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,第一章 运动的描述,第一节质点参考系和坐标系,1,理解质点的概念，知道物体可看做质点的条件，并会在具体问题中判断物体能否视为质点,2,知道参考系的概念，知道运动具有相对性，并会根据选取的参考系描述运动,3,知道坐标系的概念，会建立坐标系并定量描述物体的位置变化,一、机械运动,一个物体相对于其他物体的,变化，也就是物体的,随时间的变化，是自然界中最简单、最直接的运动形态，称为机械运动,是绝对的，,是相对的,位置,位置,运动,静止,二、质点,1,定义,我们在研究物体的运动时，在某些情况下，可以不考虑物体的,和,，把它简化为一个,的点，称为质点,2,理想化模型,质点是一种,的物理模型，实际并不存在,形状,大小,有质量,理想化,三、参考系,1,定义,：在描述物体的,时，选来作为,的物体,2,说明,(1),同一个物体的运动，选择不同的参考系，得出的运动结果可能会不同，也就是说，物体的运动具有,(2),参考系的选取是,的，但应以研究问题方便和描述运动简单为原则，研究地面上物体的运动时，常选,为参考系,运动,参考,相对性,任意,地面,甲、乙两车在平直公路上匀速向东行驶，甲车在前，乙车在后，甲车的速度大于乙车的速度，以地面为参考系，乙车向何方向运动？以甲车为参考系，乙车向何方向运动？,提示：,以地面为参考系，乙车向东运动；假设甲车不动，甲乙之间距离变大，乙车向西运动，即以甲车为参考系，乙车向西运动,四、坐标系,1,建立目的,：定量描述物体的,及,的变化,2,建立方法,：描述物体的直线运动时，可以以某一点为原点建立直线坐标系，坐标轴的方向表示规定的,，坐标轴上的点表示物体的,.,位置,位置,正方向,位置,一、对质点的进一步理解,1,质点是一种科学的抽象,在物理学的研究中，为了突出现象中的主要因素，忽略次要因素，需要建立起理想的,“,物理模型,”,质点就是对实际物体的近似，是一个理想化模型,2,把物体看成质点的条件,物体的形状和大小等因素不影响问题的研究时，就可以把物体看成质点,注意：,(1),并不是只有很小的物体才能被看做质点，也不是很大的物体就一定不能被看做质点，关键是看物体的大小和形状在研究物体的运动时是否为次要因素例如研究火车从北京到上海的过程中，火车位置变化，火车的长度和北京到上海的距离相比很小，火车的长度可以忽略，所以火车可视为质点；,若要研究火车经过一隧道所需时间，火车的长度和隧道长度相比不能忽略，火车就不能视做质点了火车通过隧道所用时间应从车头进隧道开始到车尾出隧道为止,(2),对于同一物体，能否将其看做质点要视研究的问题而定例如：研究地球的自转时，不可以把地球视为质点；研究地球的公转时，就可以把地球视为质点,二、对参考系的进一步理解,1,选择参考系的意义,要描述一个物体的运动，必须首先选好参考系，对于同一个运动，如果选不同的物体作参考系，观察到的运动情况可能不相同例如：甲、乙两辆汽车由西向东沿同一直线以,15 m/s,的相同速度行驶若两车都以路边的树木作为参考系，则两车都是以,15 m/s,的速度向东行驶；若以其中任意一辆车为参考系，则另一辆是静止的,2,选择参考系的原则,(1),选取参考系一般应根据研究对象和研究对象所在的系统来决定例如：研究火车上物体的运动情况时，一般选取火车作为参考系；研究地面上物体的运动时，常选地面或相对地面不动的物体作为参考系，在中学物理中，只要没有明确说明，物体的运动均以地面为参考系,(2),参考系的选取是任意的在实际问题中，参考系的选取应以观测方便和使运动的描述尽可能简单为基本原则,3,注意问题,(1),由于运动具有相对性，因此描述物体的运动时都应该明确它是相对哪个参考系而言的,(2),在同一个问题中，若要研究多个物体的运动或同一个物体在不同阶段的运动，必须选取同一个参考系,(3),无论物体原来运动情况如何，一旦把它选为参考系，就认为它是静止的,三、坐标系的建立,1,意义,(1),物体做机械运动时，其位置会随时间发生变化，为了定量地描述物体的位置及变化，需要在参考系上建立适当的坐标系,(2),物体的位置可认为就是质点在某时刻所在的空间的一点,2,方法,(1),直线坐标系：如果物体沿直线运动，即一维运动时，可以以这条直线为,x,轴，在直线上规定原点、正方向和标度，建立直线坐标系,(2),二维坐标系：当物体在某一平面内做曲线运动，即二维运动时，需用两个相互垂直的坐标确定它的位置，即二维坐标,(,平面坐标,),(3),三维坐标系：当物体在空间内运动时，需采用三个坐标确定它的位置，即三维坐标,(,空间坐标,),3,原则,建立坐标系的原则是确定物体的位置方便、简捷,建立何种坐标系要看物体是在直线上运动、在平面内运动还是在空间内运动,在下列情形中，可以将研究对象看做质点的是,(,),A,地面上放一只木箱，在上面的箱角处用水平力推它，在研究它是先滑动还是先翻转时,B,研究罗伯斯在男子,110,米栏比赛中的跨栏动作时,C,研究,