11质点参考系

v在我们周围可以看到各种各样的运动：汽车在我们周围可以看到各种各样的运动：汽车行驶、江水咆哮、鸟儿飞翔、飞船运行等。行驶、江水咆哮、鸟儿飞翔、飞船运行等。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，叫机械机械运动运动，它是自然界最简单最基本的运动，它是自然界最简单最基本的运动形式。形式。在物理学中，研究物体做机械运动的分在物理学中，研究物体做机械运动的分支叫支叫力学力学。它们的运动都有什么共同特点？它们的运动都有什么共同特点？怎样描述机械运动呢？怎样描述机械运动呢？新课标人教版必修一v问题：该如何描述物体的运动呢？问题：该如何描述物体的运动呢？v诗人用气势磅礴来描述大河中的水流，用矫捷如燕来描述运动员轻盈的舞姿，画家用汽车后面的线条来表示风，来描述车辆的飞驰。科学家呢科学家呢？一、物体和质点一、物体和质点 如：如：1、雄鹰在空中翱翔，它的翅膀在向前运动的同、雄鹰在空中翱翔，它的翅膀在向前运动的同 时还在上下运动时还在上下运动 2、足球的飞滚，它在向前运动的同时还在滚动、足球的飞滚，它在向前运动的同时还在滚动 3、树叶、纸张的飘落，海浪的汹涌澎湃等等、树叶、纸张的飘落，海浪的汹涌澎湃等等 谁能准确描述上面物体的运动？谁能准确描述上面物体的运动？困难和麻烦：困难和麻烦：因为任何物体都有一定的大小和形状，物体因为任何物体都有一定的大小和形状，物体各部分的运动情况一般说来都不一样各部分的运动情况一般说来都不一样 难道我们真的无法描述物体的运动？例：飞机以某速度从南京飞向北京,研究火车在城市之间运行 理想化的的“物理模型物理模型”-科学方法科学方法 忽略次要因素：形状、大小 突出主要因素：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？质点：代表物体有质量的点质点：代表物体有质量的点物体能否看作质点是物体能否看作质点是有条件的：的：物体的大小和形状在研究问题时可以忽略不计v 几点说明几点说明:v1、物理各点的运动情况相同（平动）时，可以看作质点，一般研究物体的转动时不能把物体看作质点。v2、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，物体可以看作质点。v3、物体本身的大小对所研究的问题不能忽略时，不能把物体看作质点。v4、物体能否看作质点，取决于它的形状和大小在所研究的问题中是否可以忽略不计，而跟物体自身体积的大小，质量的多少和运动速度的大小无关。v5、一个物体能否看作质点取决于所研究问题的性质，即使同一个物体在研究问题不同时，有的情况下可以看作质点，而有的情况下不可以看作质点。思考与讨论：v质点和几何中的点是一回事吗？1、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。2、不同点：质点是实际物体的抽象，它具有、不同点：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，一定的物理内涵，不仅具有物体的全部质量，而且是一相对的物理概念；几何中的点没有质而且是一相对的物理概念；几何中的点没有质量，仅表示位置，而且应该绝对的小。量，仅表示位置，而且应该绝对的小。AD例题例题1、下列关于质点的说法正确的是（、下列关于质点的说法正确的是（）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、因为质点没有大小，所以与几何中的点没有、因为质点没有大小，所以与几何中的点没有 区别区别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、如果物体的大小和形状对所研究的问题属于、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。无关或次要因素，就可以把物体看作质点。思维体操：v 同样的物体，运动会不同？v 如何解释小孩的如何解释小孩的静止？二、参考系1、运动时绝对的，静止时相对的。要描述一个物、运动时绝对的，静止时相对的。要描述一个物体的运动，首先要选择其他物体做参考体的运动，首先要选择其他物体做参考2、参考系：研究物体运动时用来做参考系：研究物体运动时用来做参考的物体参考的物体 几点说明：几点说明：1、运动和静止都是相对于参考系的、运动和静止都是相对于参考系的2、参考系是假定不动的物体。、参考系是假定不动的物体。3、选择不同的参考系，观察的结果可能不一、选择不同的参考系，观察的结果可能不一样，也可能一样样，也可能一样4、参考系的选取是任意的。选择参考系时，、参考系的选取是任意的。选择参考系时，应使物体运动的描述尽可能简单、方便应使物体运动的描述尽可能简单、方便（一般选择地球和相对于地球静止的物一般选择地球和相对于地球静止的物体）体）5、比较两个物体的运动情况，必须选择同一、比较两个物体的运动情况，必须选择同一参考系才有意义参考系才有意义 CD例题例题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系、任何情况下，只有地球才是最理想的参考系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v 文字描述方便吗？能精确吗？v 有没有简便又准确的方法？v 若物体只在一条直线上运动，如何描述位置变化？若在某平面（操场）上呢？如 何 确 定 物 体 的 位 置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 三、坐标坐标系系【例题【例题】：物体从】：物体从A到到B位置变化了多少？位置变化了多少？你是如何得到的？你是如何得到的？1、为了定量地描述物体的位置及位置的变、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的坐标系。化，需要在参考系上建立适当的坐标系。说一说 v1、描述直线运动的物体的位置变化，可以建、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立一维直线坐标系v2、描述平面上运动的物体的位置变化，可以、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建立二维平面直角坐标系v3、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 vGPS：全球定位系统v(授时与测距导航系统-全球定位系统vnavigation system timing and rangingglobal positioning system)v全球定位系统是美国从20世纪70年代开始研制，历时20年，耗资200亿美元，于1994年全面建成，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。v在美国,GPS全球卫星定位技术与“阿波罗”飞船登月、航天飞机升空，同列为20世纪“三大航天工程”。生活中的物理小结小结一、质点：用来代替物体的有质量的点一、质点：用来代替物体的有质量的点二、参考系：二、参考系：为了确定物体的位置和描述物体的运动而被选作参考的物体或物体系。三、坐标系：三、坐标系：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的坐标系 问题与练习问题与练习v1、在下列物体的运动中，可视作质点的物体有 ()vA.从北京开往广州的一列火车vB.研究转动的汽车轮胎vC.研究绕地球运动时的航天飞机vD.表演精彩芭蕾舞演员vE.参加一百米跑竞赛的运动员在冲刺过程中vF.在斜下推力的作用下，沿水平面滑动的箱子vG.计算子弹从枪口到靶心的飞行时间vH.测量子弹船过一张薄纸的时间。v2、描述物体地运动，必须选择参考系，关于参考系，下列说法中正确地是（）v（A）早晨太阳从东方升起，参考系是地面v（B）地球绕太阳近似做圆周运动，参考系是太阳v（C）研究地面上物体的运动只能取地面为参考系v（D）在不同参考系中描述物体的运动，简繁程度会不 v 同 ABD3、甲、乙、丙三架光电梯，甲中乘客看到、甲、乙、丙三架光电梯，甲中乘客看到一座高楼在向下运动，乙中乘客看甲在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、乙都在向上向下运动，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那运动，这三架电梯的运动情况可能有那些？些？4、一个物体从桌面上方离桌面一个物体从桌面上方离桌面2m处下落了处下落了4m后静止，若以桌面上某一点为坐标原点，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，则物体的最终坐标取竖直向上为正方向，则物体的最终坐标为为 。-2m甲、乙均向上运动，乙快于甲；甲、乙均向上运动，乙快于甲；丙可能向下，也可能向上，但慢于甲、乙丙可能向下，也可能向上，但慢于甲、乙