1.1质点_参考系和坐标系
1.1质点、参考系和坐标系
我们生活的世界因为运动而多姿多彩。 运动是一切物体的固有属性,是物体的存 在形式,宇宙中的一切,大到天体,小到 分子、原子、都处在永恒的运动中.
不了解运动,就不了解自然! ——亚里士多德
第一节
质点 参考系和坐标系
一、机械运动: 物体的空间位置随时间的变化叫机械运动, 简称运动。 机械运动是自然界中最简单、最基本的运动 形态。
河岸、竹排
2、敦煌曲子词中有这样的诗句:“满眼风波多闪 烁,看山恰似走来迎,仔细看山山不动,是船行” 其中“看山恰似走来迎”和“是船行”所选的参 考系分别是什么? 人 山(地面)
人(船)
两岸(青山)
襄邑道中
宋 陈与义
飞花两岸照船红,
百里榆堤半日风。
卧看满天云不动,
不知云与我俱东。
两岸(榆堤)
人
【当堂练习】
5m
O
X
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、正方向和单位长度,建立 直线坐标系。
坐标系的几个要素:
原点
单位长度
正方向
数字
物理量的符 号和单位
说一说:对于在平面上运动的物体,例如冰场上 的花样滑冰运动员,要描述他们的位置,你认为 应该怎样建立坐标系?
2、种类 1)描述直线运动 ——建立一维直线坐标系.
问题5:物体都可以看做质点吗?
例1、研究火车从北京开到上海的轨迹时 可以 研究火车运动过程中车轮的转动情况 不可以 研究地球绕太阳公转时的轨道 可以 研究地球的自转情况 不可以 研究原子核外电子的绕核运动 不可以 研究字典平移的一段距离 可以
问题6:从上面的例子中你发现了什么?
1)同一物体在研究不同问题时有时可以看 成质点,有时不能。 2)大小不是决定物体是否能看成质点的条 件,再大的物体有时也可以看成质点,再小 的物体有时也不能当成质点。
1.1《质点_参考系和坐标系》
参考系,则宇航员静止。
2.“参考系一旦被选定就视为静止”能否理解为参考系一定是静止 的? 不能。意思是物体的运动总是相对参考系而言的,但参考系的选 取可以是任意的,可以是相对地面运动的物体。
学习 目标
坐标系
1.借助适当的坐标系可以定量地描述物体的位置及位置的变
化。
2.坐标系的分类: (1)直线坐标系 描述直线运动物体的位置及位置变化。 (2)平面直角坐标系
3.把物体看作质点的条件: (1)物体的大小、形状可以忽略; (2)物体的转动不起主要作用; (3)研究平动物体的运动情况;
(4)题目中有特殊说明的物体。
思考:
1.很小的物体一定能看作质点吗?举例说明。 不一定。比如研究乒乓球旋转运动时,其旋转不能忽略,不 能将乒乓球看作质点。 2.物体做平动时各点运动情况都相同,那平动的物体一定能 看作质点吗?举例说明。 不一定。比如计算火车通过长江大桥所用时间时,做直线运
摇动 奔跑
咆哮 飞翔
无处不在的运动
行驶
自转
公转 飞驰
名词解释 机械运动
物体的空间位置随时间的变化,是自 然界最简单、最基本的运动形态,称为机械 的分支叫做力学(mechanics)。
该如何描述物体的运动? 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步伐,
概念:在描述物体的运动时,被选定做参考、假定为不动的 其他物体。
学习 目标
参考系选取原则:
(1)一般应根据研究对象和研究对象所在的系统来决定。比 如研究火车上物体的运动情况,一般选取火车作为参考系; 研究地面上物体的运动,常选取地面或相对地面静止的物体 作为参考系。
(2)参考系的选取可以是任意的。在实际问题中,参考系的
1.1 质点_参考系和坐标系
难道我们真的无法准确描述物体的运动吗?
1 质点(mass point)
1.1 某些情况下,将物体简化为一个有质量的点
质点
1.2 质点是一个理想化的“物理模型” 忽略次要因素:形状、大小等 突出主要因素:具有质量(本质属性)
矛盾的主 次方面
物体与质点:
1、只有质量,没有形状和大小的点叫质点 2、质点是一种科学抽象,是一种理想化的物理模型
2.参考系的选择是任意的,以方便、简单为原 则,研究地面上物体的运动时,一般选地面
3. 同样的物体,选取不同的参考系,运动状态 不同
诗境中的相对运动
飞花两岸照船红, 百里榆堤半日风。 卧看满天云不动, 不知云与我俱东。
3 坐标系(coordinate system) 3.1 坐标系的建立
4.研究列车通过一座桥梁运动时,能否将火车视为质点?
5.跳水运动员下落的时间; 6.跳水运动跳水的评分、运动要领
练习:撑杆跳高是一项非常刺激的体育运动项目,一 般来说可以把撑杆跳高运动分为几个阶段:助跑,撑 杆起跳,越过横杆,讨论并思考后回答,在下列几种 情况下运动员能否被看作质点,从中体会质点模型的 建立过程。
一个物体能否看成质点,取决于它的 形状和大小在研究问题中是否可忽略不计, 而跟自身的体积的大小,质量的多少和运 动的速度的大小无关。
质点(mass point)
研究:在下列问题中,能否将物体看作质点?
