高一物理《質(zhì)點_參考系和坐標(biāo)系_》(很好)（基礎(chǔ)教育）

1、第一章 運動的描述 物理學(xué)家海森堡說：“為了理解現(xiàn)象，首要條件是引入適當(dāng)?shù)母拍?，我們才能真正知道觀察到了什么?！钡谝徽?運動的描述1.1 質(zhì)點、參考系和坐標(biāo)系機械運動機械運動：物體相對于其他物體的位置變化叫機械運動，簡稱運動 誰運動？（研究對象）人類的認知規(guī)律： 運動：由淺入深由表及里 怎樣運動？（描述：文字、物理量、圖像）為何會運動？（因果分析）問題1：該如何描述物體的運動呢？詩人用氣勢磅礴來描述大河中的水流，用矯捷如燕來描述運動員輕盈的舞姿，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？ 誰能準(zhǔn)確描述下列物體的運動？ 如：雄鷹在空中翱翔 足球的飛滾 樹葉、紙張的飄落 海浪的洶涌

2、澎湃精確描述之難問題1：該如何描述物體的運動呢？問題1：該如何描述物體的運動呢？ 難道我們真的無法描述物體的運動？ 例：飛機以某速度從南京飛向北京, 研究火車在城市之間運行我們是否要考慮飛機本身大??？車箱的顫動我們考慮嗎？我們已經(jīng)很自然的忽略某些次要因素（如形狀、大?。魂P(guān)心主要的方面。研究飛機在空中的位置、離開地面的高度、飛行的速度、運動軌道等問題時，需要考慮它本身的大小和形狀嗎？ 研究飛機在空中的位置、離開地面的高度、飛行的速度、運動軌道等問題時，可以用一個小點代替這個“龐大”的飛機因為飛機的大小與形狀在研究的問題中影響很小,可忽略不計在物理學(xué)中為了研究的方便,可以用一個小點代替物體這個

3、有質(zhì)量的點稱為質(zhì)點 研究飛機在空中的位置、離開地面的高度、飛行的速度、運動軌道等問題時，它本身的大小和形狀是次要因素可忽略.這時飛機可看成質(zhì)點. 不能!因為研究飛機輪胎的轉(zhuǎn)動時,飛機輪胎的大小與形狀在研究的問題中不可忽略.思考：而當(dāng)我們研究飛機輪胎的轉(zhuǎn)動時,能否把飛機輪胎看成質(zhì)點?問題提出：物體都可以看作質(zhì)點嗎？結(jié)論1： 當(dāng)物體的大小與形狀在研究的問題中影響很小,可忽略不計時,可看成質(zhì)點問題二:大家手中的筆可不可以看成質(zhì)點？結(jié)論2: 如果物體上各點的運動情況完全相同，可看成質(zhì)點.做一做：1）讓筆平移一段距離； 2）讓筆轉(zhuǎn)動起來比較兩種情況的不同思考（1） 研究地球繞太陽的公轉(zhuǎn)能否把地球視為一個

4、質(zhì)點呢？（2） 研究地球上各處的季節(jié)變化時，能否把它視為質(zhì)點呢？（3） 一列沿京滬鐵路運動的火車，若研究它從上海到北京的運動能否把它簡化為一個質(zhì)點？（4） 研究火車通過南京長江大橋的運動時，能否把它簡化為一個質(zhì)點呢？ 一 質(zhì)點質(zhì)點：用來代替物體的有質(zhì)量的點。 理解：質(zhì)點不是實際存在的物體；質(zhì)點是一個理想的物理模型；質(zhì)點是實際事物的一種近似反映，是為了研究問題的方便而進行的科學(xué)抽象；建立質(zhì)點概念時抓住了主要因素，忽略了次要因素，突出了事物的主要特征，使問題得到了簡化1）物體上各點的運動有差別，但相對于所研究的問題可以忽略時,可看作質(zhì)點.如：高空翱翔的老鷹,地球的公轉(zhuǎn),火車運行里程 物體看作質(zhì)點的

5、條件:2)如果物體上各點的運動情況完全相同,可看作質(zhì)點,如:平移的粉筆,滑動的木塊3)物體本身的大小對所研究的問題不能忽略時,不能把物體看作質(zhì)點,如:研究地球的自轉(zhuǎn),研究火車過橋的時間具體情況具體分析思考與討論：質(zhì)點和幾何中的點是一回事嗎？1、相同點：都是沒有形狀和大小的點。2、不同點：質(zhì)點是實際物體的抽象，它具有一定的物理內(nèi)涵，不僅具有物體的全部質(zhì)量，而且是一相對的物理概念；幾何中的點沒有質(zhì)量，僅表示位置，而且應(yīng)該絕對的小。質(zhì)點小結(jié)：質(zhì)點是一種科學(xué)抽象，是一種理想化的模型。質(zhì)點是對實際物體的近似，這也是物理學(xué)中常用的一種重要的研究方法。一個物體能否看成質(zhì)點，取決于它的形狀和大小在所研究問題中

6、是否可以忽略不計，而跟自身體積的大小、質(zhì)量的多少和運動速度的大小無關(guān)。課堂訓(xùn)練1.下列關(guān)于質(zhì)點的說法中，正確的是（ ）A.體積很小的物體都可看成質(zhì)點B.質(zhì)量很小的物體都可看成質(zhì)點C.無論物體的質(zhì)量多大，只要物體的尺寸跟物體間距相比甚小時，就可以看成質(zhì)點D.只有低速運動的物體才可看成看點,高速運動的物體不可看作質(zhì)點C2、下列情況不能看成質(zhì)點的是（ ）A、研究繞地球飛行時航天飛機的軌道B、研究飛行中的直升機上的螺旋槳的轉(zhuǎn)動情況C、計算從北京開往汕頭的一列火車的運行時間D、計算火車通過路口所用的時間BD3、在下列物體的運動中，可視作質(zhì)點的物體有 ( )A.從北京開往廣州的一列火車B.研究轉(zhuǎn)動的汽車輪

