高中物理課件質(zhì)點(diǎn)參考系和坐標(biāo)系.ppt

第一章 第1節(jié) 新知預(yù)習(xí) 巧設(shè)計(jì) 名師課堂 一點(diǎn)通 創(chuàng)新演練 大沖關(guān) 讀教材 填要點(diǎn) 要點(diǎn)一 要點(diǎn)二 隨堂檢測(cè)歸納小結(jié) 課下作業(yè)綜合提升 試身手 夯基礎(chǔ) 要點(diǎn)三 關(guān)鍵語(yǔ)句歸納 1 理解質(zhì)點(diǎn)的概念和理想模型的建立的意義 2 知道參考系的概念及其與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系 3 會(huì)用一維坐標(biāo)系定量描述物體的位置及位置的變化 讀教材 填要點(diǎn) 1 質(zhì)點(diǎn) 1 定義 在某些情況下 可以忽略物體的和 而突出 物體具有 這個(gè)要素 把它簡(jiǎn)化為一個(gè)有的物質(zhì)點(diǎn) 這樣的點(diǎn)稱為質(zhì)點(diǎn) 大小 形狀 質(zhì)量 質(zhì)量 2 物體可以看做質(zhì)點(diǎn)的條件 如果在研究的問(wèn)題中 物體的 對(duì)所研究的問(wèn)題的影響可以忽略不計(jì)時(shí) 就可以把物體當(dāng)作質(zhì)點(diǎn) 有些情況下 雖然物體的大小和形狀不能忽略 但是可以用其上任意一點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)來(lái)代替整個(gè)物體的運(yùn)動(dòng) 此時(shí)整個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)就可以簡(jiǎn)化為一個(gè)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng) 即把這個(gè)物體視為一個(gè)質(zhì)點(diǎn) 大小 形狀 關(guān)鍵一點(diǎn) 質(zhì)點(diǎn)是對(duì)物體的一種科學(xué)抽象 是一個(gè)理想化模型 實(shí)際中并不存在 2 參考系 1 定義 在描述物體的運(yùn)動(dòng)時(shí) 用來(lái)做的物體 2 參考系的選取 參考系可以任意選擇 但選擇不同的參考系來(lái)描述同一物體的運(yùn)動(dòng)時(shí) 結(jié)果往往 參考系選取的基本原則是使問(wèn)題的研究變得 參考 不同 簡(jiǎn)潔 方便 關(guān)鍵一點(diǎn) 在描述物體的運(yùn)動(dòng)時(shí) 若無(wú)特殊說(shuō)明 一般選地面作為參考系 3 坐標(biāo)系 1 建立目的 為了定量地描述物體的及 在上建立適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系 2 建立方法 當(dāng)物體做直線運(yùn)動(dòng)時(shí) 往往以這條直線為x軸 在直線上規(guī)定 和 建立直線坐標(biāo)系 位置 位置 變化 參考系 原點(diǎn) 正方向 單位長(zhǎng)度 試身手 夯基礎(chǔ) 1 下列關(guān)于質(zhì)點(diǎn)的說(shuō)法中 正確的是 A 質(zhì)點(diǎn)是一個(gè)理想化的模型 實(shí)際并不存在B 因?yàn)橘|(zhì)點(diǎn)沒(méi)有大小 所以與幾何中心的點(diǎn)沒(méi)有區(qū)別C 凡是輕小的物體 都可看做質(zhì)點(diǎn)D 如果物體的形狀和大小在所研究的問(wèn)題中屬于無(wú)關(guān)或次要因素 就可以把物體看做質(zhì)點(diǎn) 解析 質(zhì)點(diǎn)是一個(gè)理想化的物理模型 實(shí)際上并不存在 物體能否看成質(zhì)點(diǎn)要滿足D項(xiàng)的條件 A D正確 質(zhì)點(diǎn)是人們?yōu)榱搜芯繂?wèn)題的方便而抽象出來(lái)的點(diǎn) 與幾何中心 物體大小沒(méi)有直接關(guān)系 B C項(xiàng)錯(cuò) 答案 AD 2 指出以下所描述的各運(yùn)動(dòng)的參考系是什么 1 太陽(yáng)從東方升起到西方落下 參考系為 2 月亮在云中穿行 參考系為 3 車外的樹(shù)木向后倒退 參考系為 4 騎摩托車的人從觀后鏡看到身后的一輛汽車迎面而來(lái) 參考系為 答案 1 地面 2 云 3 車 4 騎車人自己 3 田徑場(chǎng)上 要描述百米賽跑運(yùn)動(dòng)員在運(yùn)動(dòng)中的位置 需建立 坐標(biāo)系 要描述800米賽跑運(yùn)動(dòng)員在運(yùn)動(dòng)中的位置 需建立 坐標(biāo)系 在足球場(chǎng) 要描述足球的位置需建立 坐標(biāo)系 