1.究地球绕太阳的公转 2.研究由于地球的自转而造成各处季节的变化时,能否将地 球视为质点? 3.一列沿京沪铁路运行的列车,若要研究它从北京到上海的 运动时,能否将它视为质点?
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。
人教版高一物理必修1 第一章 运动的描述 1.1 质点、参考系和坐标系
描述物体在一条直线上运动,即物体做一维 运动时,可以以这条直线为 x 轴,在直线上规定 原点、正方向和单位长度,建立直线坐标系。如 图所示,若某一物体运动到A点,此时它的位置 坐标 xA=3m,若它运动到B点,则此时它的坐标 xB=-2m(“-”表示沿 x 轴负方向)。
②二维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
1. 答:“一江春水向东流”是水相对岸(或者 地面)的运动;“地球的公转”是说相对太阳运动 的;“钟表的时针在转动”是说时针相对钟表表盘 的运动;“太阳东升西落”是说太阳相对于地面的 运动。
飞花两岸照船红, 百里榆堤半日风。 卧看满天云不动, 不知云与我俱东。
例如:平直公路上行驶的汽车,
分析:车身上各部分的运动情况相同,当 我们把汽车作为一个整体来研究它的运动的时 候,就可以把汽车当作质点。
物体只做转动时,不能 看做质点
例如:乒乓球在空中只 做旋转运动时
总结
一个物体能否看成质点,是由问题的性质 决定的,取决于它的形状和大小在所研究问题 中是否可以忽略不计,而跟自身体积的大小、 质量的多少和运动速度的大小无关。
(1)教练员针对训练录像纠正运动员的错误时,
能否将运动员看成质点?
不能。
纠正错误动作时不能忽略运动员的形状和大小。
(2)分析运动员的助跑速度时,能否将其看成 质点? 能。
分析助跑速度时,可以忽略运动员的姿势及动作。
(3)测量其所跳高度(判断其是否打破记录) 时,能否将其看成质点? 能。
2、参考系
注意
同一物体在不同情况下有时可看作质点, 有时不可看作质点。
例如:一列火车从北京开到上海,研究火 车的运行的时间,可以将火车看成质点;
1.1质点_参考系和坐标系
注意:比较两个物体的运动情况,必须选 择同一个参考系才有意义。
体会诗境中的相对 运动
飞花两岸照船红,
百里榆堤半日风。
卧看满天云不动,
不知云与我俱东。
1 、以下说法正确的是( CD) A.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 C.不选定参考系,就无法研究某一个物体 是怎么运动的 D.同一物体的运动,对不同的参考系可能
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生活中的物理
放大图
2 、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( ABD )
(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
人教版必修一
§1.1 质点 参考系和坐标系
物体的空间位置随时间的变化,叫 机械运动,它是自然界最简单最基 本的运动形式。运动是绝对的!
问题1:该如何描述物体的运动呢?
科学家呢?
思考:当我们研究地球公转的规律时怎么样看待 地球? 如果研究其自转,考查地球上各点的运动, 如何看 待地球?
再看下面 的例子
同
解析 图中房子相对地面是静止的,由烟囱冒出的烟向左飘,可知此时 风向向左(相对于地球而言).甲车上的旗子也向左,则有三种可能情 况:一是甲车不动,风把小旗向左刮;二是甲车向右运动,风相对甲向 左,风把小旗向左刮;三是甲车向左运动但小于风速,因此风仍能把小 旗向左刮.对于乙车,则只有乙车向左运动并大于风速,此时风把小旗 向右刮.故选项D正确. 答案 D
1.1质点、参考系和坐标系
第一章、运动的描述1、质点、参考系和坐标系班级:姓名:小组:【学习目标】1、掌握质点的概念,能够判断什么样的物体可视为质点;2、知道参考系的概念,并能判断物体在不同参考系下的运动情况;【学习重点】1、质点模型的建立;2、参考系的重要性。
【学习难点】。
、把实际物体抽象成质点,体会这种研究方法【自主学习】1.机械运动:物体的变化,也就是物体的随时间的变化,是自然界中最、最的运动形态,称为机械运动,简称为运动。
2.质点: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,而突出“物体具有_______”这一要素,把它简化为一个______ ,称为质点。
一个物体能否看成质点是由___决定的。
3.参考系:在描述物体的运动时,要选定某个其他物体做参考,观察物体相对于它的位置是否随时间变化,以及怎样变化。
这种用来做的物体称为参考系。
为了定量地描述物体的位置及位置变化,需要在参考系上建立适当的。
【学习探究】本章章首语中有一句最核心的话:“物体..的空间位置..随时间的变化……,称为机械运动”。
“质点”,就是其中“物体”的一种最简单模型;而“参考系、坐标系”是确定位置及其变化的工具。
一、质点:在某些情况下,在研究物体的运动时,不考虑其形状和大小,把物体看成是一个具有质量的点,这样的物体模型称为“质点”。
1.“质点”是一种科学的抽象,是一种理想化模型,是在研究物体运动时,抓住了物体的主要因素,忽略了次要因素,它是实际物体的近似,是一种最简单的模型(以后还会遇到更多的模型)。
2.一个物体能否看成质点是由问题的性质决定的,一般在以下两种情况下能把物体抽象成质点(1)物体上各部分的运动情况都相同时。
如沿斜面下滑的木块可看成质点。
(2)物体本身的大小和形状对所研究问题的影响可以忽略不计时。
如研究地球绕太阳公转时,地球大小相对于地球到太阳的距离可忽略,可把地球视为质点。
例1.在研究火车从上海站到北京站的运行时间(通常只须精确到“分”),能不能把火车看成质点?在研究整列火车经过一个隧道的时间(通常精确到“秒”),能不能把火车看成质点?由此你得出什么看法?二、参考系为了研究物体的运动,被选来作参考..的其他物体称为“参考系”。
1.1质点_参考系和坐标系
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下一页Βιβλιοθήκη 2 关于质点,下列说法正确的是 ( ) A.质点就是一个体积很小的小球 B.只有很小的物体才能被视为质点 C.质点不是实际存在的物体,只是一种理想模型 D.大的物体有时也可以被视为质点
解析 质点不是实际存在的物体,更不是小球,是实际物体的近似, 是理想模型;不一定小的物体才可以被视为质点,如地球很大,但 在研究地球公转时可将其视为质点.
