2018高中物理 专题1.1 质点 参考系 坐标系同步课件 新人教版必修1.ppt

第一章运动的描述 看一看 举几个物体运动的实例 机械运动 物体相对于某个物体位置的变化 在描述上述物体运动时 我们遇到了哪些困难和麻烦 这个困难和麻烦是由于什么原因造成的 该如何描述物体的运动呢 物体都有一定的大小和形状 物体各个部分的运动情况一般来说都不一样 难道我们真的无法准确描述物体的运动吗 车箱的颤动我们考虑吗 我们是否要考虑飞机本身大小形状 我们已经很自然的忽略某些次要因素 如形状 大小 只关心主要的方面 例 飞机从武汉飞向北京 火车在武汉与应城之间的运行 飞船发射 2 特点 某些情况下 用来代替物体的有质量的 一 质点 1 质点 A 没有大小 形状 体积B 具有物体的全部质量C 是一种理想化的模型 说明 像质点这样的物体在现实中并不存在 它只是人们为了实际问题的简化而引入的一种理想化的模型 物理学上这种对实际问题的简化 叫科学抽象 一个物体能否抽象成质点 并不是取决于物体的形状和大小 而是要看具体情况而定 作平动的物体一般可以被看作质点 平动的物体上的各点的运动特征都是相同的 若物体有转动 但转动变为次要因素 可以看作质点 若要研究地球公转周期时间 就 若要研究地球自转时 就 注意 同一个物体在不同的情况下有时可以看做质点 有时不可以看做质点 例如 一列火车从北京开到上海若要研究火车运行的时间 若要研究火车过桥的时间 物体的线度必须远小于通过的距离 刘翔在110米栏赛中 1 若要研究他的速度时是否可以把他看作质点 2 若要研究他最后冲刺时的挺身动作 又是否能把他看作质点 物体的形状和大小对所研究的问题的影响可以忽略不计 思考与讨论 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 2 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 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 典例探究 例1 在下列物体的运动中 可视作质点的物体有 A 从北京开往广州的一列火车B 研究转动的汽车轮胎C 研究绕地球运动时的航天飞机D 表演精彩芭蕾舞演员E 计算子弹从枪口到靶心的飞行时间F 测量子弹穿过一张薄纸的时间 ACE 思考与讨论 同样的物体 运动会不同 如何解释小孩的静止 1 观看匀速飞行的飞机投炮弹 1 飞行员看到炮弹做什么运动 2 地面上的人看到炮弹做什么运动 想一想 同样是投射炮弹 为什么会观察到不同的运动轨迹呢 观察者所处的位置 角度 不同 思考与讨论 2 观看前进的火车视频 1 小孩对车厢来说 是静止还是运动 2 小孩对树木来说 是静止还是运动 想一想 为什么对于同一个人的同一状态 关于运动和静止的说法不一样 观察者的位置 角度 不同 可见 要描述一个物体的运动状态 首先要预先选定某个物体来做参考 观察物体相对于这个选定的某个物体的位置是否随时间的变化 以及怎样变化 二 参考系 1 参考系在描述一个物体运动的时 选来作为参考的 某个物体 称之为参考系 2 正确理解 物体的运动或静止 都是相对某一参考系而言的 一个物体一旦被选定参考系 就认为 假定不动 是静止的 在选定参考系之后 要假定自己站在参照物上去观察物体的运动 参考系上长着观察者的眼睛 同一运动 选择不同参考系 观察结果可能不同 比较物体的运动时 必须选择同一参考系 比较才有意义 参考系可以任意选取 可以是运动的物体 也可以是静止的物体 选取参考系以观察和研究问题尽可能简单 方便 一般选择地面和相对于地面静止的物体 例2 描述物体的运动 必须选择参考系 关于参考系 下列说法中正确地是 A 早晨太阳从东方升起 参考系是地面B 地球绕太阳近似做圆周运动 参考系是太阳C 研究地面上物体的运动只能取地面为参考系D 在不同参考系中描述物体的运动 简繁程度会不同 ABD 笛卡儿发明坐标系 如何确定物体的位置 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 文字描述方便吗 能精确吗 有没有简便又准确的方法 三 坐标系 注意几点 2 坐标系是相对参考系静止的 1 坐标系的三要素 原点 正方向 单位和标度 3 用坐标系表示质点的位置 4 用坐标的变化描述质点的位置改变 问题 如图所示 某人从学校门口A处开始散步 先向南走了50m到达B处 再向东走了100m到达C处 最后又向北走了150m到达D处 则A B C D各点的位置如何表示 可以A点为坐标原点 向东为X轴正向 向北为Y轴正向 则各点的坐标分别为 A 0 0 B 0 50m C 100m 50m D 100m 100m 生活中的物理 车载GPS定位系统 GPS 全球定位系统 授时与测距导航系统 全球定位系统 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 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 GPS系统包括三大部分 1 GPS卫星 空间部分 2 地面支撑系统 地面监控部分 3 GPS接收机 用户部分 小结 1 质点 1 机械运动 2 质点的定义 用来代替物体的有质量的点 3 质点简化的条件2 参考系被选来作为标准的另外的物体就叫做参考系 3 坐标系 坐标系相对参考系是静止的 坐标的三要素 原点 正方向 标度单位 用坐标表示质点的位置 用坐标的变化描述质点的位置改变