《湖南省隆回縣萬和實驗學校高中物理 質點 參考系和坐標系教學課件 新人教版必修1》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《湖南省隆回縣萬和實驗學校高中物理 質點 參考系和坐標系教學課件 新人教版必修1（50頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、第一章第一章 運動的描述運動的描述請您欣賞請您欣賞請您欣賞請您欣賞請您欣賞請您欣賞在我們周圍可以看到各種各樣的運動：雄鷹在飛翔雄鷹在飛翔 火箭飛向太空火箭飛向太空 烏龜在跑烏龜在跑 地球在轉動地球在轉動一切物體都在運動著一切物體都在運動著運動是絕對的運動是絕對的我們的生活因為運動而多我們的生活因為運動而多姿多彩。姿多彩。運動是永恒的，靜止是相運動是永恒的，靜止是相對對的。的。 不了解運動就不了解自然不了解運動就不了解自然 亞里士多德亞里士多德 物體的空間位置隨時間的變化，物體的空間位置隨時間的變化，叫叫機械運動機械運動，簡稱，簡稱運動運動。它是自然界。它是自然界最簡單最基本的運動形式。最簡單最

2、基本的運動形式。 機械運動機械運動學習目標：學習目標：（1）理解質點的概念，知道它是一種理）理解質點的概念，知道它是一種理想化的物理模型，知道建立理想化模型是想化的物理模型，知道建立理想化模型是一種常用的研究方法。一種常用的研究方法。（2）理解參考系的選取在物理中的作用，）理解參考系的選取在物理中的作用，會根據(jù)實際情況選定參考系。會根據(jù)實際情況選定參考系。（3）會用坐標系描述物體的位置和位置）會用坐標系描述物體的位置和位置的變化。的變化。 問題：該如何描述物體的運動呢？問題：該如何描述物體的運動呢？ 詩人用“氣勢磅礴”的詞語描述大河中的水流，用“矯捷如燕”來描述運動員輕盈的舞姿，畫家用汽車后面

3、的線條來表示風來描述車輛的飛馳?？茖W家呢科學家呢？ 你能準確描述下列物體的運動嗎？小汽車的運動小汽車的運動試一試試一試拋出的木棒在空中的運動拋出的木棒在空中的運動在描述上述物體運動時，我們遇在描述上述物體運動時，我們遇到了哪些困難和麻煩，這個困難和麻到了哪些困難和麻煩，這個困難和麻煩是由于什么原因造成煩是由于什么原因造成的？的？ 想一想難道我們真的無法準確描述物體的運動嗎？難道我們真的無法準確描述物體的運動嗎？例：飛機以某速度從南京飛向北京例：飛機以某速度從南京飛向北京, , 火車在南京與上海之間的運行時間火車在南京與上海之間的運行時間 研究飛機在空中的位置、離開地面的高研究飛機在空中的位置、

4、離開地面的高度、飛行的速度、運動軌跡等問題時，需要度、飛行的速度、運動軌跡等問題時，需要考慮它本身的大小和形狀嗎？考慮它本身的大小和形狀嗎？ 研究飛機在空中的位置、離開地面的高研究飛機在空中的位置、離開地面的高度、飛行的速度、運動軌跡等問題時，可以度、飛行的速度、運動軌跡等問題時，可以用一個小點代替這個用一個小點代替這個“龐大龐大”的飛機。的飛機。因為飛機的大小與形狀在研究的問題中影響因為飛機的大小與形狀在研究的問題中影響很小很小, ,可忽略不計?？珊雎圆挥?。發(fā)射神舟五號飛船時在發(fā)射神舟五號飛船時在控制室熒光屏控制室熒光屏上用上用小光點小光點代替這個代替這個“龐大龐大”的的飛船飛船。（2）質點