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知识归纳
坐标系
(1)定义: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.
(2)一维坐标系:选某一位置为坐标原点,以某个方向为正方向,选 择适当的标度建立一个坐标轴,就构成了一维坐标系,适用于描述物体在 一维空间运动(即物体沿一条直线运动)时物体的位置.
(3)二维坐标系:由两个互相垂直的坐标轴组成,适用于物体在二维 空间(即在同一平面)内运动时,又称为平面直角坐标系.
答案 D
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目录
生活中我们常常需要准确地描述一个物体的位置。假如 你站在图中人的位置,请你分别确定出足球、学校和红旗的 位置。(红旗到地面的距离为10米)
50米
20米
100米
参考答案: (1)足球在人的前方50米处。 (2)学校在人的前方70米向右 转100米处。 (3)红旗在人的前方70米向右 转100米地上10米处。
2、从水平匀速飞行的飞机上向外自由释放 一个物体,不计空气阻力,在物体下落过程 中,下列说法正确的是( C ) A、从飞机上看,物体静止 B、从飞机上看,物体始终在飞机的后方 C、从地面上看,物体做曲线运动 D、从地面上看,物体做直线运动
答案 C D
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目录
参考系:在描述一个物体的运动时,选来作为标准的另外的物体 叫参考系.
1.1质点_参考系和坐标系
答案 BCD 要准确地描述物体的运动, 点评 要准确地描述物体的运动 , 参考系的选取非常关 如在本题中,甲中乘客在观察高楼的运动时, 键.如在本题中,甲中乘客在观察高楼的运动时,是以自己 所乘的电梯为参考系.若以地面为参考系,高楼是静止的. 所乘的电梯为参考系.若以地面为参考系,高楼是静止的. 变式训练1 变式训练 我们描述某个物体的运动时,总是相对一定的参考 下列说法正确的是( ) 系.下列说法正确的是 A.我们说“太阳东升西落”,是以地球为参考系的 .我们说“太阳东升西落” B.我们说“地球围绕太阳转”,是以地球为参考系的 .我们说“地球围绕太阳转” C.我们说 “同步卫星在高空静止不动 ” , 是以太阳为 . 我们说“同步卫星在高空静止不动” 参考系的 D.坐在火车上的乘客看到铁路旁的树木、 电线杆迎面 . 坐在火车上的乘客看到铁路旁的树木、 向他飞奔而来, 向他飞奔而来,乘客是以火车为参考系的
图1-1(3) - 多维坐标系(如三维立体空间坐标系 如三维立体空间坐标系): 多维坐标系 如三维立体空间坐标系 :物体的运动不在 同一平面内时,可以建立多维坐标系. 同一平面内时,可以建立多维坐标系
方法指导
一、理解质点 例1 2008年8月16日,牙买加运动员博尔特在北京奥运会 年 月 日 上以9秒 打破男子百米跑世界纪录 再创速度极限. 打破男子百米跑世界纪录, 上以 秒 69打破男子百米跑世界纪录 , 再创速度极限 . 下列 说法正确的是( ) 说法正确的是 A.在博尔特的 米飞奔中, .在博尔特的100米飞奔中,可以将他看做质点 米飞奔中 B.教练为了分析其动作要领,可以将其看做质点 .教练为了分析其动作要领, C.无论研究什么问题,均不能把博尔特看做质点 .无论研究什么问题, D.是否能将博尔特看作质点 决定于我们所研究的问题 .是否能将博尔特看作质点,决定于我们所研究的问题
高一物理必修一第一章:1.1质点-参考系和坐标系
解析:该物体的运
y/m
动为平面内的运动,
要描述其运动就要 建立坐标系。坐标 系的建立过程轨迹如图
1
·
所示。
0
12 345
x/m
小结
1.质点:只有质量,没有形状和大小的点叫质 点.
说明:严格意义上的“有质量的点”实际上 是不存在的,是一种理想化模型,是对 实际物体的近似,是一种科学抽象,物 体能否看作质点,由所描述的问题的性质 决定.
