1.1质点参考系和坐标系

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1.1 质点、参考系和坐标系

1.1 质点、参考系和坐标系

第一章运动的描述运动:物体的空间位置随时间的变化,称为机械运动,简称运动。

第一节质点参考系和坐标系一、教学目标:1、理解质点的概念,知道物体在什么情况下可以看成质点。

2、理解参考系的概念,体验不同的参考系中运动的相对性。

3、会用坐标系描述物体的位置。

二、教学重点、难点重点:1、质点的概念及物体视为质点的条件。

2、运用坐标系描述物体的位置。

难点:质点的概念及物体视为质点的条件。

三、教学过程:运动(机械运动):物体相对于其它物体的位置变化。

研究对象参考系运动一、物体和质点:1、质点:用来替代物体的有质量的点。

2、意义:为了研究问题的方便(简化问题)而提出的理想化模型。

(科学抽象,事实上不存在)3、条件:研究问题时,其形状和大小对于所研究的问题没有影响或影响很小可以忽略时,物体就可以视为质点。

物体忽略形状和大小质点4、具体情况:⑴无关因素:平动物体⑵次要因素:轨迹问题、行程问题地球公转(自转)⑶实际问题:不涉及转动(具体问题具体分析)5、形状和大小不是视为质点的决定因素,而形状和大小对于我们所研究的问题是否可以忽略才是关键。

二、参考系(运动是绝对的,而静止是相对的)1、定义:为了研究物体的运动而事先假定为不动的物体,叫参考系。

2、选取规则:原则上是任意的,实际选取时以简洁方便为依据。

通常以地面或大地为参考系(举例说明)3、同一物体选取不同的参考系,其运动情况往往不同。

(举例)4、比较两物体的运动情况时,选取同一参考系才有意义。

(举例)5、运动是绝对的,静止是相对,通常所说的运动和静止都是相对于地球/地面。

三、坐标系(参考系的具体表现形式)建立坐标系时,必须标上原点、正方向和单位长度(标度/比例尺)1、描述物体的直线运动———坐标轴(一维坐标系)2、描述物体在平面上的运动———平面直角坐标系(二维坐标系)3、描述物体在空间中的运动———立体空间坐标系(三维坐标系)。

1.1质点、参考系和坐标系

1.1质点、参考系和坐标系
• 第一章 • 运动的描述
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)

【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。

物理必修一1.1 质点 参考系和坐标系

物理必修一1.1 质点 参考系和坐标系

图7
解析 甲、乙两人的争论是由于选择的参考系不同而引起的,A错,B对; 研究物体的运动时一定要选择参考系,C错; 参考系的选择具有任意性,D错.
12345
4.(参考系)(2019·上海市七宝中学期中)小刚同学在一次蹦极运动后说:“在下落运动
的那段时间里,我感觉大地扑面而来.”这里的“扑面而来”所选的参考系是
第一章 运动的描述
学习目标
1.理解什么是质点,知道质点是一种理想化物理模型. 2.知道把物体看做质点的条件. 3.知道参考系的概念,知道选取不同的参考系对物体的运动情况的描述可能
不同. 4.理解坐标系的概念,会用一维坐标系描述物体的位置及位置的变化.
内容索引
NEIRONGSUOYIN
知识梳理
预习新知 梳理教材
知识深化
三种坐标系的比较
分类 项目
直线坐标系
平面坐标系
空间坐标系
物体在某平面内做曲线
适用运动 物体沿直线运动时
物体在空间内做曲线运动时
运动时
在平面内画相互垂直的 在空间画三个相互垂直的x 在直线上规定原点、
x轴与y轴,即可组成平 轴、y轴和z轴,即可组成三 建立方法 正方向和单位长度,
面直角坐标系.物体的 维坐标系.物体的位置由三 就建立了直线坐标系
位置由一对坐标值确定 个坐标值来确定
应用实例
N点位置坐标:x=3 m, P点位置坐标:x=2 m,
M点位置坐标:x=2 m
y=4 m
y=3 m,z=4 m
例3 从高出地面2 m的位置竖直向上抛出一个球,它上升4 m后回落,最后小球到达 地面,如图6所示.分别以地面和抛出点为原点建立坐标系,方向均以向上为正方向, 填写下表:
二 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