7、胎C.研究繞地球運動時的航天飛機D.表演精彩芭蕾舞演員E.參加一百米跑競賽的運動員在沖刺過程中F.在斜下推力的作用下，沿水平面滑動的箱子G.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。 ACFG思維體操： 如何解釋小孩的靜止？ 同樣的物體，運動會不同？同一運動，如果選取的參考系不同，運動情況一般不同參考系的研究參考系的研究參考系的研究二、參考系定義：描述物體運動時，用來作參考(假定 為不動) 的物體選擇和利用參考系的原則是什么？描述物體是否運動是看相對于參考系的位置是否改變，事先假定參考系不動；選取不同的參考系來觀察同一物體的運動結(jié)果往往是不同；參考系的選取可以是任意的，實際

8、解題應(yīng)以觀測方便和使物體的運動盡可能簡單為原則；通常選取地面為參考系；比較兩個物體的運動應(yīng)選同一參考系。參考系小結(jié)運動和靜止是相對于參考系的。參考系的選取是任意的。選擇不同的參考系，觀察的結(jié)果可能不一樣，也可能一樣。選擇參考系時，應(yīng)使物體運動的描述盡可能簡單、方便。比較兩個物體的運動情況，必須選擇同一參考系才有意義。 飛花兩岸照船紅，百里榆堤半日風(fēng)。臥看滿天云不動，不知云與我俱東。詩境中的相對運動體會 敦煌曲子中有這樣的詩句:“滿眼風(fēng)波多閃爍?看山恰是走來迎,仔細看山山不動,是船行。” 送瘟神 毛澤東綠水青山枉自多 華佗無奈小蟲何 千村薜荔人遺矢 萬戶蕭疏鬼唱歌 坐地日行八萬里 巡天遙看一千河

9、 牛郎欲問瘟神事 一樣悲歡逐逝波 課堂訓(xùn)練1.關(guān)于參考系的選取，下列說法正確的是（ ）A.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C.在空中運動的物體不能作為參考系 D.任何物體都可以作為參考系D2、第一次世界大戰(zhàn)期間，一名法國飛行員在2000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（ ）A、飛行員反應(yīng)快 B、子彈相對飛行員是靜止的 C、子彈已經(jīng)飛行的沒勁了 D、飛行員有手勁B3、描述物體地運動，必須選擇參考系，關(guān)于參考系，下列說法中正確地是（ ）（A）早晨太陽從東方升起，參考

10、系是地面（B）地球繞太陽近似做圓周運動，參考系是太陽（C）研究地面上物體的運動只能取地面為參考系（D）在不同參考系中描述物體的運動，簡繁程度會不同 ABD 文字描述方便嗎？能精確嗎？ 有沒有簡便又準(zhǔn)確的方法？區(qū)分：定性與定量笛卡兒發(fā)明坐標(biāo)系 若物體只在一條直線上運動，如何描述位置變化？若在某平面（操場）上呢？ 如 何 確 定 物 體 的 位 置三、坐標(biāo)系定義: 為了定量地描述物體的位置及位置的變化，而需要在參考系上建立適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系5m0 x一個坐標(biāo)系有幾個要素呢？數(shù)字原點單位長度正方向物理量的符號和單位說一說：除了上面的直線坐標(biāo)系，你還知道什么其他的坐標(biāo)系嗎？1、描述直線運動建立一維直線坐標(biāo)系

11、2、描述平面運動建立二維平面直角坐標(biāo)系3、描述立體空間內(nèi)運動建立三維立體空間坐標(biāo)系 1.如圖所示，一輛自行車從青海新村出發(fā)沿青海路駛向海中附校和海門中學(xué)方向，我們怎樣描述自行車的位置隨時間的變化？青海新村：00青海路獅山路7：09海門中學(xué)7：12海中附校7：07青海橋7：03x（西）0(西)y(南)生活中的物理車載GPS定位系統(tǒng)1車載GPS定位系統(tǒng)1 生活中的物理GPS：全球定位系統(tǒng) ( 授時與測距導(dǎo)航系統(tǒng)-全球定位系統(tǒng)navigation system timing and rangingglobal positioning system ) 全球定位系統(tǒng)是美國從20世紀(jì)70年代開始研制，歷時20年，耗資200億美元，于1994年全面建成，具有在海、陸、空進行全方位實時三維導(dǎo)航與定位能力的新一代衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系統(tǒng)。 在美國,GPS全球衛(wèi)星定位技術(shù)與“阿波羅”飛船登月、航天飛機升空，同列為20世紀(jì)“三大航天工程”。生活中的物理GPS：全球定位系統(tǒng) ( 授時與測距導(dǎo)航系統(tǒng)-全球定位系統(tǒng)navigation system timing and rangingglobal positioning system ) GPS系統(tǒng)包括三大部分： （1）GPS衛(wèi)星（空間部分） （2）地面支撐系統(tǒng)（地面監(jiān)控部分） （3）GPS接收機（用戶部分）定位儀中所示位置1.質(zhì)點:只有質(zhì)