1、一、质点一、质点 参考系和坐标系参考系和坐标系第一章第一章 运动的描述运动的描述在我们周围可以看到各种各样的运动：野鸭在飞翔野鸭在飞翔 火箭飞向太空火箭飞向太空 地球在转动地球在转动 物体的空间位置随时间的变化，叫物体的空间位置随时间的变化，叫机械运动机械运动。你能准确描述他们的运动吗？你能准确描述他们的运动吗？困难在哪里？困难在哪里？天津天津-北京北京1、质点（、质点（mass point）（1）某些情况下，某些情况下，将物体简化为一个将物体简化为一个 有质量的点有质量的点 （2）理想化的）理想化的“物理模型物理模型”忽略次要因素：形状、大小等忽略次要因素：形状、大小等 突出主要因素突出主要
2、因素：具有质量（本质属性）：具有质量（本质属性）物体都可以看物体都可以看作质点么？作质点么？一、一、质点（质点（mass point）质点质点体操评委能把运动员看成质点吗？体操评委能把运动员看成质点吗？本课件栏目开关本课件栏目开关 研究火车从南京开往上研究火车从南京开往上海的时间，能否把火车海的时间，能否把火车看作看作“质点质点”？研究火车过桥的时间，研究火车过桥的时间，能否把火车看作能否把火车看作“质质点点”？问题思考当我们研究地球公转的当我们研究地球公转的规律时能把地球看成质规律时能把地球看成质点吗点吗如果研究其自转如果研究其自转,考查地考查地球上各点的运动球上各点的运动,还可以还可以把地
3、球看作一个点吗？把地球看作一个点吗？这样说对吗？这样说对吗？1.大物体不能当作质点，小物体才能当作大物体不能当作质点，小物体才能当作质点？质点？2.某物体在情况某物体在情况A中能看作质点，那它在中能看作质点，那它在情况情况B中也一定能看作质点中也一定能看作质点（3）物体看作质点的物体看作质点的条件条件 物体的大小和形状对所研究的问题的影物体的大小和形状对所研究的问题的影响可以忽略不计时响可以忽略不计时v 1.平动平动的物体一般可以看做质点；的物体一般可以看做质点；v 2.有转动但转动为次要因素；有转动但转动为次要因素；v 3.物体的大小和形状对所研究的问题可以忽略不计物体的大小和形状对所研究的
4、问题可以忽略不计规律总结规律总结一个物体能否看成质点一个物体能否看成质点由所研究的问题决定由所研究的问题决定的。的。平动平动：运动物体上任意两点所连的直线在整个运动过程运动物体上任意两点所连的直线在整个运动过程 中，始终保持平行中，始终保持平行为什么小朋友说乘客是运动的，而司机却说乘客是静止的？以地面为参考系以地面为参考系司机和乘客司机和乘客一起运动一起运动司机与乘客的司机与乘客的位置不变位置不变乘客是运动的乘客是运动的以地面为参考系以地面为参考系以车为参考系以车为参考系乘客是静止的乘客是静止的物体的运动是相对的物体的运动是相对的运动的相对性运动的相对性 描述运动要寻找参考物体描述运动要寻找参
5、考物体二、二、参考系（参考系（reference frame）为描述物体的运动而选为描述物体的运动而选用来做参考的物体用来做参考的物体称为称为参考系参考系。观察观察思考：同样的物体，思考：同样的物体，运动为何会不同？运动为何会不同？2.2.关于参考系的选取，以下说关于参考系的选取，以下说法中错误的是法中错误的是 ()()A.A.参考系是可以任意选定的参考系是可以任意选定的B.B.参考系虽然可以任意选定但参考系虽然可以任意选定但为了研究问题的方便，应选择为了研究问题的方便，应选择一个恰当的参考系一个恰当的参考系C.C.参考系必须是静止的参考系必须是静止的D.D.参考系是为了研究物体的运参考系是为