5、是一個理想化的質點是一個理想化的“物理模型物理模型”物體都可以物體都可以看作質點嗎？看作質點嗎？（1）某些情況下，將物體簡化為一個某些情況下，將物體簡化為一個有質量有質量的點的點質點。質點。 質點就是用代替物體的有質量的點。質點就是用代替物體的有質量的點。忽略次要因素：形狀、大小等忽略次要因素：形狀、大小等突出主要因素：具有質量（本質屬性突出主要因素：具有質量（本質屬性) )1 質點（質點（mass point）能否把物體視為質點”的關鍵是什么呢？探究通過以下事例的分析得出把物體視為質點的條件通過以下事例的分析得出把物體視為質點的條件1、長、長150m的一列火車以一定的速度通過長的一列火車以一

6、定的速度通過長2000m的鐵橋，若要計算它過橋用了多長時間。此時要不要的鐵橋，若要計算它過橋用了多長時間。此時要不要考慮火車長度，能不能將火車視為質點？考慮火車長度，能不能將火車視為質點？答：不能視為質點，因為火車的長度對過橋時答：不能視為質點，因為火車的長度對過橋時間的長短有影響。間的長短有影響。2.高鐵火車從長沙到北京將用時高鐵火車從長沙到北京將用時8個小時，此時要不個小時，此時要不要考慮火車長度，能不能將火車視為質點？要考慮火車長度，能不能將火車視為質點？答：能視為質點，因為火車的長度相比長沙到北京答：能視為質點，因為火車的長度相比長沙到北京的距離太小了，對運動的距離太小了，對運動8小時

7、沒有什么影響。小時沒有什么影響。3.老師在樓上觀看王法同學在操場上做操老師在樓上觀看王法同學在操場上做操:A.他站在第二行第二個他站在第二行第二個; B.老師正觀賞他做操的動作好認看喲老師正觀賞他做操的動作好認看喲 A,B兩種情況下王法同學能否視為質點兩種情況下王法同學能否視為質點?4地球是一個龐然大物，直徑約為地球是一個龐然大物，直徑約為12800km，與太，與太陽相距陽相距15Xl08 km研究地球繞太陽的公轉時，能研究地球繞太陽的公轉時，能不能把它看成質點不能把它看成質點?研究地面上各處季節(jié)變化時，能研究地面上各處季節(jié)變化時，能不能把它看成質點不能把它看成質點?答：答：A情況中可視質點，

8、情況中可視質點，B不能不能答：答： 前者可視質點，后者不能前者可視質點，后者不能看物體的大小、形狀對研究的問題是否有影響?？次矬w的大小、形狀對研究的問題是否有影響。若沒有影響或影響很小可以忽略時就可以把物體若沒有影響或影響很小可以忽略時就可以把物體視為質點，反之就不能視為質點，反之就不能.結論：結論：能否把物體視為能否把物體視為質點質點”的關鍵是的關鍵是“質點質點”是一種科學的抽象，實際上不存在，是一種科學的抽象，實際上不存在，是理想化的是理想化的“物理模型物理模型”。在物理學中，突。在物理學中，突出問題的主要方面，忽略次要因素，建立理出問題的主要方面，忽略次要因素，建立理想化的想化的“物理模

9、型物理模型”，并將其作為研究對象，并將其作為研究對象，是經(jīng)常采用的一種科學研究方法。質點就是是經(jīng)常采用的一種科學研究方法。質點就是這種物理模型之一。這種物理模型之一。 可不可以這樣說：大物體可不可以這樣說：大物體不能當作質點，小物體才能當不能當作質點，小物體才能當作質點？作質點？想一想（3）物體能否看作質點是物體能否看作質點是有條件的有條件的 物體的大小和形狀對研究問題沒有物體的大小和形狀對研究問題沒有影響或影響可以忽略不計影響或影響可以忽略不計1 質點（質點（mass point）想一想，做一做想一想，做一做 1 1、下列關于質點的說法中，正確的是、下列關于質點的說法中，正確的是（ ）A A