答案 直線 一維 平面直角 二維 三維 1 理想化模型 1 理想化模型 是為了使研究的問(wèn)題得以簡(jiǎn)化或研究問(wèn)題方便而進(jìn)行的一種科學(xué)的抽象 實(shí)際并不存在 2 理想化模型 是以研究目的為出發(fā)點(diǎn) 突出問(wèn)題的主要因素 忽略次要因素而建立的 物理模型 3 理想化模型 是在一定程度和范圍內(nèi)對(duì)客觀存在的復(fù)雜事物的一種近似反映 是物理學(xué)中經(jīng)常采用的一種研究方法 2 對(duì)質(zhì)點(diǎn)的進(jìn)一步理解 1 質(zhì)點(diǎn)是用來(lái)代替物體的有質(zhì)量的點(diǎn) 其突出的特點(diǎn)是 具有質(zhì)量 和 占有位置 但是質(zhì)點(diǎn)沒(méi)有大小 體積 形狀 但它與幾何中的 點(diǎn) 有本質(zhì)區(qū)別 2 物體能被看成質(zhì)點(diǎn)的條件 能否把一個(gè)物體看成質(zhì)點(diǎn) 關(guān)鍵是看物體的大小 形狀在所研究的問(wèn)題中是否為次要因素 在以下兩種情況中 可以把物體看成質(zhì)點(diǎn) 運(yùn)動(dòng)物體的大小跟所研究的問(wèn)題有關(guān)的距離相比可忽略不計(jì)時(shí) 可將該物體看成質(zhì)點(diǎn) 如 火車長(zhǎng)度遠(yuǎn)小于武漢到北京的距離 故研究火車從武漢到北京的時(shí)間時(shí) 將火車看成質(zhì)點(diǎn) 物體上各點(diǎn)運(yùn)動(dòng)情況都相同 物體上任一點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)都能代表整個(gè)物體的運(yùn)動(dòng) 物體可以看成質(zhì)點(diǎn) 名師點(diǎn)睛 1 物體能否看成質(zhì)點(diǎn) 與物體本身的大小沒(méi)有必然的關(guān)系 很大的物體可能被看成質(zhì)點(diǎn) 而很小的物體卻不一定能夠被看成質(zhì)點(diǎn) 2 同一個(gè)物體在不同的問(wèn)題中 有時(shí)可以看成質(zhì)點(diǎn) 有時(shí)不能 1 關(guān)于質(zhì)點(diǎn) 下列說(shuō)法正確的是 A 地球自轉(zhuǎn)時(shí)不能把地球看成質(zhì)點(diǎn) 而原子核可以看成質(zhì)點(diǎn)B 研究火車通過(guò)路旁一根電線桿時(shí) 火車可看成質(zhì)點(diǎn)C 研究女單冠軍劉詩(shī)雯打出的乒乓球的旋轉(zhuǎn)情況時(shí) 不能把乒乓球看成質(zhì)點(diǎn)D 研究奧運(yùn)會(huì)3m跳板冠軍伏明霞的跳水動(dòng)作時(shí) 不能把她看成質(zhì)點(diǎn) 審題指導(dǎo) 解答本題時(shí)需要把握以下兩點(diǎn) 1 質(zhì)點(diǎn)是一種理想化的模型 是對(duì)實(shí)際物體的近似 2 判斷一個(gè)物體能否被看成質(zhì)點(diǎn) 不取決于物體自身的大小 而取決于物體自身大小對(duì)所研究的問(wèn)題的影響是否可以忽略 解析 當(dāng)研究地球的公轉(zhuǎn)時(shí) 由于地球直徑遠(yuǎn)小于地球與太陽(yáng)之間的距離 故可以把地球看成質(zhì)點(diǎn) 當(dāng)研究地球自轉(zhuǎn)時(shí) 就不能把地球看成質(zhì)點(diǎn) 研究電子繞原子核運(yùn)動(dòng)情況時(shí) 由于原子核的半徑僅相當(dāng)于原子半徑的萬(wàn)分之一 所以可將原子核看成質(zhì)點(diǎn) 但若研究有關(guān)原子核結(jié)構(gòu)的問(wèn)題 就不能把原子核看成質(zhì)點(diǎn) 研究火車通過(guò)路旁的電線 桿的時(shí)間時(shí) 火車的長(zhǎng)度不能忽略 火車不能看成質(zhì)點(diǎn) 研究乒乓球的旋轉(zhuǎn)情況時(shí) 乒乓球的大小不能忽略 乒乓球不能看成質(zhì)點(diǎn) 跳水時(shí) 運(yùn)動(dòng)員在很短的時(shí)間內(nèi)完成轉(zhuǎn)體和翻滾等高難度動(dòng)作 運(yùn)動(dòng)員也不能看成質(zhì)點(diǎn) 答案 CD 一個(gè)物體能否看成質(zhì)點(diǎn) 一定要對(duì)具體情況進(jìn)行具體分析 要就其形狀 大小在所研究的問(wèn)題中起的作用而定 1 選取參考系的意義 1 有了參考系 才能確定物體的位置 2 選定了參考系后 才能知道和研究物體的運(yùn)動(dòng) 試設(shè)想 在茫茫的大海里 水天一色 如果沒(méi)有太陽(yáng)或星辰作參考 水手根本無(wú)法確定自己船艦的位置和航向 2 參考系的四性 1 