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。

1.1 质点 参考系和坐标系

1.1  质点  参考系和坐标系

1.1 质点参考系和坐标系班级:组别:姓名:编写人【学习目标】(1)理解质点的概念.,能明确物体在什么情况下可以看作质点。

(2)知道参考系的概念,知道选取参考系时,要考虑到使运动的描述尽可能简单。

(3)知道坐标系的概念,能够用坐标系描述物体的位置和位置的变化。

【学习重点】1.理解质点概念以及初步建立质点概念所采用的抽象思维方法。

2.在研究具体问题时,如何选取参考系。

3.如何用数学上的坐标轴与实际的物理情景结合起来建立坐标系。

【学习难点】理想化模型《一》预习检查1.什么是机械运动?2.详细描述物体的运动有什么困难?3.什么是质点?《二》讨论与交流一.物体和质点(1)质点就是没有,没有,只具有物体的点。

(2)能否把物体看作质点,与物体的大小、形状有关吗?【讨论与交流】1.地球是一个庞然大物,直径约为12 800 km,与太阳相距1.5×108 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?2.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运动分为如下几个阶段: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. (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?(2)分析运动员的助跑速度时,能否将其看成质点?(3)测量其所跳高度(判断其是否打破纪录)时,能否将其看成质点?3.物理中的“质点”跟几何中的点有什么相同和不同之处?二、参考系设想一下,你和你的同桌正在太空站里一边喝咖啡一边聊天。

在“地球人”看来,你们随太空站以很大的速度绕地球运动。

问:你和你的同桌能感到自己在高速运动吗?为什么?在描述一个物体的运动时,选来作为的另一个物体叫做参考系。

【讨论与交流】1.电影《闪闪的红星》中有两句歌词:“小小竹排江中游,巍巍青山两岸走。

”这其中分别描述了两种运动情景,那么描述竹排的运动是以为参考系的,而描述群山的运动是以为参考系的。

1.1质点、参考系和坐标系

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

1.1质点_参考系和坐标系
答案 CD
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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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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

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

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。

1.1 质点 参考系和坐标系

1.1 质点 参考系和坐标系

第一节质点参考系和坐标系学习目标1、知道质点的概念及条件。

2、知道参考系概念及作用。

3、掌握坐标系的简单应用。

学习过程基础知识:(一)机械运动:______________________.例1、下列哪些现象是机械运动()A.神舟5号飞船绕着地球运转B.西昌卫星中心发射的运载火箭在上升过程中C.钟表各指针的运动D.煤燃烧的过程(二)物体和质点1. 质点的定义:在某些情况下,不考虑物体的_______,把它简化成一个,称为质点。

2. 物体可看做质点的条件:(1)的物体都可以看成质点。

(2)物体的和对所研究的问题可以忽略时,可以把物体看成一质点。

(3)有转动,但转动对所研究的问题影响很小时也可以把物体看成一质点。

例2、下列关于质点的说法中正确的是()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.不论物体的质量多大,只要物体的尺寸跟物体间距离相比甚小时,就可以看成质点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做质点例3、在研究下列哪些运动时,指定的物体可以看作质点()A.从广州到北京运行中的火车B.研究车轮自转情况时的车轮.C.研究地球绕太阳运动时的地球D.研究地球自转运动时的地球(三)参考系1. 定义:在描述一个物体的时,选来作为______的物体,叫做参考系.2. 说明:(1)选择不同的参考系来观察同一个物体的运动,结果往往是不同的。

如行驶的汽车,若以路旁的树为参考系,车是的;若以车中的人为参考系,则车就是的。

(2)参考系的选取是任意的,(3)选择参考系时,应以方便观测和使运动的描述尽可能简单为原则。

例4、关于参考系的选取,下列说法正确的是()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例5、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又是运动的,那么,以乙物体为参考系,丙物体的运动情况是()A. 一定是静止的B. 运动或静止都有可能C. 一定是运动的D. 条件不足,无法判断(四)坐标系1. 为了定量地描述物体的及,需要在参考系上建立适当的坐标系。