10、、體積很小的物體都可看成質點、體積很小的物體都可看成質點B B、質量很小的物體都可看成質點、質量很小的物體都可看成質點C C、不論物體的質量多大，只要物體的尺寸跟物體間、不論物體的質量多大，只要物體的尺寸跟物體間距相比甚小時，就可以看成質點距相比甚小時，就可以看成質點D D、只有低速運動的物體才可看成質點，高速運動的、只有低速運動的物體才可看成質點，高速運動的物體不可看作質點物體不可看作質點感悟感悟“質點質點”概念概念想一想，做一做想一想，做一做 2 2、下列情形中的物體可以看作質點的是、下列情形中的物體可以看作質點的是（ ）A A、跳水冠軍郭晶晶在跳水比賽中、跳水冠軍郭晶晶在跳水比賽中B B

11、、一枚硬幣用力上拋，猜測它落地時是正面朝上還、一枚硬幣用力上拋，猜測它落地時是正面朝上還是反面朝上是反面朝上C C、木箱從高空沿直線下落、木箱從高空沿直線下落D D、花樣滑冰運動員在比賽中、花樣滑冰運動員在比賽中感悟感悟“質點質點”概念概念感悟感悟“質點質點”概念概念想一想，做一做想一想，做一做1 1、一般情況下，物體上各點的運動情況、一般情況下，物體上各點的運動情況相同時，可以看作質點，研究物體的轉動相同時，可以看作質點，研究物體的轉動時不能把物體看作質點。時不能把物體看作質點。2 2、物體有轉動，但物體的轉動不是我們、物體有轉動，但物體的轉動不是我們所研究的主要問題時，物體的本身大小和所研

12、究的主要問題時，物體的本身大小和形狀已變成了次要因素，物體可以看作質形狀已變成了次要因素，物體可以看作質點。點。歸納歸納1 質點（質點（mass point）3 3、物體能否看作質點，取決于它的形狀和大小、物體能否看作質點，取決于它的形狀和大小在所研究的問題中是否可以忽略不計，而跟物體在所研究的問題中是否可以忽略不計，而跟物體自身體積的大小，質量的多少和運動速度的大小自身體積的大小，質量的多少和運動速度的大小無關。無關。4 4、一個物體能否看作質點取決于所研究問題的、一個物體能否看作質點取決于所研究問題的性質，即使同一個物體在研究問題不同時，有的性質，即使同一個物體在研究問題不同時，有的情況下

13、可以看作質點，而有的情況下不可以看作情況下可以看作質點，而有的情況下不可以看作質點，質點，要具體問題具體分析。要具體問題具體分析。歸納歸納1 質點（質點（mass point）觀察觀察如何解釋小孩的如何解釋小孩的靜止？靜止？想一想物體的運動是相對的物體的運動是相對的運動的相對性運動的相對性 描述運動要尋找參考物體描述運動要尋找參考物體機械運動的概念是一個物體相對別的物體的機械運動的概念是一個物體相對別的物體的位置變化叫位置變化叫機械運動機械運動，簡稱，簡稱運動運動。討論討論?1、概念中說的那個、概念中說的那個“相對別的物體相對別的物體” 的那的那個物體，我們通常把它叫什么？個物體，我們通常把它

14、叫什么？2、研究物體的運動是否可以不選參考系，為什么？、研究物體的運動是否可以不選參考系，為什么？3、參照物的可以任意選擇的么？、參照物的可以任意選擇的么？4、選擇不同的參考系對于物體運動的觀察得到、選擇不同的參考系對于物體運動的觀察得到的結論一定是一樣的么？的結論一定是一樣的么？5、通常我們是選什么為參考系？、通常我們是選什么為參考系？2 參考系參考系（reference frame）為描述物體的運動而選為描述物體的運動而選用來做參考的另外物體用來做參考的另外物體稱為參考系。稱為參考系。參考系是參照物的科學參考系是參照物的科學名稱名稱觀察觀察思考：同樣的物體，思考：同樣的物體，運動為何會不同

