高中物理必修一质点课件

第一节 质点、参考系和坐标系
可见，要描述一个物体的 运动，首先要选定某个其 他物体作参考，观察物体 相对于这个“其他物体” 的位置是否随时间变化。
用来作参考的 物体
参考系
三、参考系 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 相同速度行驶着．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．
我们在坐标系上描述物体的位置时， 该怎样把这个物体“搬到”坐标轴上 呢？是不是将物体原封不动的画到坐 思 标系上？雄鹰拍打着翅膀在空中翱翔 考 、足球在绿茵场地上飞滚….
雄鹰身体在向前运动，但它的翅膀在向前运动的同 时还在上下运动，足球在向前运动的同时还在滚动 ……可见要准确的描述物体的运动，并不是一件容 易的事。那么我们物理学界中怎样将这复杂的运动 来简单描述呢？大家看教材第一页和第二页相关内 容。
第一节 质点、参考系和坐标系
例：当物体沿直线运动时，往往以这条直线为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，莫物体运动到A点，此时他的位置坐标Xa=3m,若他运动到B 点，则此刻它的坐标Xb=—2m.
物理中的物理位置具有相 对性，因参照系的选择和 原点选取有关。
第一节 质点、参考系和坐标系
物理 模型
第一节 质点、参考系和坐标系
• 课堂总结：
参பைடு நூலகம்系
选择原则
选择不同参考 系
要使问题的研究变得 简洁、方便；一般难 选择惯性参考系
运动状态可能不同
运动的描述
三要素
坐标系
忽略大小
质点
不计形状
原点、单位长度、方向
有质量
第一节 质点、参考系和坐标系
• 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，这时，参考系常可以略去 不提，如“汽车运动了”，就不必说成 “汽车相对地面运动了”．
• (2)参考系的选取可以是任意的.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．
第一节 质点、参考系和坐标系
• 例2 甲、乙、丙三架观光电梯，甲中乘客看 见高楼在向下运动；乙中乘客看见甲在向 下运动；丙中乘客看见甲、乙都在向上运 动．这三架电梯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．甲向上，乙向上，丙也向上，但比
甲、乙都慢
第一节 质点、参考系和坐标系
• 我们描述某个物体的运动时，总是相对一定的参 考系．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
•
B．我们说“地球围绕太阳转”，是以地球
为参考系的
•
C．我们说“同步卫星在高空静止不动”，
是以太阳为参考系的
•
D．坐在火车上的乘客看到铁路旁的树木、
的横坐标，在图乙中，A、B、C三点有相同的纵坐标，由
此可以发现：如果仅仅确定某点的横坐标或纵坐标，该点
的位置并不能唯一确定，如果同时确定某点的横坐标和纵 坐标，则该点的位置唯一确定．
第一节 质点、参考系和坐标系
• 为了确定一辆行驶在北京长安街上的汽车 的位置，我们可以取x轴表示长安街的东西 方向，x轴的正方向指向东，并且取天安门 前的旗杆作为坐标轴的原点，那么汽车的 位置就由它的坐标完全确定了．若汽车的 坐标是1 km，则表示汽车处于什么位置？ 汽车的坐标是－2 km呢？
•
1．建立坐标系的物理意义
•
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．坐标系的种类及特点
•
(1)直线坐标系：以某一点为原点，规定单位(有时是
长度，有时是时间，也可能是其他物理量)、正方向或变
化方向的意义．
•
(2)平面坐标系：物体在某一平面内运动时需建立平面
坐标系．如图1－1所示，在图甲中，a、b、c三点有相同
第一章 运动的描述
不了解运动，就不了解自然 ——亚里士多德
xsxsz
第一节 质点、参考系和坐标系
共同特点：都在运 动
第一节 质点、参考系和坐标系
机械运动：物体的空间位置随时间的变化
思考
参照物： 人们判断物体的运动 和静止，总要选择某一物体作为 标准，如果一个物体的位置相对 于这个标准发生了变化，就说他 是运动的；否则是静止的。
电线杆迎面向他飞奔而来，乘客是以火车为参考
系的
第一节 质点、参考系和坐标系
为了定量的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，这个坐标在物理学中称 为
坐标系
例：当物体沿直线运动时，往往以这条直线为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， 莫物体运动到A点，此时他的位置坐标Xa=3m,若他运动到B 点，则此刻它的坐标Xb=—2m. 例：见教材习题二
第一节 质点、参考系和坐标系
自然界中的一切物体都处于永恒的运动中，绝对静止 的物体是不存在的。但是，我们物理学中却能出现物 体是静止这一说法。因而，我们归纳：自然界中的物 体运动是绝对的，而静止是相对的。不同的参考系， 会有不同的运动状态，因此，以后，凡是提到运动， 都应该弄清楚它是相对于那个参考系而言。参考系的 选择是个重要的问题，选取得当，会使物体的研究变 得就简单、方便。
第一节 质点、参考系和坐标系
• 从高出地面3 m的位置竖直向上抛出一个小 球，它上升5 m后落回地面，如图1－2所示， 分别以地面和抛出点为原点建立坐标系， 方向均以向上为正，填写下面的表格．
第一节 质点、参考系和坐标系
• 表格
坐标原点 地面为原点
抛出点为原点
出发点坐标
最高点坐标
落地点坐标
第一节 质点、参考系和坐标系
第一节 质点、参考系和坐标系
结论
同一个物体的运动状态会因选
择参考系的不同而有不同的运
动状态
例如
在沿直线匀速运动的飞机上，轻轻落下一个物体 ，人们以飞机作参考系，看到从飞机上落下的物 体几乎是沿直线下落，而地面上的人以地面作参 考系，看到无题饰演者曲线下落。
坐在火车中的两个孩子，我说他们是静止的，对 不？而张三却说他们是运动的，对不？
第一节 质点、参考系和坐标系
看来，我们在研究物体运动时，可以根据我们研究物体的具体内容 ，在某些情况下，我们可以忽略物体的大小、形状，而突出“物体 具有质量”这个要素，把它简化为一个有质量的物质点，这样的点
称为 质点 ；注意：在另外一些情况下，我们虽然不能
忽略物体的大小、和形状，但是可以用其上任一点运动 来代替整个物体的运动，于是整个物体的运动也可以简 化为一个点的运动，把物体的质量赋予这个点，它也就 成为了质点。
第一节 质点、参考系和坐标系
问题与练习
平常说的地球公转“钟表的时针在转动，太阳东升奚落等 等，分别是说什么物体相对于什么参考系在运动？
探讨与提高 同学们查阅相关资料，思考一下前面飞机
轻轻的落下物体，不同参考系，会有不同运动状态的原因 。我们知道了如何判别物体运动与否，那么我们该怎样将他的位置准
确的描写在纸上，让大家一目了然其运动状态和所处位置呢？大家 目前知道，在地里当中，有经纬度定位，数学中有建坐标定位，那 么物理中是否也有此类方法定位呢？若有，这个区别于数学、地理 中的坐标又是什么呢？