1 质点 参考系和坐标系

1  质点  参考系和坐标系

4 坐标系
跟踪训练
6.如图3所示,一条绳子长1.5 m,放在高0.8 m的 桌子上,有一部分悬在桌外,留在桌面上的部分 长1.2 m,以地面上的一点O为坐标原点,求绳的 最低端的坐标。
解析:由题图可知,悬在桌外的绳长为: O’B=1.5 m-1.2 m=0.3 m。 B点到O点的距离为: OB=OO′-BO′=0.8 m-0.3 m=0.5 m, 若以O点为坐标原点, 以OO′为正方向,以1 m为单位长度。 则B点的坐标为0.5 m。 答案:0.5 m
4 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。
原点 正方向 单位长度
4 坐标系
典型例题
例3.一个小球从距地面4 m高处落下,被地面弹回, 在距地面1 m高处被接住。坐标原点定在抛出点正下 方2 m处,向下方向为坐标轴的正方向。则小球的抛 出点、落地点、接住点的位置坐标分别是 ( ) B A.2 m,-2 m,-1 m B.-2 m,2 m,1 m C.4 m,0,1 m D.-4 m,0,-1 m
2 质点
跟踪训练
2.下列情形中,不可以把物体看作质点的 是( ABCD ) A.研究高速旋转的砂轮的运动 B.研究芭蕾舞演员的动作 C.研究花样滑冰中的运动员 D.研究飞行中直升机上的螺旋桨
2 质点 物理中的“质点”和几何中的点有哪些异同?
相同点:都是没有形状和大小的点。 不同点:质点是实际物体的抽象表 示,它具有一定的物理内涵,不仅 具有物体的全部质量,而且是一个 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。
3 参考系
思考 什么 叫参 考系 ?
3 参考系
定义
描述物体的运动时 ,用来做为参考 假定静止的物体 叫做参考系

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

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。

1.1质点参考系和坐标系3

1.1质点参考系和坐标系3

四、坐标系 1、坐标系: 意义:定量描述物体的位置和位置变化
一维 -1 0 1 2 3 x/m y/m 2 1 0 1 -1 -2
二维(直角坐标系)
-2 -1
2
x/m
2、全球卫星定位系(GPS)
24颗GPS卫星在离地面1万2千公里的高空上, 以12小时的周期环绕地球运行,使得在任意时刻, 在地面上的任意一点都可以同时观测到4颗以上 的卫星。 由于卫星的位置精确可知,在GPS观测中, 我们可得到卫星到接收机的距离,利用三维坐标 中的距离公式,利用3颗卫星,就可以组成3个方 程式,解出观测点的位置(X,Y,Z)。考虑到卫星的 时钟与接收机时钟之间的误差,实际上有4个未 知数,X、Y、Z和钟差,因而需要引入第4颗卫 星,形成4个方程式进行求解,从而得到观测点 的经纬度和高程。
一、机械运动 2、注意: ①运动是绝对的,静止是相对的;
1、定义:物体空间位置随时间的变化。
②自然界一切物体都在不停地运动着;
③描述物体的运动必须要有参照标准; ④位置的变化:一个物体相对于另一物 体或物体的一部分相对于另一部分。
二、物体和质点
1、质点的定义:不计物体的形状和 大小,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。
再看下面 的例子
课堂反馈:
1.质点是没有 大小 ,没有 形状 体 全部质量 的点 ,具有物
2.能看作质点的物体一定是很小的物体吗? 3.质点是一种 理想化 的模型,实际中是 不存在的!
如果一个可以看做质点的物 体沿直线运动,怎样定量的描 述物体的位置变化呢?
三、参考系
1、定义:描述一个物体的运动时, 选定作为参考的其他物体。 2、注意:①描述物体是否运动是看 相对于参考系的位置是否改变,事 先假定参考系不动; ②选取不同的参考系来观察同一 物体的运动,结果可能不同;