车载GPS定位系统1
巩固练习
1、如图所示,汽车沿X轴做直线运动,从A 点运动到B点,由图判断A点坐标、B点坐标 和走过的距离。
A
B
-4 -3 -2 -1 O 1 2
A点坐标XA=-3m B点坐标XB=2m 走过的距离SAB=5m
3 4 X/m
2、一质点在X轴上运动,各个时刻的位置坐标如下表:
t/s 0
烁,看山恰似走来迎,仔细看山山不动,是船行”其
中“看山恰似走来迎”和“是船行”所选的参考系分
别是什么? 人
山(地面)
四、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。
5m
O
X
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、正方向和单位长度,建立 直线坐标系。
问题:研究火车的运动
1)火车从汕头到广州的路程 2)火车过铁路桥的时间
结论: 当物体的大小与形状在研究的问题中影响很小,可
忽略不计时,可看成质点
讨论案例
1、地球是一个庞然大物, 直径约为12 800km,与太阳 相距1.5Xl08 km.研究地球 绕太阳的公转时,能不能把 它看成质点?研究地面上各 处季节变化时,能不能把它 看成质点?
1.1质点参考系和坐标
1.1质点参考系坐标系知识点1 质点(1)质点:。
(2)对质点的理解①与几何中的“点”是不同的,无大小,但是有。
②它是一个模型,是对实际事物的一个高度抽象。
③并非小的物体一定可以看做质点,而大的物体一定不能看做质点。
必须具体问题具体分析。
(3)物体可看做质点的条件:①物体的、以及物体上的各部分运动的差异对我们所研究的问题。
②平动的物体。
平动的物体是指物体上各点的运动情况的物体。
例1 下列关于质点的说法中,正确的是()A.质点是一个理想化模型,实际上并不存在,所以,引入这个概念没有多大意义B.只有体积很小的物体才能看做质点C.凡有轻小的物体,皆可看做质点D.如果物体的形状和大小对所研究的问题属于无关或次要因素时,即可把物体看做质点知识点2参考系(1)参考系:要描述一个物体的运动,首先要选定某个其他物体做,这个用来做参考的物体称。
(2)对参考系的理解①被选作参考系的物体(一定、不一定)是静止的。
②对同一物体,选择不同的参考系,其观察结果一般是。
③比较两个物体的运动情况,必须选择。
(3)参考系选取的原则:参考系的选取是任意的,实际选取时,应以观测方便和使运动尽可能简单为原则。
例2 甲、乙、丙三辆空中观光缆车正在运行,甲中乘客看到一高楼在向下运动;乙中乘客看到甲在向下运动;丙中乘客看到甲、乙都在向上运动。
这三辆缆车相对地面的运动情况可能是()A.甲向上、乙向下、丙不动B.甲向上、乙向上、丙不动C.甲向上、乙向上、丙向下D.甲、乙、丙都向上,但丙比甲、乙都慢知识点3 坐标系(1)坐标系的物理意义:物体做机械运动时,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。
(2)坐标系的分类:①一维坐标系:当物体沿直线运动时,可以以这条直线为x轴,规定好坐标系的原点、正方向和单位长度,建立直线坐标系,即一维坐标系。
②二维坐标系:当物体在平面上运动时,需采用两个坐标来确定它的位置——建立直角坐标系。
必修一、1.1质点 参考系和坐标系
点 C、不选定参考系,就无法研究某一个物体是怎么运动的
参 考
D、同一物体的运动,对不同的参考系可能有不同的观察结果
系
和
坐
标
系
练习
1.1
必 甲、乙、丙三架电梯,甲中乘客看到一座高楼在向下运动,乙
修 一
中乘客看到甲在向下运动,丙中乘客看到甲、乙都在向上运动,
这三架电梯的运动情况可能有那些?
【解析】以地面为参考系:
必 修 一
1.1
质
质点 参考系和坐标系
点
参 考 系 和 坐 标 系
1.1
质点
必 修 一
质 点 参 考 系 和 坐 标 系
科学家研究飞船在太空 中的运动位置、高度、 速度等问题时,能否把 飞船看成一个点?
小结:科学家研究飞船在太 空中的运动位置、高度、速 度等问题时,可以把飞船简 化为一个有质量的点。
必 修 一
1.1
质 点
参
考
系
和
坐
标 系
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,能否把飞机看作质点?
质点与生活
1.1
必
修
一
研究地球公转时,地
球本身的大小和形状
是次要因素可忽略.
质
可看成质点.
点
参
考
系
和
坐
标 系
如果只研究地球整体的运动轨迹,地球是
否可以当做一个点来进行简单化处理呢?
常默认为地面或相对地面静止的物体为参考系。
1.1
参考系
从水平匀速飞行的飞机上投出的炸弹,以飞机为参考系和以地 必 面为参考系各做什么运动?
