1、 自然界中的运动，形式多样，复杂而又多变。自然界中的运动，形式多样，复杂而又多变。大到天体的运动，小到微观粒子的运动，还有与大到天体的运动，小到微观粒子的运动，还有与人类密切相关的自然界的运动以及我们生产、生人类密切相关的自然界的运动以及我们生产、生活中人体的运动、交通工具的运动等等。活中人体的运动、交通工具的运动等等。我们在自然界中所见到的所有各种运我们在自然界中所见到的所有各种运动，动，事实上都是很复杂的。事实上都是很复杂的。“我们要了解自然规律，应该先分析最简我们要了解自然规律，应该先分析最简单的情况，在最初阶段先放下较复杂的情况。单的情况，在最初阶段先放下较复杂的情况。”第一页，共25
2、页。机械运动是自然界中极为普遍的现象。机械运动是自然界中极为普遍的现象。那么什么是机械运动呢那么什么是机械运动呢？各种运动如何区分？各种运动如何区分？怎样研究各物体运动的规律？怎样研究各物体运动的规律？为了达到这些目的，首先要能科学地描述各为了达到这些目的，首先要能科学地描述各类不同的运动。从本节课开始我们就来学习描述运类不同的运动。从本节课开始我们就来学习描述运动的基本概念。动的基本概念。第二页，共25页。第一章第一章 运动的描述运动的描述一、一、质点质点 参考系和坐标系参考系和坐标系第三页，共25页。学学 习习 目目 标标w 1.1.了解质点概念，知道质点是一个理想化了解质点概念，知道质点
3、是一个理想化的物理模型的物理模型w 2.2.初步体会物理模型在探索自然规律中的作用初步体会物理模型在探索自然规律中的作用w 3.3.理解参考系概念，知道对不同的参考系，理解参考系概念，知道对不同的参考系，运动的描述可能不同运动的描述可能不同w 4.4.理解坐标系，会用一维坐标系定量描述物体理解坐标系，会用一维坐标系定量描述物体位置及位置的变化位置及位置的变化第四页，共25页。怎样描述机械运动？怎样描述机械运动？“鸿雁鸿雁”传书传书 常州常州-北京北京T110次火车（里程次火车（里程1298km，旅时，旅时11h26min）是因为任何物体都有一定的形状和大小。是因为任何物体都有一定的形状和大小。
4、要准确地描述物体运动不是一件容易的事要准确地描述物体运动不是一件容易的事第五页，共25页。下面我们通过几个物体运动的案例来探究这下面我们通过几个物体运动的案例来探究这个问题个问题 提出假设：提出假设：如果可以如果可以忽略物体的形状和大小忽略物体的形状和大小而把物体而把物体看成只有质量而没有形状和大小的点看成只有质量而没有形状和大小的点，我们不，我们不就可以很容易地描述物体的运动吗就可以很容易地描述物体的运动吗？那么我们可以这样做吗？如果可以，应该那么我们可以这样做吗？如果可以，应该有什么样的条件？有什么样的条件？第六页，共25页。火车从常州到北京的里程、时间火车从常州到北京的里程、时间？火车过
5、桥里程、时间？火车过桥里程、时间？地球绕太阳公转一周地球绕太阳公转一周的行程和时间（地球直径的行程和时间（地球直径约约1.3104km，地球太阳相，地球太阳相距约为距约为1.5108km）？）？地球上的昼夜更替和季节变化（图片地球公转和地球上的昼夜更替和季节变化（图片地球公转和四季变化）？四季变化）？第七页，共25页。一、物体与质点一、物体与质点1.1.质点：质点：用来代替物体的有质量的点叫质点（没有大用来代替物体的有质量的点叫质点（没有大小、形状但有质量的点，有位置但不占据空间）小、形状但有质量的点，有位置但不占据空间）把实际物体简化为一个有质量的点。把实际物体简化为一个有质量的点。物理学中
6、，在某些情况下，我们忽略物体的大小和形物理学中，在某些情况下，我们忽略物体的大小和形状，突出状，突出“物体具有质量物体具有质量”这一要素。这一要素。2.2.在什么情况下可以把物体看成一个质点在什么情况下可以把物体看成一个质点：当研究的物体的大小、形状对所研究问题的影响当研究的物体的大小、形状对所研究问题的影响可以忽略不计时，物体可简化为质点。可以忽略不计时，物体可简化为质点。第八页，共25页。卫星是否总可以当作质点（科学家研究它在空卫星是否总可以当作质点（科学家研究它在空中飞行的位置、离地高度、飞行姿势、飞行轨迹、中飞行的位置、离地高度、飞行姿势、飞行轨迹、飞行快慢呢）？飞行快慢呢）？跳水运动