§1.1:质点 参考系和坐标系

§1.1:质点 参考系和坐标系

小结:
一、物体和质点 1、只有质量,没有形状和大小的点叫作质点 2、物体简化为质点的条件:物体的大小和形状对 所研究的问题的影响可以忽略不计 3、质点是一种科学抽象,一种理想化的物理模型
小结:
二、参考系 1、参考系的选择是任意的 2、选取不同的参考系,对物体的运动的描述可能 不同,物体的运动和静止具有 3、在选择参考系时,应以研究问题的方便、简洁 为原则
一、物体和质点(练习)
2、关于质点,下列说法中正确的是( ) A、只有体积很小的物体才能看作质点。 B、研究旋转效应的足球,可把足球看作质点。 C、在太空中进行飞船对接的宇航员观察该飞船,可把飞 船看作质点。 D、从地球上的控制中心跟踪观察在太空中飞行的宇宙飞 船,可把飞船看作质点。
一、物体和质点(练习)
1、物体和质点
一、物体和质点
物体和质点: (1)实际物体都有一定的大小和形状。在某些情 况下,可以忽略物体的________和________,而 突出物体具有________这个要素,把它简化为一 个________的物质点,这样的点称为________。 (2)质点________(“是”或“不是”)客观存 在的点。
3、(多选)在研究下列哪些运动时,指定的物体 可以看作质点 ( ) A.从广州到北京运行中的火车 B.研究车轮自转情况时的车轮. C.研究地球绕太阳运动时的地球 D.研究地球自转运动时的地球
一、物体和质点(练习)
4、在研究物体的运动时,下列研究对象中不可以当作质 点处理的是( ) A.中国网球女双队员李婷、孙甜甜在第28届雅典奥运会 上获得金牌,在研究她们发出的网球时 B.研究雅典奥运会首金得主――杜丽打出的子弹时 C.研究哈雷彗星绕太阳公转时 D.用GPS定位系统研究汽车的位置时

1.1质点参考系坐标系打印

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

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

2
课堂训练
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
答案
CD
课堂训练
2、甲、乙、丙三架光电梯,甲中乘客看到 一座高楼在向下运动,乙中乘客看甲在 向下运动,丙中乘客看甲、乙都在向上 运动,这三架电梯的运动情况可能有那 些?
1.1 质点 参考系和坐标系
学习目标
1.物体抽象为质点的条件 2.会选择参考系 3.坐标系的应用
1
质点
1.概念:用来代替物体的有质量的点 2.条件:当物体的形状和大小对所 研究的问题影响很小时,就可以看 作质点
课堂训练
1、下列关于质点的说法正确的是( ) A、质点是一个理想化模型,实际并不存在 B、因为质点没有大小,所以与几何中的点没有 区别 C、凡轻小的物体,都可看作质点 D、如果物体的大小和形状对所研究的问题属于 无关或次要因素,就可以把物体看作质点。
GPS
车 载 GPS 定 位 系 统
GPS
车 载 GPS 定 位 系 统
THE END
答案
甲向上运动; 乙向上运动; 丙向上运动或静止或向下运动
3
坐标系
1.意义:为了描述物体的位置和位置 的变化。 2.描述不同维度的运动使用不同坐标系
课堂训练
一个物体从桌面上方离桌面2m处下落了 4m后静止,若以桌面上某一点为坐标原点, 取竖直向上为正方向,则物体的最终坐标 为 。 -2m
GPS
答案
AD
课堂训练
2、研究下列运动时,可以把物体看作质点 的是( ) A、做精彩表演的花样滑冰运动员 B、参加马拉松比赛的运动员 C、研究飞出枪口的子弹运动轨迹时的子弹 D、研究绕地球运动一周所用时间的航天飞 机
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2 参考系(reference frame)
参考系的选择 (1)选择的任意性(一般选择地球和相 对于地球静止的物体) (2)同一物体对于不同的参考系,运动 可能不同
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。
3 坐标系(coordinate system)
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 及位置变化? 文字描述方便吗?能精确吗? 有没有简便又准确的方法?
运动的描述
高中物理 必修 ①
观察与思考
想一想
如何解释小孩的静止?
物体的运动是相对的 —— 运动的相对性 描述运动要寻找参考物体
运动的描述
高中物理 必修 ①
2 参考系(reference frame)
2.1 为描述物体的运动而选用来做参考的另外物体 参考系
做一做
“日出东方,夕阳西下”是以________ 作为 参考系的;“小小竹排江中游,巍巍青山两岸 走”第一句以 ________为参考系,第二句是 以___________为参考系。
1 质点(mass point)
归纳 3、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。 4、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。
运动的描述
高中物理 必修 ①
1 质点(mass point)
研究:在下列问题中,能否将物体看作质点? ① 研究地球绕太阳的公转 ② 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? ③ 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? ④ 研究火车通过一座桥梁运动时,能否将 火车视为质点?
A、绕太阳运转的地球
B、研究飞行中螺旋桨转动情况的直升机
C、计算从北京开往汕头运行时间的火车
D、计算通过路口所用时间的火车
1 质点(mass point)
归纳
1、物体上各点的运动情况相同时,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。
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
运动的描述
高中物理 必修 ①
观察与思考
y
y1
0
X1
x
问题: 如何确定物体的位置?
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?
那么我们如何准确描述物体的运动呢?
例:飞机以某速度从南京飞向北京, 火车在南京与上海之间的运行
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。
1 质点(mass point)
(1)某些情况下,将物体简化为一个有质量的点 —质点 (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
* 坐 标 系 3
三维直角坐标系:三维空间
y
0
x
z
课堂训练


