件人教版物理必修一质点参考系和

6、坐标系实用精品课件A问题思考6如果只研究地球上某一点如果只研究地球上某一点A A的的运动情况，是否也可以当做运动情况，是否也可以当做一个点来进行简单化处理呢？一个点来进行简单化处理呢？结论：结论：研究地球自转时，地球本身的大小和形状不可研究地球自转时，地球本身的大小和形状不可忽略忽略.不能看成质点不能看成质点.例：研究由于地球的自转而造成各处季节的变化时，例：研究由于地球的自转而造成各处季节的变化时，能否将地球视为质点？能否将地球视为质点？人教版物理必修一质点参考系和坐标系实用精品课件人教版物理必修一质点参考系和坐标系实用精品课件2、特点：、特点：A、它没有大小和形状、它没有大小和形状。B、它

7、具有物体的全部质量，、它具有物体的全部质量，且只且只占占 有位置，有位置，不占有空间不占有空间。C、它是一种理想化的模型。、它是一种理想化的模型。质点是一种科学抽象，质点是一种科学抽象，是实际物体的一种近似，是实际物体的一种近似，在某些情况下，我们忽略物体的大小和形状，突出在某些情况下，我们忽略物体的大小和形状，突出“物体具有质量物体具有质量”这一要素。这一要素。这是物理常用的一种这是物理常用的一种研究方法研究方法忽略次要因素，突出主要因素。忽略次要因素，突出主要因素。1 1、定义：、定义：用来代替物体的有质量的点。人教版物理必修一质点参考系和坐标系实用精品课件人教版物理必修一质点参考系和坐标

8、系实用精品课件3、物体被看作质点的条件物体被看作质点的条件：当研究的物体大小、形状、当研究的物体大小、形状、体积体积对所研究问题的对所研究问题的影响可忽略不计时，物体可简化为质点。影响可忽略不计时，物体可简化为质点。物理各点的运动情况相同物理各点的运动情况相同（平动）时（平动）时，可可以以看作质看作质 点点，一般一般研究物体的研究物体的转动时不能转动时不能把物体看作把物体看作质点质点。几点说明几点说明:物体有转动，但物体的转动不是我们所研究的主要物体有转动，但物体的转动不是我们所研究的主要 问题时，物体的本身大小和形状已变成了次要因素，问题时，物体的本身大小和形状已变成了次要因素，物体可以看作

9、质点。物体可以看作质点。物体能否看作质点，取决于物体的形状和大小在所物体能否看作质点，取决于物体的形状和大小在所 研究的问题中是否可以忽略不计，而跟物体自身体研究的问题中是否可以忽略不计，而跟物体自身体 积的大小，质量的多少和运动速度的大小无关，即积的大小，质量的多少和运动速度的大小无关，即 物体本身大小物体本身大小和形状和形状不是能否看成质点的标准不是能否看成质点的标准。人教版物理必修一质点参考系和坐标系实用精品课件人教版物理必修一质点参考系和坐标系实用精品课件真正的质点并不存在！真正的质点并不存在！一个物体能否看作质点取决于所研究问题的性质，一个物体能否看作质点取决于所研究问题的性质，即使

10、同一个物体在研究问题不同时，即使同一个物体在研究问题不同时，有的情况下可以有的情况下可以 看作质点，而有的情况下不可以看作质点看作质点，而有的情况下不可以看作质点，要具体问，要具体问 题具体分析。题具体分析。质点不一定是很小的物体，很大的物体也可简化为质质点不一定是很小的物体，很大的物体也可简化为质 点。点。人教版物理必修一质点参考系和坐标系实用精品课件人教版物理必修一质点参考系和坐标系实用精品课件4.4.物理中的物理中的“质点质点”和几何中的点和几何中的点有哪些异同有哪些异同？相同点：相同点：都是没有形状和大小的点。都是没有形状和大小的点。不同点：不同点：质点是实际物体的抽象，它具有一定的物

11、理质点是实际物体的抽象，它具有一定的物理 内涵，不仅具有物体的全部质量，而且是一内涵，不仅具有物体的全部质量，而且是一 个个相对的物理概念；相对的物理概念；几何中的点没有质量几何中的点没有质量，仅表示位置，而且应该绝对的小。仅表示位置，而且应该绝对的小。人教版物理必修一质点参考系和坐标系实用精品课件人教版物理必修一质点参考系和坐标系实用精品课件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.体积很小的物体都可看成质点体积很小的物体都可看成质点 B.B.质量很小的物体都可看成质点质量很小的物体都可看成质点C.C.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