標(biāo)準(zhǔn)性 選作參考系的物體不論原來(lái)運(yùn)動(dòng)情況如何都假定不動(dòng) 被研究的物體都以參考系為標(biāo)準(zhǔn) 2 任意性 參考系的選取原則上是任意的 3 統(tǒng)一性 比較不同物體的運(yùn)動(dòng)應(yīng)選擇同一參考系 4 差異性 對(duì)于同一物體選擇不同的參考系結(jié)果一般不同 3 參考系的選取原則 1 參考系的選取一般以觀察方便和使運(yùn)動(dòng)的描述盡可能簡(jiǎn)單為原則 2 通常在研究地面上物體的運(yùn)動(dòng)時(shí) 如果不加說(shuō)明 則默認(rèn)以地面為參考系 3 在同一個(gè)問(wèn)題當(dāng)中 若要研究多個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)或同一個(gè)物體在不同階段的運(yùn)動(dòng)時(shí) 必須選取同一個(gè)參考系 4 判斷物體運(yùn)動(dòng)或靜止的方法 1 確定研究對(duì)象 2 根據(jù)題意確定參考系 并假定參考系是不動(dòng)的 3 分析被研究的物體相對(duì)于參考系有沒(méi)有發(fā)生位置的變化 2 甲 乙 丙三人各乘一架直升飛機(jī) 甲看到樓房勻速上升 乙看到甲勻速上升 丙看到乙勻速下降 甲看到丙勻速上升 則甲 乙 丙三人相對(duì)于地面的運(yùn)動(dòng)情況可能是 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 審題指導(dǎo) 解答本題需要注意以下兩點(diǎn) 1 選擇不同的參考系 物體運(yùn)動(dòng)情況的描述不同 2 要比較物體運(yùn)動(dòng)的快慢 必須選擇同一參考系 解析 以靜止的樓房為參考系 甲是下降的 以甲為參考系 乙下降 故甲 乙相對(duì)于地面均下降 乙下降得更快 以甲和乙為參考系 丙是上升的 但丙相對(duì)于地面可能靜止 可能上升 也可能下降 只不過(guò)下降時(shí)比甲 乙都慢些 正確答案為A B C 答案 ABC 由于運(yùn)動(dòng)描述的相對(duì)性 凡是提到物體的運(yùn)動(dòng)時(shí) 都應(yīng)該明確它是相對(duì)哪一個(gè)參考系而言的 1 坐標(biāo)系的意義 1 物體做機(jī)械運(yùn)動(dòng)時(shí) 其位置會(huì)隨時(shí)間發(fā)生變化 為了定量地描述物體的位置及位置的變化 需要在參考系上建立適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系 2 物體的位置可認(rèn)為就是質(zhì)點(diǎn)在某時(shí)刻所在的空間的一點(diǎn) 2 坐標(biāo)系的分類 1 直線坐標(biāo)系 如果物體沿直線運(yùn)動(dòng) 即做一維運(yùn)動(dòng) 可以以該直線為x軸 以其上的某一點(diǎn)為原點(diǎn) 規(guī)定單位長(zhǎng)度 正方向 或變化方向 這樣就建立了直線坐標(biāo)系 2 平面坐標(biāo)系 研究物體在某一平面內(nèi)的運(yùn)動(dòng)時(shí)需建立平面坐標(biāo)系 即此時(shí)可用兩個(gè)相互垂直的坐標(biāo)確定物體的位置 3 三維坐標(biāo)系 當(dāng)物體在空間內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí) 需要用三個(gè)坐標(biāo)來(lái)確定它的位置 即建立三維坐標(biāo)系 空間坐標(biāo)系 名師點(diǎn)睛 1 建立坐標(biāo)系時(shí) 必須標(biāo)上坐標(biāo)原點(diǎn) 正方向和單位長(zhǎng)度 2 在坐標(biāo)系上 位置坐標(biāo)的正負(fù)表示方向 數(shù)據(jù)表示距坐標(biāo)原點(diǎn)的距離 3 一個(gè)小球從距地面4m高處落下 被地面彈回 在距地面1m高處被接住 坐標(biāo)原點(diǎn)定在拋出點(diǎn)正下方2m處 向下方向?yàn)樽鴺?biāo)軸的正方向 則小球的拋出點(diǎn) 落地點(diǎn) 接住點(diǎn)的位置坐標(biāo)分別是 A 2m 2m 1mB 2m 2m 1mC 4m 0 1mD 4m 0 1m 解析 根據(jù)題意建立如圖所示的坐標(biāo)系 A點(diǎn)為拋出點(diǎn) 坐標(biāo)為 2m B點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn) D點(diǎn)為地面 坐標(biāo)為2m C點(diǎn)為接住點(diǎn) 坐標(biāo)為1m 所以選項(xiàng)B正確 答案 B 建立坐標(biāo)系確定物體的位置 首先