修 一
质 点 参 考 系 和 坐 标 系
物理一1.1质点 参考系与坐标系
下列几种情况下的物体,哪些情况可将物体当 作质点来处理( B) A.游乐场中,观察坐在翻滚过山车中的小孩
的表情 B.确定太空中的宇宙飞船位置 C.研究门的转动 D.研究正在将货物吊起的起重机
在研究下述运动时,能把物体看作质点的 是(C ) A.研究地球的自转效应
B.研究乒乓球的旋转效应
C.研究火车从南京到上海运行需要的时间
• 所以要描述一个物体是运动还是静止的我们需要 选择一个物体作为参考。被选为参考的这个物体 是假定不动的。
知识点三:参考系 1、概念:
在描述物体运动时,选做标准不动的物体, 叫做参考系。
特别提醒:
要比较两个物体的运动情况,必须选 择同一参考系
2、参考系的选取原则
(1)研究地面上物体的运动时,常 选取地面或地面上的物体作为参考系
(2)对于同一个物体有时可以看作质点, 有时不能
(3)不能说平动的物体一定能看作质点, 而转动的物体一定不能看作质点,关键还 是看研究的问题中物体的大小和形状是否 可以忽略不计或是次要因素
质点和几何中的点是一回事吗? 相同点:都是没有大小和形状的。 不同点:质点不计大小但有质量。 几何中的点是没有大小也没有质量。
(2)为了研究方便、简单可选取其他 物体做参考系
地面观察者看雨滴竖直下落时,坐在匀 速前进的车厢中的乘客看雨滴是( D )
A.向前运动
B.向后运动 C.倾斜落向前下方 D.倾斜落向后下方
在平直的公路上,甲乘汽车以10m/s的速 度运动,乙骑自行车以5 m/s的速度运动, 甲、乙的运动方向相同,甲在前,乙在后, 则( B ) A.甲观察到乙以5m/s的速度靠近 B.乙观察到甲以5 m/s的速度远离
例:向前滚动的足球,我要研究它的路径 时,也可以将足球视为质点 例:研究地球公转时,虽然地球很大,但相 对于地球绕太阳的轨道的长度而言的话,地 球的大小完全可以忽略,此时可将物体视为 质点
人教版必修一1.1质点 参考系和坐标系
四、坐标系
三要素
正方向 原点 单位长度
课堂反馈:
1.质点是没有 大小 ,没有 形状 ,但有质量 的点
2.质点是一种 理想化 的模型,实际中是不存在的
3.描述一个物体运动时,参考系( )
A.可以任意选取 B.是一定的
4.选择不同的参考系来观察同一个物体运动时,其 结果( )
A.可能不同
B.一定相同
提问:当我们研究地球公转的规律时怎么样 看待 地球?
如果研究其自转,考查地球上各点的运动,还 可以把地球看作一个点吗?
再看下面 的例子
1、火车从北京开往上海 2、火车过隧道过桥
毛主席著名诗词《送瘟神》中:
“坐地日行八万里,巡天遥看一天河” 从这句话中描述的:人到底是运动还是静止的呢?
大家一起来讨论
下右边的这幅图
甲
乙
车中的人是静止
还是运动的?
三、参考系
定义:描述一个物体的运动时,选 定作为参考的其他物体。
注:
①通常选取地面为参考系; ②参考系的选取可以是任意的一般选择静止的 物体; ③选取不同的参考系来观察同一物体的运动结 果往往是不同
匀速飞行的飞机上,驾驶员看跳伞员是 直线下落还是曲线下落呢?地面上的人观 察跳伞员和驾驶员看到的一样吗?
第一章 运动的描述
第一节 质点 参考系和坐标系
一、机械运动
一个物体相对于另一个物体位 置随时间发生变化
二、物体和质点
1、质点的定义:用来代替物体的有质 量的点。
2、物体可以看作质点的条件: 物体的形状、大小、体积对所研究的问题的影
响可以忽略不计。 注:①质点是一种科学抽象的理想模型;
②物体本身的大小不是能否看成质点的标准; ③物体能否看成质点取决于所研究问题的性 质,同一物体有时可看成质点,有时不可看作质 点。
最新新人教版物理必修一1.1-质点-参考系和坐标系-教材讲解+习题练习
1.1 质点参考系和坐标系教材讲解+习题练习1、质点:(1)定义:用来代替物体的有质量的点。
质点是一种理想化的模型,是科学的抽象。
质点的基本属性:只占有位置而不占有空间,具有被代替物体的全部质量。
(2)物体可看做质点的条件:研究物体的运动时,物体的大小和形状对研究结果的影响可以忽略。
且物体能否看成质点,要具体问题具体分析。
(3)物体可被看做质点的几种情况:●平动的物体通常可视为质点.●有转动但相对平动而言可以忽略时,也可以把物体视为质点.●同一物体,有时可看成质点,有时不能.当物体本身的大小对所研究问题的影响不能忽略时,不能把物体看做质点,反之,则可以.注:一般来说,当物体上各个点的运动情况都相同时,可用物体上的一个点的运动代替整个物体的运动,研究其运动性质时,可将它视为质点:当研究其细微特征时,不能将其视为质点;但当物体又转动,且因转动而引起的差异对研究问题的影响可忽略时,物体可视为质点。
说明:物体的大小不是判断物体能否作为质点的依据;质点不同于只表示空间位置的几何点;尽管质点并不存在,但研究质点得到的结论可应用于实际物体。