12、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，就可以看成的问题没有影响或影响可以忽略不计时，就可以看成质点质点D.D.只有低速运动的物体才可看成质点，高速运动的只有低速运动的物体才可看成质点，高速运动的物体不可看作质点物体不可看作质点C例题人教版物理必修一质点参考系和坐标系实用精品课件人教版物理必修一质点参考系和坐标系实用精品课件1 1、在下列各运动中，可以当做质点的有（、在下列各运动中，可以当做质点的有（）A A、研究做旋转动作的体操运动员、研究做旋转动作的体操运动员 B B、研究远洋航行中巨轮的航行、研究远洋航行中巨轮的航行C C、研究转动着的螺旋桨、研究转动着的螺旋桨

13、D D、研究绕地球运动的卫星、研究绕地球运动的卫星BD人教版物理必修一质点参考系和坐标系实用精品课件人教版物理必修一质点参考系和坐标系实用精品课件2 2、下列物体或人可以看做质点的是、下列物体或人可以看做质点的是()()A A、研究跳水冠军伏明霞在跳水比赛中的动作、研究跳水冠军伏明霞在跳水比赛中的动作 B B、研究奥运冠军王军霞在万米长跑中的过程、研究奥运冠军王军霞在万米长跑中的过程C C、研究一列火车通过某一路标所用的时间、研究一列火车通过某一路标所用的时间D D、研究我国科学考察团去南极的过程、研究我国科学考察团去南极的过程BD人教版物理必修一质点参考系和坐标系实用精品课件人教版物理必修一

14、质点参考系和坐标系实用精品课件 3 3、下列情况不能看成质点的是（、下列情况不能看成质点的是（）A A、研究绕地球飞行时航天飞机的轨道、研究绕地球飞行时航天飞机的轨道B B、研究飞行中的直升机上的螺旋桨的转动情况、研究飞行中的直升机上的螺旋桨的转动情况C C、计算从北京开往汕头的一列火车的运行时间、计算从北京开往汕头的一列火车的运行时间D D、计算火车通过路口所用的时间、计算火车通过路口所用的时间人教版物理必修一质点参考系和坐标系实用精品课件人教版物理必修一质点参考系和坐标系实用精品课件乙乙甲甲 甲同学和乙同学第一次乘火车，他们坐在火车站甲同学和乙同学第一次乘火车，他们坐在火车站的未开动火车上

15、。突然甲同学看着车窗外另一列火车的未开动火车上。突然甲同学看着车窗外另一列火车叫起来：叫起来：“我们的车开动了！我们的车开动了！”乙同学盯着车窗外的乙同学盯着车窗外的柱子说：柱子说：“你看错了，我们的车还没开动。你看错了，我们的车还没开动。”你认为你认为甲乙同学的说法谁对谁错？甲乙同学的说法谁对谁错？三、参考系三、参考系人教版物理必修一质点参考系和坐标系实用精品课件人教版物理必修一质点参考系和坐标系实用精品课件1、定义：描述一个物体的运动时，、定义：描述一个物体的运动时，选来作为标准的另选来作为标准的另 外的物体叫参考系。外的物体叫参考系。（参考系是参照物的科学说法）（参考系是参照物的科学说法

16、）匀速飞行的飞机上，匀速飞行的飞机上，驾驶员驾驶员看跳伞员是直看跳伞员是直线下落还是曲线下落线下落还是曲线下落呢？呢？地面上的人地面上的人观察观察跳伞员和驾驶员看到跳伞员和驾驶员看到的一样吗？的一样吗？或或:为了研究物体的机械运动而事先假定为不动的物体为了研究物体的机械运动而事先假定为不动的物体 叫参考系。叫参考系。人教版物理必修一质点参考系和坐标系实用精品课件人教版物理必修一质点参考系和坐标系实用精品课件 2、参考系的、参考系的“四性四性”标准性：标准性：任意性：任意性：统一性：统一性：差异性：差异性：被选做参考系的物体都是假定不动的，被研被选做参考系的物体都是假定不动的，被研究的物体的运动

17、状态（静止或运动）是相对究的物体的运动状态（静止或运动）是相对参考系而言的参考系而言的参考系的选取是任意的，但应以观察方便和参考系的选取是任意的，但应以观察方便和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；以后凡是以后凡是说到运动，都应该首先选择参考系，说到运动，都应该首先选择参考系，常选择常选择地面或相对地面或相对 地面静止的物体为参考系；地面静止的物体为参考系；比较不同物体的运动时应选择同一参考系比较不同物体的运动时应选择同一参考系同一物体的运动选择不同的参考系，观察同一物体的运动选择不同的参考系，观察结果一般不同结果一般不同人教版物理必修一质点参考系和坐标系实用精品课件人