15、？運動為何會不同？參考系的選擇參考系的選擇 （1 1）選擇的任意性（一般選擇地球）選擇的任意性（一般選擇地球和相對于地球靜止的物體）和相對于地球靜止的物體） （2 2）同一物體對于不同的參考系，）同一物體對于不同的參考系，運動可能運動可能不同。不同。注意：比較兩個物體的運動情況，必須選擇同一個參考系才有意義。2 參考系參考系（reference frame）做一做做一做如如何何確確定定物物體體位位置？置？ 文字描述方便嗎？能精確嗎？文字描述方便嗎？能精確嗎？ 有沒有簡便又準確的方法？有沒有簡便又準確的方法？ 若物體只在一條直線上運動，如何若物體只在一條直線上運動，如何描述位置變化？描述位置變化

16、？從從A A到到B B位置變化了多少位置變化了多少？3 坐標系坐標系（coordinate system）為了定量地描述物體的位置及位置的變化，為了定量地描述物體的位置及位置的變化，需要在參考系上建立適當?shù)淖鴺讼?。需要在參考系上建立適當?shù)淖鴺讼怠? 1、坐標系建立的作用、坐標系建立的作用2 2、坐標系的構成要素：、坐標系的構成要素： 原點、正方向、標度、物理量、單位原點、正方向、標度、物理量、單位 建立二維坐標系建立二維坐標系建立三維坐標系建立三維坐標系說說一一說說 這節(jié)課我們學習了質點、參考系和坐標這節(jié)課我們學習了質點、參考系和坐標系等概念，它們是運動學乃至整個力學的最基系等概念，它們是運動

17、學乃至整個力學的最基本最重要的概念。本最重要的概念。 1 1、要描述物體的運動，首先要對實際、要描述物體的運動，首先要對實際物體物體建立一個物理模型建立一個物理模型，最簡單的是，最簡單的是質點模型質點模型。 2 2、由于運動的相對性，描述質點的運、由于運動的相對性，描述質點的運動時必須明確所選擇的參考系。動時必須明確所選擇的參考系。 3 3、為了準確地、定量地描述質點的運、為了準確地、定量地描述質點的運動，還要建立坐標系。動，還要建立坐標系。（物理學研究問題的基本方法物理學研究問題的基本方法建立物理模建立物理模型。型。）課堂小結課堂小結 4、質點是一種科學的抽象，在物理、質點是一種科學的抽象，

18、在物理學中，突出問題的主要方面，忽略次學中，突出問題的主要方面，忽略次要因素，建立理想化的要因素，建立理想化的“物理模型物理模型”，并將其作為研究對象，是經(jīng)常采用的并將其作為研究對象，是經(jīng)常采用的一種科學研究方法。質點就是這種物一種科學研究方法。質點就是這種物理模型之一。理模型之一。 課堂互動講練課堂互動講練物體能否看做質點的判斷物體能否看做質點的判斷 下列關于質點的一些說法，其中正確的下列關于質點的一些說法，其中正確的有有()A研究和觀察日食時，可以把太陽看成質點研究和觀察日食時，可以把太陽看成質點B研究地球的公轉時，可以把地球看成質點研究地球的公轉時，可以把地球看成質點C研究地球的自轉時，

19、可以把地球看成質點研究地球的自轉時，可以把地球看成質點D原子核很小，一定可把它看做質點原子核很小，一定可把它看做質點【思路點撥思路點撥】物體能否被看做質點，關鍵是要看物物體能否被看做質點，關鍵是要看物體的形狀和大小對研究問題的影響是否可以忽略體的形狀和大小對研究問題的影響是否可以忽略【精講精析精講精析】觀察日食時，會看到日偏食、日全觀察日食時，會看到日偏食、日全食等現(xiàn)象，顯然太陽的大小不能忽略，故選項食等現(xiàn)象，顯然太陽的大小不能忽略，故選項A錯錯誤；由于地球的直徑是誤；由于地球的直徑是1.28104 km，其公轉半徑，其公轉半徑是是1.49108 km，它是地球直徑的，它是地球直徑的104倍還