6、了研究物体的运动而假定为不动的那个物体动而假定为不动的那个物体典型例题C任意选定任意选定假定不动的物体假定不动的物体不一定是静止不一定是静止二、参考系二、参考系1、运动的相对性：、运动的相对性：描述运动要寻找参考物体描述运动要寻找参考物体2、参考系、参考系（1）选择的任意性（一般选择地面和相对于地面）选择的任意性（一般选择地面和相对于地面静止的物体）静止的物体）（2）对不同参考系，运动可能不同）对不同参考系，运动可能不同注意：比较两个物体的运动情况，必须选注意：比较两个物体的运动情况，必须选择同一个参考系才有意义。择同一个参考系才有意义。（任意性）（任意性）（差异性）（差异性）（统一性）（统一
7、性）以这条直线为以这条直线为x轴，直线上规定原点轴，直线上规定原点、正方向和单位长正方向和单位长度，建立直线度，建立直线坐标系坐标系.xO5 m 如何确定物体的位置？若物体只在一条直线上运动，如何描述位置及位置变化？相对的参考系是？相对的参考系是？1.坐标系坐标系相对于参考系是静止相对于参考系是静止的的,它是为了它是为了定定量量描述描述物体的位置物体的位置和和位置变化位置变化而引入的而引入的.三、坐标系三、坐标系2 2、坐标系的构成要素：、坐标系的构成要素：原点、正方向、标度、物理量、单位原点、正方向、标度、物理量、单位质点的位置对应于坐标系中的点的坐标质点的位置对应于坐标系中的点的坐标,而质
8、点位而质点位置的改变则用坐标值的变化描述置的改变则用坐标值的变化描述.A点坐标点坐标xA=-3 mx/mO例题三例题三、如图所示，汽车沿如图所示，汽车沿x轴做直线运动，从轴做直线运动，从A点运动到点运动到B点，点，由图判断由图判断A点坐标、点坐标、B点坐标和走过的路程点坐标和走过的路程.1-1234-2-3-4ABB点坐标点坐标xB=1 m走过的路程走过的路程sB=4 m典例精析典例精析说一说说一说 对于在平面上运动的物体，例如冰场上的花样滑冰运动对于在平面上运动的物体，例如冰场上的花样滑冰运动员，要描述他们的位置，你认为应该怎样建立坐标系？员，要描述他们的位置，你认为应该怎样建立坐标系？二维
9、二维(直角直角)坐标系坐标系坐标系的种类坐标系的种类直线坐标系（一维）直线坐标系（一维）平面直角坐标系（二维）平面直角坐标系（二维）空间三维坐标系空间三维坐标系”其中“看山恰似走来迎”和“是船行”所选的参考系分别是（）平面直角坐标系（二维）物体的运动是相对的运动的相对性平动：运动物体上任意两点所连的直线在整个运动过程一、质点（mass point）是以船或者船上的人为参考系的参考系是为了研究物体的运动而假定为不动的那个物体E正在进行花样溜冰的运动员忽略次要因素：形状、大小等物体都可以看作质点么？参考系虽然可以任意选定但为了研究问题的方便，应选择一个恰当的参考系（1）选择的任意性（一般选择地面和
10、相对于地面静止的物体）在下列物体的运动中，可视作质点的物体有 ()1、质点（mass point）从北京开往广州的一列火车刘翔在110米栏赛中参考系是可以任意选定的研究火车从南京开往上海的时间，能否把火车看作“质点”？参考系是可以任意选定的例题三、如图所示，汽车沿x轴做直线运动，从A点运动到B点，由图判断A点坐标、B点坐标和走过的路程.（1）选择的任意性（一般选择地面和相对于地面静止的物体）质点：用来代替物体的有质量的点。二、参考系（reference frame）（2）理想化的“物理模型”（3）物体看作质点的条件科学漫步科学漫步 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
11、位器定位器 此此 GPS GPS 定位器此刻处于我定位器此刻处于我国哪个城市的什么部位？从显国哪个城市的什么部位？从显示屏中你还能获得哪些信息？示屏中你还能获得哪些信息？生活中的物理生活中的物理v 在下述问题中，能够把研究对在下述问题中，能够把研究对象当做质点的是象当做质点的是()v A研究地球绕太阳公转一周研究地球绕太阳公转一周所需的时间所需的时间v B研究地球的自转运动研究地球的自转运动v C研究在平直公路上飞驰的研究在平直公路上飞驰的汽车的速度汽车的速度v D研究火车通过长江大桥所研究火车通过长江大桥所需的时间需的时间v E正在进行花样溜冰的运动正在进行花样溜冰的运动员员v F研究比赛时