“,嫦娥一号,”,卫星在绕地球飞行及绕月球飞行的轨道时,D,研究,“,嫦娥一号,”,在轨道上飞行的姿态时,质点的理解,解析：,当研究木箱的翻转时，其大小、形状不能忽略，所以不能看做质点，故,A,错；在研究罗伯斯的跨栏动作时，也不能忽略其肢体的动作及形状，所以也不能看做质点，故,B,错；研究,“,嫦娥一号,”,绕地球及绕月球的飞行时，其大小、形状均可忽略，可看做质点，但研究它的飞行姿态时，就不能看做质点，故,C,正确，,D,错,答案：,C,【,题后总结,】,物体能否看做质点要视具体问题而定，不能只凭物体本身的大小来判断，当物体的形状和大小对所研究问题可以忽略时，就能看做质点,【,针对训练,】,1.,下列物体或人，可以看做质点的是,(,),A,研究从北京开往天津的高速列车的运动时间,B,研究绕月球运动的,“,嫦娥一号,”,飞船,C,邹凯在单杠比赛中,D,表演芭蕾舞的演员,解析：,完成单杠动作的运动员和表演芭蕾舞的演员，他们的姿态、肢体动作是需要研究的，不能把他们看做质点，,C,、,D,错从北京开往天津的高速列车和绕地球运动的飞船的形状、大小对于所研究的问题可忽略，可看做质点，,A,、,B,正确,答案：,AB,观察图中的烟和小旗，关于甲、乙两车相对于房子的运动情况，下列说法正确的是,(,),A,甲、乙两车一定向左运动,B,甲、乙两车一定向右运动,C,甲车可能运动，乙车可能向右运动,D,甲车可能静止，乙车向左运动,参考系与运动的描述,解析：,以房子为参考系，烟向左飘可知风向左吹，乙车的小旗向右飘，显然不是风吹的结果，是车向左运动且运动速度大于风速的结果甲车的小旗向左飘，可能是小车静止，只有风吹的结果；还有可能是小车向右运动，风和车共同作用的结果；另外小车向左运动，只要车速小于风速，也会使小旗向左飘,答案：,D,【,针对训练,】,2.,甲、乙两人坐在同一辆沿平直公路行驶的汽车上，下列说法正确的是,(,),A,以乙为参考系，甲是静止的,B,以地为参考系，甲是运动的,C,以车为参考系，路边的树是运动的,D,以车为参考系，树是静止的,解析：,因为甲、乙两人有相同的运动状态，当以乙为参考系时，他们之间的位置没有变动，故甲相对于乙是静止的，所以,A,说法正确汽车相对于地面运动，故选地面为参考系时甲是运动的，所以,B,说法也是正确的当选运动的汽车为参考系时，是假设汽车不动，则汽车周围的树木都向与汽车运动方向相反的方向运动,(,即后退,),，所以,C,说法也是正确的，同时断定,D,说法是错误的,答案：,ABC,如图所示，质点由西向东运动，从,A,点出发到达,C,点再返回,B,点静止，若,AC,100 m,，,BC,30 m,，以,B,点为原点，向东为正方向建立直线坐标系，则：出发点的位置为,_m,，,B,点的位置是,_m,，,C,点的位置为,_m,，,A,到,B,的位置变化是,_m,，方向,_,，,C,到,B,的位置变化为,_m,，方向,_,用坐标系描述物体的运动,思路点拨：,先明确坐标系的原点、正方向是如何规定的，再根据运动情况确定运动位置及位置变化,解析：,以,B,点为原点，建立坐标系，如图所示，,A,(,70 m),，,B,(0 m),，,C,(,30 m),，,A,到,B,的位置变化,70 m,，方向向东；,C,到,B,的位置变化为,30 m,，方向向西,答案：,70,0,30,70,向东,30,向西,【,针对训练,】,3.,一物体在,xOy,平面内做直线运动，方向不变，从,A,(,3,4),运动到,B,(3,，,4),，试通过作图描述这一过程,(,坐标单位：,m),解析：,如图所示，先建立平面直角坐标系，然后根据,A,、,B,两点的坐标值，在坐标平面内分别找出,A,、,B,的位置，最后连接,A,、,B,两点并标出方向，这条由,A,指向,B,的有向线段就表示该运动过程,答案：,见解析,误区：不能正确理解质点概念导致错误,【,典型例题,】,在下列情形中，可以将研究对象看做质点的是,(,),A,研究原子结构时的氢原子,B,研究刘翔在,110,米栏决赛中的跨栏动作,C,研究乒乓球运动轨迹时的乒乓球,D,研究乒乓球运动员发球动作时的乒乓球,解析：,在研究原子结构时，若把原子看成质点，原子就无形状和大小了，故研究原子结构时，原子虽小，也不能把原子看做质点，故,A,错在研究刘翔的跨栏动作时，不能忽略其肢体的动作，所以也不能看做质点，故,B,错研究乒乓球的运动轨迹时，不需要考虑球的大小，故此时可以把乒乓球看做质点但研究乒乓球的旋转时，乒乓球不能看做质点，故本题答案为,C.,答案：,C,【,误区警示,】,1.,误认为质点由物体本身的大小决定而多选,A.,实际上物体能否看做质点是由所研究问题的性质决定，与物体大小本身无关,2,误认为同一物体在一个问题中可以视为质点时，在另一个问题中也一定能视为质点而多选,D.,实际上，一个物体能否视为质点与问题的研究角度有关,.,谢谢观看！,
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