20、要多，故倍還要多，故研究地球的公轉時，可以把地球看成質點，選項研究地球的公轉時，可以把地球看成質點，選項B正確；顯然在研究地球的自轉時，地球本身的體積正確；顯然在研究地球的自轉時，地球本身的體積就不能忽略了，這時就不能把地球看做質點了，因就不能忽略了，這時就不能把地球看做質點了，因此選項此選項C錯誤；原子核雖小，但研究其結構時，無錯誤；原子核雖小，但研究其結構時，無論如何也不能把它看做質點，選項論如何也不能把它看做質點，選項D也是錯誤的也是錯誤的【答案答案】B【方法總結方法總結】(1)一個物體能否看做質點，要一個物體能否看做質點，要看物體的形狀和大小對研究問題的影響是否可看物體的形狀和大小對研

21、究問題的影響是否可忽略忽略(2)研究的目的不同，同一個物體的主、次要因研究的目的不同，同一個物體的主、次要因素也會發(fā)生變化素也會發(fā)生變化變式訓練變式訓練1下列有關質點的說法中，正確的是下列有關質點的說法中，正確的是()A研究哈雷彗星的公轉時，哈雷彗星可看做研究哈雷彗星的公轉時，哈雷彗星可看做質點質點B花樣滑冰運動員正在表演冰上舞蹈動作，花樣滑冰運動員正在表演冰上舞蹈動作，此時該運動員看做質點此時該運動員看做質點C用用GPS定位系統(tǒng)確定正在南極冰蓋考察的定位系統(tǒng)確定正在南極冰蓋考察的某科考隊員的位置時，該隊員可看做質點某科考隊員的位置時，該隊員可看做質點D因為子彈的質量、體積都很小，所以在研因為

22、子彈的質量、體積都很小，所以在研究子彈穿過一張薄紙所需的時間時，可以把子究子彈穿過一張薄紙所需的時間時，可以把子彈看做質點彈看做質點解析：解析：選選AC.哈雷彗星的大小與公轉軌道的長度哈雷彗星的大小與公轉軌道的長度相比可忽略，故能看做質點，相比可忽略，故能看做質點，A對；若把滑冰運對；若把滑冰運動員看做質點，無法研究其動作，故動員看做質點，無法研究其動作，故B錯；在確錯；在確定科考隊員的位置時，該隊員可看做質點，故定科考隊員的位置時，該隊員可看做質點，故C對；研究子彈穿過一張紙的時間時，紙的厚度可對；研究子彈穿過一張紙的時間時，紙的厚度可忽略，而子彈的長度不能忽略，故忽略，而子彈的長度不能忽略

23、，故D錯錯參考系與相對運動問題參考系與相對運動問題 兩列火車平行地停在一站臺上，過了一會兩列火車平行地停在一站臺上，過了一會兒，甲車內的乘客發(fā)現(xiàn)窗外樹木在向西移動，乙兒，甲車內的乘客發(fā)現(xiàn)窗外樹木在向西移動，乙車內的乘客發(fā)現(xiàn)甲車仍沒有動，若以地面為參考車內的乘客發(fā)現(xiàn)甲車仍沒有動，若以地面為參考系，上述事實說明系，上述事實說明()A甲車向東運動，乙車不動甲車向東運動，乙車不動B乙車向東運動，甲車不動乙車向東運動，甲車不動C甲車向西運動，乙車向東運動甲車向西運動，乙車向東運動D甲、乙兩車以相同的速度向東運動甲、乙兩車以相同的速度向東運動【精講精析精講精析】物體的運動是相對參考系而言的，物體的運動是相

24、對參考系而言的，同一物體所選參考系不同，其運動情況一般不同同一物體所選參考系不同，其運動情況一般不同本題中，樹木和地面是連在一起的，相對地面靜止本題中，樹木和地面是連在一起的，相對地面靜止，甲車內的乘客發(fā)現(xiàn)窗外樹木在向西移動，說明甲，甲車內的乘客發(fā)現(xiàn)窗外樹木在向西移動，說明甲車在向東運動，乙車內的乘客發(fā)現(xiàn)甲車仍沒有動，車在向東運動，乙車內的乘客發(fā)現(xiàn)甲車仍沒有動，說明乙車相對甲車靜止，由于甲車相對地面向東運說明乙車相對甲車靜止，由于甲車相對地面向東運動，所以乙車相對地面也向東運動且與甲車速度相動，所以乙車相對地面也向東運動且與甲車速度相同同【答案答案】D【方法總結方法總結】物體是靜止還是運動，都

