11质点、坐标

第第 一一 章章 运运 动动 的的 描描 述述万州一中万州一中 物理组物理组高中物理新课标人教版物理必修高中物理新课标人教版物理必修1第一章第一章 运动的描述运动的描述 物理学家海森堡说：物理学家海森堡说：“为了理解现象，首要条件是为了理解现象，首要条件是引入适当的引入适当的概念概念，我们才能，我们才能真正知道观察到了什么。真正知道观察到了什么。”第第 一一 章章 运运 动动 的的 描描 述述1.1 质点质点 参考系和坐标系参考系和坐标系机械运动机械运动质点质点参考系参考系坐标系坐标系小结小结第第 一一 章章 运运 动动 的的 描描 述述、机械运动、机械运动机械运动：物体相对于其他物体的位置变化机械运动：物体相对于其他物体的位置变化叫机械运动，简称运动叫机械运动，简称运动第第 一一 章章 运运 动动 的的 描描 述述实例实例1第第 一一 章章 运运 动动 的的 描描 述述实例实例2研究飞机在空中的位置、离开地面的高度、研究飞机在空中的位置、离开地面的高度、飞行的速度、运动轨道等问题时，需要考虑飞行的速度、运动轨道等问题时，需要考虑它本身的大小和形状吗？它本身的大小和形状吗？第第 一一 章章 运运 动动 的的 描描 述述二、质点二、质点:研究飞机在空中的位置、离开地面的高度、研究飞机在空中的位置、离开地面的高度、飞行的速度、运动轨道等问题时，飞行的速度、运动轨道等问题时，可以用可以用一个小点代替这个一个小点代替这个“庞大庞大”的飞机的飞机因为飞机的大小与形状在研究的问题中因为飞机的大小与形状在研究的问题中影响很小影响很小,可忽略不计可忽略不计在物理学中为了研究问题的方便在物理学中为了研究问题的方便,可以可以用一个小点代替物体用一个小点代替物体这个有质量的点称为质点这个有质量的点称为质点第第 一一 章章 运运 动动 的的 描描 述述 不能不能!因为因为研究飞机轮胎的转动时研究飞机轮胎的转动时,飞机轮飞机轮胎胎的大小与形状在研究的问题中不可忽略的大小与形状在研究的问题中不可忽略.思考：思考：思考：思考：而当我们研究飞机轮胎的转动时而当我们研究飞机轮胎的转动时而当我们研究飞机轮胎的转动时而当我们研究飞机轮胎的转动时,能否把能否把能否把能否把飞机轮胎看成质点飞机轮胎看成质点飞机轮胎看成质点飞机轮胎看成质点?问题提出：物体都可以看作质点吗？问题提出：物体都可以看作质点吗？结论结论1：当物体的大小与形状在研究的问题中影响很当物体的大小与形状在研究的问题中影响很小小,可忽略不计时可忽略不计时,可看成质点可看成质点研究飞机在空中的位置、离开地面的高度、飞行研究飞机在空中的位置、离开地面的高度、飞行研究飞机在空中的位置、离开地面的高度、飞行研究飞机在空中的位置、离开地面的高度、飞行的速度、运动轨道等问题时，它本身的大小和形的速度、运动轨道等问题时，它本身的大小和形的速度、运动轨道等问题时，它本身的大小和形的速度、运动轨道等问题时，它本身的大小和形状是状是状是状是次要因素可忽略次要因素可忽略次要因素可忽略次要因素可忽略.这时飞机可看成质点这时飞机可看成质点这时飞机可看成质点这时飞机可看成质点.第第 一一 章章 运运 动动 的的 描描 述述想一想想一想:地球可不可以看成质点？地球可不可以看成质点？研究地球公转时，研究地球公转时，地球本身的大小和地球本身的大小和形状是次要因素可形状是次要因素可忽略忽略.可看成质点可看成质点.研究地球自转时，地研究地球自转时，地球本身的大小和形状球本身的大小和形状不可忽略不可忽略.不能看成不能看成质点质点.第第 一一 章章 运运 动动 的的 描描 述述问题二问题二:大家手中的笔可不可以看成质点？大家手中的笔可不可以看成质点？结论结论2:2:如果物体上各点如果物体上各点的运动情况完全相同，的运动情况完全相同，可看成质点可看成质点.做一做：做一做：1）让笔平移一段距离；）让笔平移一段距离；2）让笔转动起来）让笔转动起来比较两种情比较两种情况的不同况的不同第第 一一 章章 运运 动动 的的 描描 述述讨论：讨论：研究火车的运动研究火车的运动1）火车从万州到成都的路程）火车从万州到成都的路程2)火车过铁路桥的时间火车过铁路桥的时间3）火车车轮上某点的运动情况）火车车轮上某点的运动情况第第 一一 章章 运运 动动 的的 描描 述述质点：用来代替物体的有质量的点。质点：用来代替物体的有质量的点。