質(zhì)點(diǎn)參考系和坐標(biāo)系

1、一、質(zhì)點(diǎn)一、質(zhì)點(diǎn) 參考系和坐標(biāo)系參考系和坐標(biāo)系第一章第一章 運(yùn)動的描述運(yùn)動的描述在我們周圍可以看到各種各樣的運(yùn)動：野鴨在飛翔野鴨在飛翔 火箭飛向太空火箭飛向太空 烏龜在跑烏龜在跑 地球在轉(zhuǎn)動地球在轉(zhuǎn)動一切物體都在運(yùn)動著一切物體都在運(yùn)動著物體的空間位置隨時間的變化，叫物體的空間位置隨時間的變化，叫機(jī)械運(yùn)動機(jī)械運(yùn)動。 問題：該如何描述物體的運(yùn)動呢？問題：該如何描述物體的運(yùn)動呢？ 詩人用“氣勢磅礴”的詞語描述大河中的水流，用“矯捷如燕”來描述運(yùn)動員輕盈的舞姿，畫家用汽車后面的線條來表示風(fēng)來描述車輛的飛馳?？茖W(xué)家呢科學(xué)家呢？結(jié)論：結(jié)論：也就是說在某些情況下，為了研究問題的方便，也就是說在某些情況下，為

2、了研究問題的方便，可以忽略某些物體的大小和形狀，而把它們看成只有可以忽略某些物體的大小和形狀，而把它們看成只有質(zhì)量而沒有形狀和大小的質(zhì)量而沒有形狀和大小的“點(diǎn)點(diǎn)”。一、質(zhì)點(diǎn)（一、質(zhì)點(diǎn)（mass point）1 1、定義：用來、定義：用來代替代替物體的物體的有質(zhì)量有質(zhì)量的的點(diǎn)點(diǎn)。 2 2、質(zhì)點(diǎn)是理想化的、質(zhì)點(diǎn)是理想化的“物理模型物理模型”之一。之一。 質(zhì)點(diǎn)，是實(shí)際物體的一種近似。它抓住了事物的主要質(zhì)點(diǎn)，是實(shí)際物體的一種近似。它抓住了事物的主要因素，忽略了次要因素，是對客觀復(fù)雜事物近似的理性的因素，忽略了次要因素，是對客觀復(fù)雜事物近似的理性的反映。這是物理學(xué)中常用的一種重要的研究方法。反映。這是物

3、理學(xué)中常用的一種重要的研究方法。提問提問:當(dāng)我們研究地球公轉(zhuǎn)的規(guī)律時能把當(dāng)我們研究地球公轉(zhuǎn)的規(guī)律時能把地球看成質(zhì)點(diǎn)嗎地球看成質(zhì)點(diǎn)嗎如果研究其自轉(zhuǎn)如果研究其自轉(zhuǎn),考查地球上各點(diǎn)的運(yùn)動考查地球上各點(diǎn)的運(yùn)動,還可以把地球看作一個點(diǎn)嗎？還可以把地球看作一個點(diǎn)嗎？研究綠茵場研究綠茵場上飛起的足上飛起的足球的運(yùn)動時，球的運(yùn)動時，能把足球看能把足球看成質(zhì)點(diǎn)嗎？成質(zhì)點(diǎn)嗎？研究火車通過大橋的時間時，能把火車看成質(zhì)點(diǎn)嗎？研究火車通過大橋的時間時，能把火車看成質(zhì)點(diǎn)嗎？研究火車從南京開往上海的時間，能否把火車看作研究火車從南京開往上海的時間，能否把火車看作“質(zhì)質(zhì)點(diǎn)點(diǎn)”？3、物體看作質(zhì)點(diǎn)的物體看作質(zhì)點(diǎn)的條件條件 物體的

4、大小和形狀對所研究的問題的影響可以物體的大小和形狀對所研究的問題的影響可以忽略不計時忽略不計時思考：思考：1、大物體不能當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)，小物體才能當(dāng)、大物體不能當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)，小物體才能當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)？作質(zhì)點(diǎn)？2、某物體在情況、某物體在情況A中能看作質(zhì)點(diǎn)，那它中能看作質(zhì)點(diǎn)，那它在情況在情況B中也一定能看作質(zhì)點(diǎn)中也一定能看作質(zhì)點(diǎn) 1 1、下列情況不能看成質(zhì)點(diǎn)的是（、下列情況不能看成質(zhì)點(diǎn)的是（ ）A A、研究繞地球飛行時航天飛機(jī)的軌道、研究繞地球飛行時航天飛機(jī)的軌道B B、研究飛行中的直升機(jī)上的螺旋槳的轉(zhuǎn)動情況、研究飛行中的直升機(jī)上的螺旋槳的轉(zhuǎn)動情況C C、計算從北京開往汕頭的一列火車的運(yùn)行時間、計算從北京開往汕頭