7、中的运动员可以当作质点（什么问题跳水运动中的运动员可以当作质点（什么问题时）？时）？规则物体总是可以当作质点？规则物体总是可以当作质点？小的物体总是可以当作质点（乒乓球直径小的物体总是可以当作质点（乒乓球直径4cm，质量约质量约2.7g）？）？物理中的物理中的“质点质点”跟几何学中的点有什跟几何学中的点有什么相同和不同的地方？么相同和不同的地方？判断分析：判断分析：第九页，共25页。下列关于质点的说法正确的是（）原点、正方向、单位长度不选定参考系，就无法研究某一个物体是怎么运动的要定量描述物体的位置，可以利用我们已有的数学知识，建立坐标系。(2)受类似现象的启发，人们实现了飞机在飞行途中进行空
8、中加油，在航天飞行中，宇宙飞船发射到太空和正在绕地球运动的空间站实行空中对接。原点、正方向、单位长度物体的位置变化可用坐标变化量来表示。如果可以忽略物体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点，我们不就可以很容易地描述物体的运动吗？突然甲同学看着车窗外另一列火车叫起来：“我们的车开动了！当研究的物体的大小、形状对所研究问题的影响可以忽略不计时，物体可简化为质点。理解参考系概念，知道对不同的参考系，运动的描述可能不同那么我们可以这样做吗？如果可以，应该有什么样的条件？大到天体的运动，小到微观粒子的运动，还有与人类密切相关的自然界的运动以及我们生产、生活中人体的运动、交通工具的运动等等
9、。质点：用来代替物体的有质量的点叫质点（没有大小、形状但有质量的点，有位置但不占据空间）火车从常州到北京的里程、时间？凡轻小的物体，都可看作质点因为质点没有大小，所以与几何中的点没有区别第一次世界大战期间的一次空战中，一个法国飞行员正在2 000米高的空中飞行，忽然，他发现脸旁好像有一个小东西在飞舞，他以为是一只小昆虫，于是就伸手轻松地把它抓了过来，仔细一看，把他吓出一身冷汗来。一个物体从桌面上方离桌面2m处下落了4m后静止，若以桌面上某一点为坐标原点，取竖直向上为正方向，则物体的最终坐标为 。机械运动是自然界中极为普遍的现象。在什么情况下可以把物体看成一个质点：初步体会物理模型在探索自然规律
10、中的作用选择不同的参考系，观察的结果可能不一样，也可能一样规则物体总是可以当作质点？选取参考系不同，对物体运动描述可能不同。质点就是一种理想化的物理模型，实际质点就是一种理想化的物理模型，实际上并不存在质点。上并不存在质点。质点是一种科学的抽象，在物理学中，质点是一种科学的抽象，在物理学中，突出问题的主要方面，忽略次要因素，建突出问题的主要方面，忽略次要因素，建立理想化的立理想化的“物理模型物理模型”，并将其作为研，并将其作为研究对象，是经常采用的一种科学研究方法。究对象，是经常采用的一种科学研究方法。3.质点的物理意义质点的物理意义第十页，共25页。1.1.下列关于质点的说法正确的是（下列关
11、于质点的说法正确的是（）A.A.质点是一个理想化模型，实际并不存在质点是一个理想化模型，实际并不存在B.B.因为质点没有大小，所以与几何中的点因为质点没有大小，所以与几何中的点没有区别没有区别C.C.凡轻小的物体，都可看作质点凡轻小的物体，都可看作质点D.D.如果物体的大小和形状对所研究的问题属如果物体的大小和形状对所研究的问题属于无关或次要因素，就可以把物体看作质点。于无关或次要因素，就可以把物体看作质点。课堂练习课堂练习 AD第十一页，共25页。2.2.研究下列运动时，可以把物体看作质点的是研究下列运动时，可以把物体看作质点的是 （）A.A.做精彩表演的花样滑冰运动员做精彩表演的花样滑冰运