例:下列物体或人可以看作质点的是()A.跳水冠军伏明霞在跳水比赛中B.奥运会冠军王军霞在万米长跑中C.研究一列火车通过某一路标所用的时间时D.我国科学考察船去南极途中答案BD解:A、在跳水比赛中的伏明霞动作、造型、姿态对比赛成绩和观赏影响很大,不能忽略,不能看作质点.故A错误.B、王军霞在万米长跑中,她的身高、体形可忽略不计,可以看作质点.故B正确.C、研究一列火车通过某一路标所用的时间时,火车的长度不能忽略,火车不能看作质点.故C错误.D、我国科学考察船去南极途中,考察船的大小和形状可以忽略不计,可以把它看作质点.故D正确.故选BD2、参考系:(1)定义:在描述一个物体的相对运动时,选来作为标准的另外的某个物体叫做参考系。
(2)运动是绝对的,静止是相对的。
一个物体是运动的还是静止的,都是相对于参考系在而言的。
高中物理第一章质点参考系和坐标系
1.1 质点、参考系和坐标系班级:姓名:※学习目标※1.掌握质点的概念,能够判断什么样的物体可视为质点。
2.知道参考系的概念,并能判断物体在不同参考系下的运动情况。
3.认识坐标系,并能建立坐标系来确定物体的位置及位置变化。
☆重难点☆重点: 理解质点的概念难点: 理解质点的概念★自主探究★1.机械运动:物体的位置随时间而变化。
宇宙间的一切物体,大到宇宙天体,小到分子、原子都处在永恒的运动中,所以运动是的.平常说的静止,是指这个物体相对于另一个物体的位置没有发生变化,所以静止是的.2.质点【阅读】P9第一部分:物体与质点并完成下列问题。
(1)雄鹰拍打着翅膀在空中翱翔,足球在绿茵场上飞滚……在这些司空见惯的现象中,雄鹰、足球都在做机械运动。
详细描述物体的运动有什么困难?困难出在哪里?(2)描述物体运动时,物体各部分运动可能不同,可以将问题简化吗?为什么?(3)军舰的雷达发现敌舰时,我们在显示屏上看到的是什么?(4)下列哪几种情况我们能将物体看成点。
①研究火车过拱桥的过桥时间时,能否将火车看成点?②研究火车车轮的转动时,能否将火车看成点?③研究火车从宜昌到北京的运动时间时,能否将火车看成点?④研究花样滑冰运动员的肢体动作时,能否将运动员看成点?⑤研究刘翔在110米跨栏中的运动时间时,能否将其看成点?⑥研究地球绕太阳的公转一周的时间时,能否将地球看成点?⑦研究地球上不同纬度的物体随地球如何运动时,能否将地球看成点?(5)在回答上述问题时,物体能否看成点是由物体自身的大小和形状决定的吗?如果不是,那么是由什么来决定的呢?(物体可看作质点的条件!)【试一试】(6)(多选)下列关于质点的说法中,正确的是()A.质点就是质量很小的物体B.质点就是体积很小的物体C.质点是一种理想化模型,实际上并不存在D.如果物体的大小和形状对所研究的问题是无关紧要的因素时,即可把物体看成质点(7)质点:定义:用来代替物体的3.参考系与坐标系在描述物体的运动时,要选定某个其他物体做参考,观察物体相对于它的位置是否随变化,以及怎样变化,这种用来做的物体称为参考系。
1.1质点参考系坐标系打印
§1.1质点参考系和坐标系一.物体和质点1.质点①定义:用来代替物体的有质量的点②将物体看成质点的条件:物体的大小、形状对所研究的问题的影响可以忽略不计时,可视物体为质点。
③例1:地球绕太阳公转时,可以把地球当作质点看待;在研究地球自转时,就不能把地球看成质点了。
例2:研究火车从北京到上海的运动时可以把火车视为质点,研究火车过桥的时间时不能把火车看成质点2.注意:①物体的大小不是判断物体能否作为质点的依据.如地球有时可看作质点,电子有时不能看作质点②同一个物体有时可看作质点,有时不能看作质点③质点是一个理想模型,要区别于几何学中的点.3.质点的物理意义质点是一个理想的物理模型,尽管不是实际存在的物体,但它是实际物体的一种近似,是为了研究问题的方便而进行的科学抽象,它突出了事物的主要特征,抓住了主要因素,忽略了次要因素,使所研究的复杂问题得到了简化。
【例1】2007年5月25日大阪田径赛上,“飞人”刘翔以13秒14勇夺110m栏世界冠军,取得了四连冠的好成绩,伴随着雄壮的国歌,世界各地的华人留下了激动的泪水.下列说法正确的是( )A.刘翔在飞奔的110m中可以看做质点B.教练为了分析其动作要领,可以将其看做质点C.无论研究什么问题,均不能把刘翔看做质点D.能否将刘翔看做质点,决定于我们所研究的问题二.参考系1.定义:在描述一个物体的运动时,选来作为标准的另外的某个物体叫参考系。
2.同一物体,选取不同的参考系,其运动情况可能..不同例1:坐船在河中旅行的人观看两岸的风景时,常有“看山恰是走来迎(以船为参考系),仔细看山山不动(以河岸为参考系)”;“坐地日行八万里”是以地心为参考系。
例2.路边的树木,若以地面为参考系是静止的,若以行驶的汽车为参考系,树木是运动的。
3.参考系的选择是任意的,但应以观测方便和使运动的描述尽可能简单为原则。
研究地面上运动的物体,常选地面为参考系。