理解：理解：质点不是实际存在的物体；质点不是实际存在的物体；质点是一个理想化的物理模型；质点是一个理想化的物理模型；质点是实际事物的一种近似反映，是为了研质点是实际事物的一种近似反映，是为了研究问题的方便而进行的科学抽象；究问题的方便而进行的科学抽象；建立质点概念时抓住了主要因素，忽略了次建立质点概念时抓住了主要因素，忽略了次要因素，突出了事物的主要特征，使问题得到要因素，突出了事物的主要特征，使问题得到了简化了简化质点质点 小结小结第第 一一 章章 运运 动动 的的 描描 述述1 1）物体上各点的）物体上各点的）物体上各点的）物体上各点的运动有差别运动有差别运动有差别运动有差别，但相对于所研究的，但相对于所研究的，但相对于所研究的，但相对于所研究的问题问题问题问题可以忽略可以忽略可以忽略可以忽略时时时时,可看作质点可看作质点可看作质点可看作质点.如：高空翱翔的老鹰如：高空翱翔的老鹰如：高空翱翔的老鹰如：高空翱翔的老鹰,地球的公转地球的公转地球的公转地球的公转,火车运行里程火车运行里程火车运行里程火车运行里程 物体看作质点的物体看作质点的条件条件:2)2)如果物体上各点的运动情况如果物体上各点的运动情况如果物体上各点的运动情况如果物体上各点的运动情况完全相同完全相同完全相同完全相同,可看作可看作可看作可看作质点质点质点质点,如如如如:平移的粉笔平移的粉笔平移的粉笔平移的粉笔,滑动的木块滑动的木块滑动的木块滑动的木块3)物体本身的大小对所研究的问题物体本身的大小对所研究的问题不能忽略不能忽略时时,不能不能把物体看作质点把物体看作质点,如如:研究地球的自转研究地球的自转,研究火研究火车过桥的时间车过桥的时间具体情况具体情况具体分析具体分析第第 一一 章章 运运 动动 的的 描描 述述1、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、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、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、物体的大小和形状在所研究的问题中起的、物体的大小和形状在所研究的问题中起的、物体的大小和形状在所研究的问题中起的、物体的大小和形状在所研究的问题中起的作用很小，可以忽略不计时，我们就可以把作用很小，可以忽略不计时，我们就可以把作用很小，可以忽略不计时，我们就可以把作用很小，可以忽略不计时，我们就可以把物体看成质点物体看成质点物体看成质点物体看成质点D D、只有低速运动的物体才可看成质点，高速、只有低速运动的物体才可看成质点，高速、只有低速运动的物体才可看成质点，高速、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成质点运动的物体不可看成质点运动的物体不可看成质点运动的物体不可看成质点C巩固练习巩固练习第第 一一 章章 运运 动动 的的 描描 述述2、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、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、研究飞行中的直升机上的螺旋桨的、研究飞行中的直升机上的螺旋桨的转动情况转动情况C、计算从北京开往汕头的一列火车的、计算从北京开往汕头的一列火车的运行时间运行时间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BD第第 一一 章章 运运 动动 的的 描描 述述 三、参考系敦煌曲子中有这样的诗句敦煌曲子中有这样的诗句:“满满眼风波多闪烁眼风波多闪烁?看山恰是走来看山恰是走来迎迎,仔细看山山不动仔细看山山不动,是船行。是船行。”送瘟神送瘟神 毛泽东毛泽东绿水青山枉自多绿水青山枉自多 华佗无奈小虫何华佗无奈小虫何 千村薜荔人遗矢千村薜荔人遗矢 万户萧疏鬼唱歌万户萧疏鬼唱歌 坐地日行八万里坐地日行八万里 巡天遥看一千河巡天遥看一千河 牛郎欲问瘟神事牛郎欲问瘟神事 一样悲欢逐逝波一样悲欢逐逝波 描述物体的位置及其变化时，描述物体的位置及其变化时，又总是相对其它物体而言，即又总是相对其它物体而言，即运动和静止都是相对的运动和静止都是相对的自然界的一切物体都处于永自然界的一切物体都处于永恒的运动中恒的运动中,即运动是绝对的即运动是绝对的第第 一一 章章 运运 动动 的的 描描 述述参考系：参考系：描述物体运动时描述物体运动时,用来作参用来作参考考(假定为不动假定为不动)的另外的物体的另外的物体1、参考系的选择是任意的、参考系的选择是任意的引入概念引入概念理解概念理解概念2、同一运动，如果选取的参考系、同一运动，如果选取的参考系不同，运动情况一般不同，请举例不同，运动情况一般不同，请举例说明说明第第 一一 章章 运运 动动 的的 描描 述述选择和利用参考系的原则是什么？选择和利用参考系的原则是什么？