25、是相物體是靜止還是運動，都是相對于參考系而言的選定參考系后，某物體相對于參考系而言的選定參考系后，某物體相對于參考系的位置發(fā)生了改變，則該物體就是對于參考系的位置發(fā)生了改變，則該物體就是運動的；某物體相對參考系的位置沒有發(fā)生改運動的；某物體相對參考系的位置沒有發(fā)生改變，則該物體為靜止的變，則該物體為靜止的變式訓練變式訓練2敦煌曲子詞中有這樣的詩句：敦煌曲子詞中有這樣的詩句：“滿眼滿眼風光多閃爍，看山恰似走來迎，仔細看山山不動，風光多閃爍，看山恰似走來迎，仔細看山山不動，是船行是船行”其中其中“看山恰似走來迎看山恰似走來迎”和和“是船行是船行”所所選的參考系分別是選的參考系分別是()A流水和河岸

26、流水和河岸B船和山船和山C山和船山和船 D河岸和山河岸和山解析：解析：選選B.從從“看山恰似走來迎看山恰似走來迎”，好像山迎面，好像山迎面走來，可以知道，這時觀察者站在船上，是以走來，可以知道，這時觀察者站在船上，是以船為參考系的；船為參考系的；“仔細看山山不動，是船行仔細看山山不動，是船行”，指山其實沒有動，只是船動了，以山為參考系，指山其實沒有動，只是船動了，以山為參考系，船是運動的，船是運動的，B是正確的是正確的對坐標系的理解和應用對坐標系的理解和應用 一個小球從距地面一個小球從距地面4 m高處落下，被地面彈高處落下，被地面彈回，在距地面回，在距地面1 m高處被接住坐標原點定在拋出高處被

27、接住坐標原點定在拋出點正下方點正下方2 m處，向下方向為坐標軸的正方向則處，向下方向為坐標軸的正方向則小球的拋出點、落地點、接住點的位置坐標分別小球的拋出點、落地點、接住點的位置坐標分別是是()A2 m，2 m，1 mB2 m,2 m,1 mC4 m,0,1 mD4 m,0，1 m【思路點撥思路點撥】解答本題的關鍵是正確地建立坐解答本題的關鍵是正確地建立坐標系，并在坐標系中標出各個時刻對應的位置標系，并在坐標系中標出各個時刻對應的位置【自主解答自主解答】根據(jù)題意建立如圖根據(jù)題意建立如圖112所示所示的坐標系，的坐標系，A點為拋出點，坐標為點為拋出點，坐標為2 m，B點為點為坐標原點，坐標原點，

28、D點為落地點，坐標為點為落地點，坐標為2 m，C點為接點為接住點，坐標為住點，坐標為1 m，所以選項，所以選項B正確正確圖圖112【答案答案】B【題后反思題后反思】要確定物體的位置及變化，需要確定物體的位置及變化，需建立適當?shù)淖鴺讼笛芯恐本€運動，要建立直建立適當?shù)淖鴺讼笛芯恐本€運動，要建立直線坐標系，這樣對描述質點的位置以及位置的線坐標系，這樣對描述質點的位置以及位置的變化就比較清晰、簡潔變化就比較清晰、簡潔變式訓練變式訓練3李小華所在學校的校門口是朝南的，李小華所在學校的校門口是朝南的，他進入校門后一直向前走他進入校門后一直向前走120 m，再向東走，再向東走40 m就就到了他所在的教室，請你畫出教室的位置到了他所在的教室，請你畫出教室的位置(以校門以校門口為坐標原點口為坐標原點)解析：解析：建立直角坐標系，建立直角坐標系，x軸正方向表示東，軸正方向表示東，y軸軸正方向表示北，則教室位置如圖所示正方向表示北，則教室位置如圖所示答案：見解析圖答案：見解析圖