12、乒乓球的旋转研究比赛时乒乓球的旋转AC自我检测自我检测可以看做质可以看做质点点不可以看做质点不可以看做质点可以看做质点可以看做质点火车相对与大桥长度不火车相对与大桥长度不能忽略能忽略如果把一个人都看做点了如果把一个人都看做点了动作如何研究呢？动作如何研究呢？宋代诗人陈与义乘着小船，在风和宋代诗人陈与义乘着小船，在风和日丽的春日出游时写下日丽的春日出游时写下襄色道中襄色道中一诗，根据图中的诗句，诗人是如一诗，根据图中的诗句，诗人是如何表达他对运动的相对性的理解的？何表达他对运动的相对性的理解的？以船为参考系的以船为参考系的风吹云与船风吹云与船一起东行一起东行云与船的云与船的位置不变位置不变云是静
13、止的云是静止的以船为参考系以船为参考系以地面为参考系以地面为参考系云是运动的云是运动的在下列物体的运动中，可视作质点的物体有在下列物体的运动中，可视作质点的物体有 ()A.从北京开往广州的一列火车从北京开往广州的一列火车B.研究转动的汽车轮胎研究转动的汽车轮胎C.研究绕地球运动时的航天飞机研究绕地球运动时的航天飞机D.表演精彩芭蕾舞演员表演精彩芭蕾舞演员E.参加一百米跑竞赛的运动员在冲刺过程中参加一百米跑竞赛的运动员在冲刺过程中F.在斜下推力的作用下，沿水平面滑动的箱子在斜下推力的作用下，沿水平面滑动的箱子G.计算子弹从枪口到靶心的飞行时间计算子弹从枪口到靶心的飞行时间H.测量子弹穿过一张薄纸
14、的时间测量子弹穿过一张薄纸的时间 2.敦煌曲子词中有这样的诗敦煌曲子词中有这样的诗句：句：“满眼风波多闪烁，看满眼风波多闪烁，看山恰似走来迎，仔细看山山山恰似走来迎，仔细看山山不动，是船行不动，是船行.”其中其中“看山看山恰似走来迎恰似走来迎”和和“是船行是船行”所选的参考系分别是（所选的参考系分别是（）A.船和山船和山 B.山和船山和船 C.地地面和山面和山 D.河岸和流水河岸和流水以河岸或地面、山以河岸或地面、山之类相对于大地不之类相对于大地不动的物体为参考系动的物体为参考系.A是以船或者船上是以船或者船上的人为参考系的的人为参考系的是以船或者船上的人为参考系的研究火车从南京开往上海的时间
15、，能否把火车看作“质点”？描述运动要寻找参考物体是以船或者船上的人为参考系的E正在进行花样溜冰的运动员现若要研究他的平均速度时是否可以把他看作质点?参考系是可以任意选定的二、参考系（reference frame）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.B研究地球的自转运动质点：用来代替物体的有质量的点。平面直角坐标系（二维）科学漫步 全球卫星定位系统（GPS）一、质点 参考系和坐标系物体都可以看作质点么？测量子弹穿过一张薄纸的时间为什么小朋友说乘客是运动的，而司机却说乘客是静止的？质点的位置对应于坐标系中的点的坐标,而质点位置的改变则用坐标值的变化
16、描述.你能准确描述他们的运动吗？研究火车过桥的时间，能否把火车看作“质点”？以这条直线为x轴，直线上规定原点、正方向和单位长度，建立直线坐标系.(关键是要搞清什么时候可以看作质点!)以这条直线为x轴，直线上规定原点、正方向和单位长度，建立直线坐标系.是以船或者船上的人为参考系的参考系是可以任意选定的课堂小结课堂小结1.1.机械运动：物体相对于其他物体的位机械运动：物体相对于其他物体的位置变化叫置变化叫机械运动，简称运动。机械运动，简称运动。2.2.参考系：描述物体运动时参考系：描述物体运动时,用来作参考用来作参考的的(假定为静止假定为静止)另外的物体。另外的物体。课堂小结课堂小结3.3.质点：质点：4.4.坐标系坐标系:为了定量地描述物体的位置及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位置的变化，需要在参考系上建立适当的坐标系。的坐标系。