5、的一列火車的運(yùn)行時間D D、計算火車通過路口所用的時間、計算火車通過路口所用的時間2、下列關(guān)于質(zhì)點(diǎn)的說法中，正確的是（、下列關(guān)于質(zhì)點(diǎn)的說法中，正確的是（ ）A、體積很小的物體都可看成質(zhì)點(diǎn)、體積很小的物體都可看成質(zhì)點(diǎn)B、質(zhì)量很小的物體都可看成質(zhì)點(diǎn)、質(zhì)量很小的物體都可看成質(zhì)點(diǎn)C、物體的大小和形狀在所研究的問題中起的作、物體的大小和形狀在所研究的問題中起的作用很小，可以忽略不計時，我們就可以把物體看用很小，可以忽略不計時，我們就可以把物體看成質(zhì)點(diǎn)成質(zhì)點(diǎn)D、只有低速運(yùn)動的物體才可看成質(zhì)點(diǎn)，高速運(yùn)、只有低速運(yùn)動的物體才可看成質(zhì)點(diǎn)，高速運(yùn)動的物體不可看成質(zhì)點(diǎn)動的物體不可看成質(zhì)點(diǎn)C觀察觀察思考思考 甲同學(xué)和

6、乙同學(xué)第一次乘火車，他們坐在火車站的甲同學(xué)和乙同學(xué)第一次乘火車，他們坐在火車站的未開動火車上。突然甲同學(xué)看著車窗外另一列火車叫起未開動火車上。突然甲同學(xué)看著車窗外另一列火車叫起來：來：“我們的車開動了！我們的車開動了！”乙同學(xué)盯著車窗外的柱子說：乙同學(xué)盯著車窗外的柱子說：“你看錯了，我們的車還沒開動。你看錯了，我們的車還沒開動?！蹦阏J(rèn)為甲乙同學(xué)的你認(rèn)為甲乙同學(xué)的說法誰對誰錯？說法誰對誰錯？ 二、參考系：二、參考系： 為了確定物體的位置和描述物體運(yùn)動而被選為了確定物體的位置和描述物體運(yùn)動而被選做參考的物體稱為參考系。做參考的物體稱為參考系。（注：初中所學(xué)參照（注：初中所學(xué)參照物是通俗說法，但本質(zhì)

7、相同）物是通俗說法，但本質(zhì)相同） 思考：同樣的物體，運(yùn)動為何會不同？思考：同樣的物體，運(yùn)動為何會不同？（1 1）描述物體的運(yùn)動可以選擇任意一個參考系，為）描述物體的運(yùn)動可以選擇任意一個參考系，為了簡便，一般選擇地面為參考系了簡便，一般選擇地面為參考系（任意性）（任意性）（2 2）同一物體對于不同的參考系，運(yùn)動往往是不同）同一物體對于不同的參考系，運(yùn)動往往是不同的的（差異性）（差異性）（3 3）比較兩個物體的運(yùn)動情況，必須選擇同一個參）比較兩個物體的運(yùn)動情況，必須選擇同一個參考系才有意義考系才有意義（統(tǒng)一性）（統(tǒng)一性）理解：理解：1、關(guān)于參考系的選取，下列說法正確的是、關(guān)于參考系的選取，下列說法

8、正確的是（ ）A、參考系必須選取靜止不動的物體、參考系必須選取靜止不動的物體 B、參考系必須是和地面聯(lián)系在一起的、參考系必須是和地面聯(lián)系在一起的C、在空中運(yùn)動的物體不能作為參考系、在空中運(yùn)動的物體不能作為參考系 D、任何物體都可以作為參考系、任何物體都可以作為參考系D2、第一次世界大戰(zhàn)期間，一名法國飛行員、第一次世界大戰(zhàn)期間，一名法國飛行員在在2000米的高空飛行時，發(fā)現(xiàn)旁邊有一個小米的高空飛行時，發(fā)現(xiàn)旁邊有一個小東西，他以為是一只小飛蟲，敏捷地把它抓東西，他以為是一只小飛蟲，敏捷地把它抓過來，令他吃驚的是，抓到的竟是一顆子彈。過來，令他吃驚的是，抓到的竟是一顆子彈。飛行員能抓住子彈的原因是飛