12、动员B.B.参加马拉松比赛的运动员参加马拉松比赛的运动员C.C.研究飞出枪口的子弹运动轨迹时的子弹研究飞出枪口的子弹运动轨迹时的子弹D.D.研究绕地球运动一周所用时间的航天飞机研究绕地球运动一周所用时间的航天飞机 BCD第十二页，共25页。甲同学和乙同学第一次乘火车，他们坐在火车甲同学和乙同学第一次乘火车，他们坐在火车站的火车上。站的火车上。突然甲同学看着车窗外另一列火车叫起来：突然甲同学看着车窗外另一列火车叫起来：“我们的车开动了！我们的车开动了！”乙同学盯着车窗外的柱子说：乙同学盯着车窗外的柱子说：“你看错了，你看错了，我们的车还没开动。我们的车还没开动。”你认为甲乙同学的说法谁对谁错？你
13、认为甲乙同学的说法谁对谁错？讨论讨论 第十三页，共25页。二、参二、参考系考系参考系：为了确定物体的位置和描述物体运参考系：为了确定物体的位置和描述物体运动而被选作参考的动而被选作参考的 (看作不动的另一个看作不动的另一个)物体或物体系物体或物体系 要描述一个物体的运动，首先要选定某要描述一个物体的运动，首先要选定某个其它的物体做参考，观察物体相对这个个其它的物体做参考，观察物体相对这个 “其它物体其它物体”的位置是否随时间变化，以及的位置是否随时间变化，以及怎样变化。这种用来做参考的物体称为参考怎样变化。这种用来做参考的物体称为参考系系第十四页，共25页。1.运动和静止都是相对于参考系而言的
14、运动和静止都是相对于参考系而言的2.参考系的选取是任意的。参考系的选取是任意的。3.选择不同的参考系，观察的结果可能不一样，选择不同的参考系，观察的结果可能不一样，也可能一样也可能一样4.选择参考系时，应使物体运动的描述尽可能选择参考系时，应使物体运动的描述尽可能简单、方便简单、方便5.比较两个物体的运动情况，必须选择同一参考比较两个物体的运动情况，必须选择同一参考系才有意义系才有意义 对参对参考系的理解考系的理解第十五页，共25页。1.以下说法正确的是以下说法正确的是 （）A.参考系就是不动的物体参考系就是不动的物体B.任何情况下，只有地球才是最理想的参考任何情况下，只有地球才是最理想的参考
15、系系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.同一物体的运动，对不同的参考系可能同一物体的运动，对不同的参考系可能有不同的观察结果有不同的观察结果课堂练习课堂练习CD第十六页，共25页。2.2.甲、乙、丙三架光电梯，甲中乘客看甲、乙、丙三架光电梯，甲中乘客看到一座高楼在向下运动，乙中乘客看甲到一座高楼在向下运动，乙中乘客看甲在向下运动，丙中乘客看甲、乙都在向在向下运动，丙中乘客看甲、乙都在向上运动，这三架电梯的运动情况可能有上运动，这三架电梯的运动情况可能有那些？那些？甲向上运动甲向上运动乙以比甲更快的速度向上运动乙以比甲更快的速度向上
16、运动丙可相对高楼静止、向上、向下运动丙可相对高楼静止、向上、向下运动第十七页，共25页。参考系参考系 第一次世界大战期间的一次空战中，一个法国飞行员正第一次世界大战期间的一次空战中，一个法国飞行员正在在2 000米高的空中飞行，忽然，他发现脸旁好像有一个米高的空中飞行，忽然，他发现脸旁好像有一个小东西在飞舞，他以为是一只小昆虫，于是就伸手轻松小东西在飞舞，他以为是一只小昆虫，于是就伸手轻松地把它抓了过来，仔细一看，把他吓出一身冷汗来。他地把它抓了过来，仔细一看，把他吓出一身冷汗来。他抓住的不是别的，是德国飞机射向他的一颗子弹。请根抓住的不是别的，是德国飞机射向他的一颗子弹。请根据上述信息讨论回
17、答以下问题，并注意体会参考系的选据上述信息讨论回答以下问题，并注意体会参考系的选取与运动的相对性。取与运动的相对性。(1)子弹飞得那么快子弹飞得那么快(一般为几百米每秒一般为几百米每秒)，为什么没有把，为什么没有把他的手打穿？体会一下，同一物体相对于不同的参考系他的手打穿？体会一下，同一物体相对于不同的参考系运动状态相同吗？运动状态相同吗？第十八页，共25页。跳水运动中的运动员可以当作质点（什么问题时）？讨论当研究的物体的大小、形状对所研究问题的影响可以忽略不计时，物体可简化为质点。要定量描述物体的位置，可以利用我们已有的数学知识，建立坐标系。研究绕地球运动一周所用时间的航天飞机规则物体总是可