18、教版物理必修一质点参考系和坐标系实用精品课件1 1、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体是怎、不选定参考系，就无法研究某一个物体是怎 么运动的么运动的D D、同一物体的运动，对不同的参考系可能有不、同一物体的运动，对不同的参考系可能有不 同的观察结果同的观察结果CD人教版物理必修一质点参考系和坐标系实用精品课件人教版物理必修一质点参考系和坐标系实用精品课件2.2.列车列车A A和和B B并排停在某站，当并排停在某站

19、，当A A启动后启动后B B还未启还未启动，此时列车动，此时列车B B内的一乘客看到自己所乘的列内的一乘客看到自己所乘的列车运动了，他选的参考系是（）车运动了，他选的参考系是（）A A列车列车A AB B列车列车B BC C站台站台 D D铁轨铁轨 A人教版物理必修一质点参考系和坐标系实用精品课件人教版物理必修一质点参考系和坐标系实用精品课件3 3、关于参考系的选取，下列说法正确的（、关于参考系的选取，下列说法正确的（）A A、参考系必须选取静止不动的物体、参考系必须选取静止不动的物体 B B、参考系必须是和地面联系在一起的、参考系必须是和地面联系在一起的C C、在空中运动的物体不能作为参考系

20、、在空中运动的物体不能作为参考系 D D、任何物体都可以作为参考系、任何物体都可以作为参考系D 人教版物理必修一质点参考系和坐标系实用精品课件人教版物理必修一质点参考系和坐标系实用精品课件如果一个可以看做质点的物体在运如果一个可以看做质点的物体在运动，怎样定量描述物体的位置变化动，怎样定量描述物体的位置变化呢？呢？四、坐标系四、坐标系问题思考问题思考物体做机械运动时，其位置会随时间发生变化，物体做机械运动时，其位置会随时间发生变化，为了为了定量地描述物体的位置及位置的变化，需要在参考系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。上建立适当的坐标系。参考系参考系在参考系上建

21、立坐标系在参考系上建立坐标系人教版物理必修一质点参考系和坐标系实用精品课件人教版物理必修一质点参考系和坐标系实用精品课件XO5m1 1、坐标系建立的方法：、坐标系建立的方法：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，可以建立一维坐标系（坐标系（直线坐标系）直线坐标系）方法：方法：以这条直线为以这条直线为x轴，在直线上规定原点，轴，在直线上规定原点，正方正方向向(不一定在水平或竖直方向，要根据实际情况具体不一定在水平或竖直方向，要根据实际情况具体分析分析)和单位长度，建立直线坐标系。和单位长度，建立直线坐标系。物体的位置可认为是质点在某物体的位置可认为是质点在某时刻

22、所在空间的一点时刻所在空间的一点一维坐标表示：一维坐标表示：x=？注：位置坐标的正负表示方向；数值表示距坐标原点注：位置坐标的正负表示方向；数值表示距坐标原点的距离的距离人教版物理必修一质点参考系和坐标系实用精品课件人教版物理必修一质点参考系和坐标系实用精品课件 从高出地面从高出地面3 m3 m的位置竖直向上抛的位置竖直向上抛出一个小球，它上升出一个小球，它上升5 m5 m后落回地面，后落回地面，如图所示，分别以地面和抛出点为如图所示，分别以地面和抛出点为原点建立坐标系，方向均以向上为原点建立坐标系，方向均以向上为正，填写下面的表格正，填写下面的表格坐标原点坐标原点出发点坐标出发点坐标最高点坐

23、标最高点坐标落地点坐标落地点坐标地面为原点地面为原点抛出点为原点抛出点为原点3 m8 m005 m3 m人教版物理必修一质点参考系和坐标系实用精品课件人教版物理必修一质点参考系和坐标系实用精品课件当物体在某一平面内做曲当物体在某一平面内做曲线运动，即做二维运动时，线运动，即做二维运动时，描述平面上运动的物体的位描述平面上运动的物体的位置变化，可以建立二维坐标置变化，可以建立二维坐标系（系（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,yx,y）y/my/m1 10 02 2-2 2-1 1-1 1-2 22 21 1x/mx/mX1y1y0 x平面直角坐标系人教版物理必修一质点

24、参考系和坐标系实用精品课件人教版物理必修一质点参考系和坐标系实用精品课件 为了确定平面上物体的位置，我们建立平面直为了确定平面上物体的位置，我们建立平面直角坐标系，如图所示以角坐标系，如图所示以O点为坐标原点，沿东西方点为坐标原点，沿东西方向为向为x轴，向东为正；沿南北方向为轴，向东为正；沿南北方向为y轴，向北为轴，向北为正图中正图中A点的坐标如何表示？其含义是什么？点的坐标如何表示？其含义是什么？答案答案(2 m,3 m)A点点在坐标原点偏东在坐标原点偏东2 m，偏北偏北3 m处处人教版物理必修一质点参考系和坐标系实用精品课件人教版物理必修一质点参考系和坐标系实用精品课件描述立体空间内运动的