(3).相对运动与参考系判断有关参考系和相对运动的问题,应注意跳出日常生活中以地面为参考系的思维习惯.乘火车时以自己所乘火车为参考系,通过观察路边物体、迎面而来的火车、同向而行的火车的运动,可较好地体会以运动物体为参考系和以地面为参考系的不同之处.【例2】地面观察者看到雨滴竖直下落时,坐在匀速前进的列车厢中的乘客看雨滴是( ).A.向前运动B.向后运动C.倾斜落向前下方D.倾斜落向后下方【例3】甲、乙、丙三人各乘一架直升飞机,甲看到楼房匀速上升,乙看到甲机匀速上升,丙看到乙机匀速下降,甲看到丙机匀速上升,则甲、乙、丙三人相对于地面的运动情况可能是( )A.甲、乙均下降,丙停在空中B.甲、乙均下降,丙上升C.甲、乙、丙均下降D.甲、乙、丙均上升三.坐标系要准确地描述物体的位置及位置变化需要建立坐标系。
1.1质点、参考系和坐标系
三、坐标系
1、一维坐标系(直 3、三维坐标系(空间直角坐标系)
1、坐标系相对于参考系是静止的。
2、坐标系的三要素:远点、正方向、单 位长度。 3、用坐标表示物体位置改变使,注意位 置改变的方向性。
1、参考系可以任意选。尽可能选择可以 使问题简化的物体作为参考系。 2、被选为参考系的物体,我们认为它是 静止的。 3、同一个问题中涉及多个物体时,需选 同一个参考系。
思考:
甲乙两辆车在平直的公路上并排行驶,甲 车内的旅客看到窗外的树向东移动,乙车 的旅客看见甲车向西运动,如果以地面为 参考系,则甲乙两车的运动情况可能是?
第一章 运动的描述
运动是绝对的
物体的空间位置随时间的变 化,是自然界中最简单、最基本 的运动形态,称为机械运动。
1.1质点 参考系和坐标系
一、质点 忽略了物体的大小和形状,突出主要 因素,忽略次要因素,把物体简化成一个 有质量的物质点,称为质点。
研究花样滑冰运 动员的滑行路线 时,运动员能否 看作质点?如果 研究的是运动员 的动作是否规范 时,能否看作质 点? 1、当物体的大小、形状对所研究的问题的 影响可以忽略不计时,物体可以看作质点。
研究正在过桥的火车的过桥时间时,火车 能否看作质点?
2、平动的物体,且物体的长度比其运动的 距离小得多时,物体可以看作质点。
研究地球公转轨道时,地球能否看作质点?
3、物体有转动,但转动不是我们所要研究 的主要问题时,物体可以看作质点。
二、参考系 描述一个物体的运动时,选取的“其 他物体”作为标准,这个“其他物体”就 是参考系。
1.1质点、参考系和坐标系
1.1质点 参考系和坐标系
1. 学习质点、参考系概念及参考系的选 取原则。 2.学习如何利用坐标系来描述物体的位置 和位置变化。
机械运动 (mechanical motion)
物体的空间位置随时间的变化,是自 然界中最简单、最基本的运动形态.
研究怎么样描述物体的运动
大家一起来讨论 下右边的这幅图 车中的人是静止 还是运动的???
(选择不同参考系,观察的结果可能不一样,也可能一样)
(选择参考系时,应使物体运动的描述尽可能简单、方便)
比较两个物体的运动应选同一参考系。
[课堂练习] 1、以下说法正确的是 ( ) A、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 C、不选定参考系,就无法研究某一个物 体是怎么运动的 D、同一物体的运动,对不同的参考系可 能有不同的观察结果
课后题
1、“一江春水向东流”是水相对地面(岸)的 运动,“地球的公转”是说地球相对太阳的运动 “钟表时、分、秒针都在运动”是说时、分 、秒针相对钟表表面的运动,“太阳东升西 2、诗中描写船的运动,前两句诗写景,诗人在 船上,卧看云动是以船为参考系。云与我俱东 是说以两岸为参考系,云与船均向东运动,可认 为云相对船不动。 3、xA=-0.44 m,xB=0.36 m
例题:建立直线坐标系:在直线上规 正方向 和 单位长度 ,如图 定 原点 、 _______ 所示,若物体运动到A点,则它的位置坐 标xA= 3m ,若它运动到B点,则此时它 的位置坐标xB = -2m 。
y/m 2
则C点坐标为:
1
C
x/m 1 2
C(2m,1m)
-2
-1 -1 -2
0
想一想,做一做· · · · · ·
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B、研究飞行中的直升机上的螺旋桨的转动情况
C、计算从北京开往汕头的一列火车的运行时间
D、计算火车通过路口所用的时间
三、参考系
自然界的一切物体都处于永恒的运动中。 描述物体的位置及其变化时,又总是相对 其它物体而言,即运动和静止的相对性。 参考系:描述物体运动时,用来作参考 (假定为不动)的另外的物体。
因为飞机的大小与形状在研究的问题中影响 很小,可忽略不计 在物理学中为了研究的方便, 可以用一个小点代替物体 这个有质量的点称为质点
二、质点
当物体的大小与形状在研究的问题 中影响很小,可忽略不计时,可看成质点.
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 身的大小和形状是次要因素可忽略.这时飞 机可看成质点.而当我们研究飞机轮胎的转 动时,能否把飞机轮胎看成质点?