18、以当作质点？机械运动是自然界中极为普遍的现象。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地球绕太阳公转一周的行程和时间（地球直径约1.当研究的物体的大小、形状对所研究问题的影响可以忽略不计时，物体可简化为质点。火车过桥里程、时间？在什么情况下可以把物体看成一个质点：规则物体总是可以当作质点？质点的物理意义：用来代替物体的有质量的点，是理想化模型。质点是一个理想化模型，实际并不存在他抓住的不是别的，是德国飞机射向他的一颗子弹。实现“空中加油”和“空中对接”应满足的基本条件是什么?小的物体总是可以当作质点（乒乓球直径4cm，质量约2.凡轻小的物体，都可看作质点物理中的“质点”跟几何学中的
19、点有什么相同和不同的地方？(2)(2)受类似现象的启发，人们实现了飞机在飞受类似现象的启发，人们实现了飞机在飞行途中进行空中加油，在航天飞行中，宇宙飞行途中进行空中加油，在航天飞行中，宇宙飞船发射到太空和正在绕地球运动的空间站实行船发射到太空和正在绕地球运动的空间站实行空中对接。实现空中对接。实现“空中加油空中加油”和和“空中对接空中对接”应满足的基本条件是什么应满足的基本条件是什么?第十九页，共25页。如果一个可以看做质点的物体沿直如果一个可以看做质点的物体沿直线运动，怎样线运动，怎样定量定量描述物体的位置变化呢？描述物体的位置变化呢？思考思考 第二十页，共25页。三、坐标系三、坐标系 要定
20、量描述物体的位置，可以利用我们要定量描述物体的位置，可以利用我们已有的数学知识，建立坐标系。已有的数学知识，建立坐标系。坐标系的三要素：坐标系的三要素：原点、正方向、单位长度原点、正方向、单位长度物体的物体的位置可用坐标来表示。位置可用坐标来表示。物体的物体的位置变化可用坐标变化量来表示。位置变化可用坐标变化量来表示。第二十一页，共25页。一个物体从桌面上方离桌面一个物体从桌面上方离桌面2m2m处下处下落了落了4m4m后静止，若以桌面上某一点为坐后静止，若以桌面上某一点为坐标原点，取竖直向上为正方向，则物体标原点，取竖直向上为正方向，则物体的最终坐标为的最终坐标为 。课堂练习课堂练习第二十二页
21、，共25页。1.1.描述直线运动的物体的位置变化，可以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建立一维直线坐标系2.2.描述平面上运动的物体的位置变化，可描述平面上运动的物体的位置变化，可以建立二维平面直角坐标系以建立二维平面直角坐标系3.3.描述立体空间内运动的物体的位置变化，描述立体空间内运动的物体的位置变化，可以建立三维立体空间坐标系可以建立三维立体空间坐标系 第二十三页，共25页。小结小结一、质点一、质点1.质点：把物体简化为一个有质量的点。质点：把物体简化为一个有质量的点。2.物体简化为质点的条件：物体的大小和形状对所研究问题物体简化为质点的条件：物体的大小和形状对所研究
22、问题的影响可忽略不计时。的影响可忽略不计时。3.质点的物理意义：质点的物理意义：用来代替物体的有质量的点，用来代替物体的有质量的点，是理想化是理想化模型。模型。二、参考系二、参考系1.参考系：为了确定物体的位置和描述物体运动而被参考系：为了确定物体的位置和描述物体运动而被选作参考的物体或物体系。选作参考的物体或物体系。2.选取参考系不同，对物体运动描述可能不同。选取参考系不同，对物体运动描述可能不同。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、单位长度第二十四页，共25页。车载车载GPSGPS定位系统定位系统2 2 第二十五页，共25页。