25、物体的位置变化，可描述立体空间内运动的物体的位置变化，可以建立以建立三三维坐标系（维坐标系（空间直角坐标系）空间直角坐标系）xyz三维坐标表示三维坐标表示（x,y,z）特别提醒：特别提醒：建立何种坐标系要针对物体是在直线上、建立何种坐标系要针对物体是在直线上、平面内、还是空间中运动而定平面内、还是空间中运动而定人教版物理必修一质点参考系和坐标系实用精品课件人教版物理必修一质点参考系和坐标系实用精品课件3、关于坐标系要注意以下几点：关于坐标系要注意以下几点：（a）坐标系相对参考系是静止的。）坐标系相对参考系是静止的。（b b）坐标的构成要素：原点、正方向、标度、单位）坐标的构成要素：原点、正方向

26、、标度、单位（c）用坐标表示质点的位置。）用坐标表示质点的位置。（d）用坐标的变化描述质点的位置改变。）用坐标的变化描述质点的位置改变。2原则原则 建立坐标系的原则是确定物体的位置方便、简建立坐标系的原则是确定物体的位置方便、简洁洁人教版物理必修一质点参考系和坐标系实用精品课件人教版物理必修一质点参考系和坐标系实用精品课件全球卫星定位系统（全球卫星定位系统（GPS）手持式手持式GPS定位器定位器 它是由若干个绕地球运行的人造卫星和地面接收装置组它是由若干个绕地球运行的人造卫星和地面接收装置组成的，能够很精确地确定物体的位置的系统，通常简称成的，能够很精确地确定物体的位置的系统，通常简称_.GP

27、SGPSGPS显示屏信息显示屏信息人教版物理必修一质点参考系和坐标系实用精品课件人教版物理必修一质点参考系和坐标系实用精品课件车载GPS人教版物理必修一质点参考系和坐标系实用精品课件人教版物理必修一质点参考系和坐标系实用精品课件放大图放大图人教版物理必修一质点参考系和坐标系实用精品课件人教版物理必修一质点参考系和坐标系实用精品课件 定位仪中所示位置定位仪中所示位置人教版物理必修一质点参考系和坐标系实用精品课件人教版物理必修一质点参考系和坐标系实用精品课件 全球定位系统是美国从全球定位系统是美国从20世纪世纪70年代开始研年代开始研制，历时制，历时20年，耗资年，耗资200亿美元，于亿美元，于1

28、994年全面建年全面建成，具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与成，具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。定位能力的新一代卫星导航与定位系统。在美国在美国,GPS全球卫星定位技术与全球卫星定位技术与“阿波罗阿波罗”飞飞船登月、航天飞机升空，同列为船登月、航天飞机升空，同列为20世纪世纪“三大航天三大航天工程工程”。GPS系统包括三大部分：系统包括三大部分：（1）GPS卫星（空间部分）卫星（空间部分）（2）地面支撑系统（地面监控部分）地面支撑系统（地面监控部分）（3）GPS接收机（用户部分）接收机（用户部分）人教版物理必修一质点参考系和坐标系实用精品课件人

29、教版物理必修一质点参考系和坐标系实用精品课件一、质点一、质点 1 1、质点：把物体简化为一个有质量的物质点。、质点：把物体简化为一个有质量的物质点。2 2、物体简化为质点的条件：物体的大小和形状对、物体简化为质点的条件：物体的大小和形状对所研究问题的影响可忽略不计时。所研究问题的影响可忽略不计时。3 3、质点的物理意义：是一理想化的物理模型。、质点的物理意义：是一理想化的物理模型。人教版物理必修一质点参考系和坐标系实用精品课件人教版物理必修一质点参考系和坐标系实用精品课件二、参考系二、参考系 1 1、参考系：为了确定物体的位置和描述物体运动而、参考系：为了确定物体的位置和描述物体运动而被选做参考的物体或物体系。被选做参考的物体或物体系。2 2、选取的参考系不同，对物体运动的描述可能不同。、选取的参考系不同，对物体运动的描述可能不同。3 3、选取参考系应以观测方便、描述简单为原则。、选取参考系应以观测方便、描述简单为原则。三、坐标系三、坐标系 三要素：原点、正方向、单位长度三要素：原点、正方向、单位长度人教版物理必修一质点参考系和坐标系实用精品课件人教版物理必修一质点参考系和坐标系实用精品课件人教版物理必修一质点参考系和坐标系实用精品课件人教版物理必修一质点参考系和坐标系实用精品课件