A -4 -3 -2 -1 O 1 B 2 3 4 X/m
A点坐标XA=-3m B点坐标XB=2m 走过的路程SAB=5m
(1)对质点—理想化物理模型的理解
用来代替物体的有质量的点,叫质点。 它是一种理想模型。
在研究的问题中,若物体的形状和大小可以 忽略不计时才可以把物体看作质点,与物体 的大小无关。
3、选择参考系的原则是什么? (虽然参考系可以任意选取,但实际上总是 本着观测方便和使运动的描述尽可能简单的 原则选取)
(一般研究地面上运动的物体时选取地面为 参考系)
1、关于参考系的选取,下列说法正确的是 ( D) A、参考系必须选取静止不动的物体 B、参考系必须是和地面联系在一起的 C、在空中运动的物体不能作为参考系 D、任何物体都可以作为参考系
4、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。 5、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。
作业
1.阅读科学漫步。
由此可见:
物体能否看成质点与物体本身的大小 和形状无关
二、质点
质点:用来代替物体的有质量的点。
如果物体上各点的运动情况完全相同,或者物 体上各点的运动的差别相对与所研究的问题 可以忽略,则可看作质点。 质点是一个理想物理模型,是实际物体 的一种近似. 它抓住了事物的主要因素,忽 略了次要因素,是对客观复杂事物近似的 理性的反映。
(2)对参考系的理解
描述物体运动时,另外选来作为参考的物体, 称为参考系。
同一运动,由于选择的参考系不同,观察的 结果可能不同。 参考系的选取是任意的。 通常以地面为参考系。
练习(1)
BD) 下列物体或人可看作质点的是( A、跳水冠军伏明霞在跳水比赛中 B、奥运冠军王军霞在万米长跑中 C、研究一列火车通过某一路标所用的时间 D、我国科学考察团去南极途中
2、第一次世界大战期间,一名法国飞行员 在2000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,敏捷地把它抓 过来,令他吃惊的是,抓到的竟是一颗子弹。 飞行员能抓住子弹的原因是( ) B A、飞行员反应快 B、子弹相对飞行员是静止的 C、子弹已经飞行的没劲了 D、飞行员有手劲
3.在公路上向右匀速运动的汽车,经过一棵 果树时,恰有树上一个果子从上面自由落下, 下图为运动的轨迹,在地面上观察到的运动 A 轨迹是_____车中人以车为参考系观察到果 C 子的运动轨迹是______
第一章运动的描述
一、质点、参考系和坐标系
-、机械运动
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.
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 考虑它本身的大小和形状吗?
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,可以 用一个小点代替这个“庞大”的飞机
1、下列关于质点的说法中,正确的是( C )
A、体积很小的物体都可看成质点
B、质量很小的物体都可看成质点
C、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,我们就可以把物 体看成质点 D、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
2、下列情况不能看成质点的是( BD)
练习(4)
甲物体以乙物体为参考系是静止的,甲物体 以丙物体为参考系是运动的,那么,以乙物 体为参考系,丙物体( B ) A、一定是静止的 B、一定是运动的 C、有可能是静止的,有可能是运动的 D、条件不中,无法判断
说一说
对于在平面上运动的物体?
A
B
C
D
四、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。
5m
O
X
如果物体沿直线运动,可以以这条直线为x轴, 原点 正方 单位长度 在直线上规定原点,正方向和单位长度,建立 向 直线坐标系。
练习
如图所示,汽车沿X轴做直线运动,从A点 运动到B点,由图判断A点坐标、B点坐标和 走过的路程。
参考系的选择是任意的。
1、描述物体是否运动,先要选定什么? 看什么量是否在改变? 什么叫参考系? 为什么说运动是绝对的,静止是相对的? 2、同一运动,如果选取的参考系不同,运 动情况一般不同,请举例说明.
1、描述物体是否运动,先要选定什么? 看什么量是否在改变? 什么叫参考系? 为什么说运动是绝对的,静止是相对的? 2、同一运动,如果选取的参考系不同,运 动情况一般不同,请举例说明.
2.教材第11页第1、2、3题。
不能!因为研究飞机轮胎的转动时, 把飞机轮胎的大小与形状在研究的问题 中不可忽略.
问题一:地球可不可以看成质点.
问题一:地球可不可以看成质点.
研究地球公转时, 地球本身的大小和形 状是次要因素可忽略. 可看成质点.
问题一:地球可不可以看成质点.
研究地球公转时, 地球本身的大小和形 状是次要因素可忽略. 可看成质点. 研究地球自转时, 地球本身的大小和形 状不可忽略. 不能看 成质点.
GPS:全球定位系统
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)
定 位 仪 中 所 示 位 置
关于质点的几点说明:
1、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。 2、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。 3、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。
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”。
练习(2)
有人说:“当一列火车从北京开往汕头时, 就可以把火车看作质点”这种说法正确吗?
练习(3)
在平直公路上行驶的汽车内, 一乘客以自己 的车为参考系向车外观察,他看到的下述现 象中肯定错误的是( B ) A、与汽车同向行驶的自行车,车轮转动正常, 但自行车向后行驶 B、公路两旁的树因为有根扎在地里,所以是不 动的 C、有一辆同向同速的汽车总在自己的车前不动 D、路旁边的房屋是运动的