9、行員能抓住子彈的原因是（ ）A、飛行員反應(yīng)快、飛行員反應(yīng)快 B、子彈相對飛行員是靜止的、子彈相對飛行員是靜止的 C、子彈已經(jīng)飛行的沒勁了、子彈已經(jīng)飛行的沒勁了 D、飛行員有手勁、飛行員有手勁B在下列物體的運(yùn)動中，可視作質(zhì)點(diǎn)的物體有在下列物體的運(yùn)動中，可視作質(zhì)點(diǎn)的物體有 A.從北京開往廣州的一列火車從北京開往廣州的一列火車B.研究轉(zhuǎn)動的汽車輪胎研究轉(zhuǎn)動的汽車輪胎C.研究繞地球運(yùn)動時的航天飛機(jī)研究繞地球運(yùn)動時的航天飛機(jī)D.表演精彩芭蕾舞演員表演精彩芭蕾舞演員E.參加一百米跑競賽的運(yùn)動員在沖刺過程中參加一百米跑競賽的運(yùn)動員在沖刺過程中F.在斜下推力的作用下，沿水平面滑動的箱子在斜下推力的作用下，沿水

10、平面滑動的箱子G.計算子彈從槍口到靶心的飛行時間計算子彈從槍口到靶心的飛行時間H.測量子彈船過一張薄紙的時間測量子彈船過一張薄紙的時間做一做：甲、乙、丙三架電梯，甲中乘客看到一座高樓做一做：甲、乙、丙三架電梯，甲中乘客看到一座高樓在向下運(yùn)動，乙中乘客看到甲在向下運(yùn)動，丙中乘客看在向下運(yùn)動，乙中乘客看到甲在向下運(yùn)動，丙中乘客看到甲、乙都在向上運(yùn)動，這三架電梯的運(yùn)動情況可能有到甲、乙都在向上運(yùn)動，這三架電梯的運(yùn)動情況可能有那些？那些？如果一個可以看做質(zhì)點(diǎn)的物體沿直線運(yùn)動，怎樣定量描述如果一個可以看做質(zhì)點(diǎn)的物體沿直線運(yùn)動，怎樣定量描述物體的位置變化呢？物體的位置變化呢？要定量描述物體的位置變化，可以

11、利用我們已有的數(shù)學(xué)知要定量描述物體的位置變化，可以利用我們已有的數(shù)學(xué)知識，建立直線坐標(biāo)系。識，建立直線坐標(biāo)系。坐標(biāo)系的三要素：坐標(biāo)系的三要素：原點(diǎn)、正方向、單位長度原點(diǎn)、正方向、單位長度。三、坐標(biāo)系三、坐標(biāo)系問題思考小組討論（1 1）如果物體（例如滑冰運(yùn)動員）如果物體（例如滑冰運(yùn)動員）在平面上運(yùn)動在平面上運(yùn)動，我們，我們應(yīng)如何建立坐標(biāo)系？應(yīng)如何建立坐標(biāo)系？ （2 2）如果物體在空間里運(yùn)動呢？）如果物體在空間里運(yùn)動呢？1 1、描述直線運(yùn)動的物體的位置變化，可以建立一維、描述直線運(yùn)動的物體的位置變化，可以建立一維直線坐標(biāo)系直線坐標(biāo)系一維坐標(biāo)表示：一維坐標(biāo)表示：x x2 2、描述平面上運(yùn)動的物體的、描述平面上運(yùn)動的物體的位置變化，可以建立二維平面位置變化，可以建立二維平面直角坐標(biāo)系直角坐標(biāo)系二維坐標(biāo)表示二維坐標(biāo)表示（x,yx,y）x/mx/m0 01 12 23 3-1-13 3、描述立體空間內(nèi)運(yùn)動的物體的位置變化，可以建立、描述立體空間內(nèi)運(yùn)動的物體的位置變化，可以建立三維立體空間坐標(biāo)系三維立體空間坐標(biāo)系三維坐標(biāo)表示三維坐標(biāo)表示（x,y,zx,y,z） y/my/m1 10 02 2-2-2-1-1-1-1-2-22 21 1x/mx/m1 1、機(jī)械運(yùn)動：物體相對于其他物體的位置變、機(jī)械運(yùn)動：物體相對于其他物體的位置變化叫化叫機(jī)械運(yùn)