描述物体是否运动是看相对于参考系的描述物体是否运动是看相对于参考系的位置是否改变，事先位置是否改变，事先假定参考系不动假定参考系不动；参考系的选取可以是参考系的选取可以是任意任意的，实际解题的，实际解题应以观测方便和使物体的运动尽可能简单应以观测方便和使物体的运动尽可能简单为原则为原则；通常通常选取地面为参考系；选取地面为参考系；比较比较两个物体的两个物体的运动运动应选应选同一参考系同一参考系。第第 一一 章章 运运 动动 的的 描描 述述1 1、关于参考系的选取，下列说法正确、关于参考系的选取，下列说法正确的是（的是（）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巩固练习巩固练习第第 一一 章章 运运 动动 的的 描描 述述2 2、第一次世界大战期间，一名法国飞、第一次世界大战期间，一名法国飞行员在行员在20002000米的高空飞行时，发现旁边米的高空飞行时，发现旁边有一个小东西，他以为是一只小飞虫，有一个小东西，他以为是一只小飞虫，敏捷地把它抓过来，令他吃惊的是，抓敏捷地把它抓过来，令他吃惊的是，抓到的竟是一颗子弹。飞行员能抓住子弹到的竟是一颗子弹。飞行员能抓住子弹的原因是的原因是（）A A、飞行员反应快飞行员反应快 B B、子弹相对飞行员是静止的子弹相对飞行员是静止的 C C、子弹已经飞行的没劲了子弹已经飞行的没劲了 D D、飞行员有手劲飞行员有手劲B第第 一一 章章 运运 动动 的的 描描 述述3.在公路上向左匀速运动的汽车，经过一在公路上向左匀速运动的汽车，经过一棵果树时，恰有树上一个果子从上面自由棵果树时，恰有树上一个果子从上面自由落下，下图为运动的轨迹，在地面上观察落下，下图为运动的轨迹，在地面上观察到的运动轨迹是到的运动轨迹是_车中人以车为参考车中人以车为参考系观察到果子的运动轨迹是系观察到果子的运动轨迹是_ABCDAD第第 一一 章章 运运 动动 的的 描描 述述为了定量地描述物体的位置及位置的变化，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。需要在参考系上建立适当的坐标系。四、坐标系四、坐标系如果物体沿直线运动，可以以这条直线为如果物体沿直线运动，可以以这条直线为x轴，在直线上规定原点、正方向和单位轴，在直线上规定原点、正方向和单位长度，建立直线坐标系。长度，建立直线坐标系。O5mX第第 一一 章章 运运 动动 的的 描描 述述数字数字原点单位长度单位长度正方向正方向物理量物理量的符号的符号和单位和单位说一说说一说：除了上面的直：除了上面的直线坐标系，你还知道什线坐标系，你还知道什么其他的坐标系吗？么其他的坐标系吗？一个坐标系有几个要素呢？一个坐标系有几个要素呢？第第 一一 章章 运运 动动 的的 描描 述述1、描述、描述直线运动直线运动建立建立一一维直线坐标系维直线坐标系2、描述、描述平面平面运动运动建立建立二二维平面直角坐标系维平面直角坐标系3、描述、描述立体空间立体空间内运动内运动建立建立三维立体空间坐标系三维立体空间坐标系 第第 一一 章章 运运 动动 的的 描描 述述全球卫星定位系统（全球卫星定位系统（GPS）科学漫步科学漫步第第 一一 章章 运运 动动 的的 描描 述述车载车载GPS定位系统定位系统1 第第 一一 章章 运运 动动 的的 描描 述述练习练习如图所示，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，由图判断点，由图判断A点坐标、点坐标、B点点坐标和走过的距离。坐标和走过的距离。A点坐标点坐标XA=-3mB点坐标点坐标XB=2m走过的距离走过的距离B=mX/mO1-1234-2-3-4AB第第 一一 章章 运运 动动 的的 描描 述述本节小结本节小结1.质点质点:只有质量只有质量,没有形状和大小没有形状和大小的点叫质点的点叫质点.说明说明:严格意义上的严格意义上的“有质量的点有质量的点”实际上是不存在的，是一种实际上是不存在的，是一种理理想化模型想化模型，是对实际物体的近似，是对实际物体的近似，是一种科学抽象，物体能否看作是一种科学抽象，物体能否看作质点质点,由所描述的问题的性质决定由所描述的问题的性质决定.第第 一一 章章 运运 动动 的的 描描 述述2.参考系参考系:描述物体的运动时描述物体的运动时,用来作用来作参考的物体参考的物体.3.坐标系坐标系:一般说来，为了定量地描一般说来，为了定量地描述物体的位置及位置的变化，需要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在参考系上建立适当的坐标系说明说明:有一维坐标系有一维坐标系,也有二维和三维也有二维和三维坐标系坐标系第第 一一 章章 运运 动动 的的 描描 述述1、写出判断物体能否看作质点的条件；2、完成课本“问题与练习”1、2、3题练习与作业练习与作业第第 一一 章章 运运 动动 的的 描描 述述