C ) 2.下列关于质点的说法中,正确的是( 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.无论物体的质量多大,只要物体的尺寸跟 物体间距相比甚小时(大于100倍),就可以 看成质点 D.只有低速运动的物体才可看成质点,高速 运动的物体不可看作质点
3感悟“质点”概念 下列情况中的物体不能看作质点的是( )
运动的描述
高中物理 必修 ①
3 坐标系(coordinate system) 3.3 在坐标系中物体位置的表示方法
y/m
2 1 _ 2 _1 0 _1 _2
A
x = _____ m y = _____ m
12Βιβλιοθήκη x/m或A(2m,2m)平面坐标系
说 一 说

对于在空间里运动的物体,例
如孙悟空腾云驾雾,要描述他的位 置,你认为应该怎样建立坐标系?
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,还可以把地球看作一个质点吗?
刘翔在110米栏赛中„„
1.现若要研究他的平均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?
答案1.在研究他的平均速 度的时候,身体的大小与 其路程110米来说是可以 忽略的! 答案2.研究他在最后冲刺 的挺身动作,涉及到的是 具体的一些微小动作,此 时人的大小与研究的问 题对象关系密切,不能看 做质点!
运动的描述
高中物理 必修 ①
3 坐标系(coordinate system) 3.1 坐标系的建立 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。 3.2 坐标系的构成要素 原点、正方向、标度、物理量、单位
运动的描述
高中物理 必修 ①
3 坐标系(coordinate system) 3.3 在坐标系中物体位置的表示方法 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。
第一章 运动的描述
1、质点 参考系和坐标系

在我们周围可以看到各种各样的运动:
雄鹰在飞翔 地球在转动 乌龟在跑 火箭飞向太空
一切物体都在运动着
运动是绝对的
运动的描述
高中物理 必修 ①
不了解运动就不了解自然 —— 亚里士多德
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。
质点小结:
质点是一种科学抽象,是一种理想化的模型。 质点是对实际物体的近似,这也是物理学中 常用的一种重要的研究方法。 一个物体能否看成质点,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.研究下列运动时,可以把物体看作质点的是 ( BC ) A、做精彩表演的花样滑冰运动员 B 、教练在战术板上布置跑位的队员 C、研究飞出枪口后运动轨迹时的子弹 D 、研究乒乓球比赛中打的弧圈球
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