理解伽利略坐標變換課件

教學目標：1、理解描述運動的相對性。2、理解伽利略坐標變換、速度變換和加速度變換。3、能綜合運用運動學的相關(guān)知識分析、解決實際問題。課題：§1-3相對性運動常見力和基本力教學目標：課題：§1-3相對性運動常見力和基本力東南西北圖1小王開車向東行駛，小李正站在路邊。路邊小汽車街道小王小李一、相對運動§1-3相對性運動常見力和基本力東南西北圖1小王開車向東行駛，小李正站在路邊。路邊小汽車OxyzO'x'y'z'

考慮兩個參考系中的坐標系K和K’(即Oxyz和Ox’y’z’)，它們相對作勻速直線運動。

在t=0時刻兩坐標系重合，對于同一個質(zhì)點P，在任意時刻兩個坐標系中對應(yīng)的位置矢量：P1.伽利略坐標變換OxyzO'x'y'z'考慮兩個參考系中的坐標系K'系原點相對K系原點的位矢：從圖中很容易看出矢量關(guān)系：成立的條件:絕對時空觀！空間絕對性:空間兩點距離的測量與坐標系無關(guān)。時間絕對性:時間的測量與坐標系無關(guān)。OxyzO'x'y'z'PK'系原點相對K系原點的位矢：從圖中很容易看出矢量關(guān)系：成立P點在K系和K'系的空間坐標、時間坐標的對應(yīng)關(guān)系為因此，滿足經(jīng)典時空觀的條件時——伽利略坐標變換式?；蚧騊點在K系和K'系的空間坐標、時間坐標的對應(yīng)關(guān)系為因此，滿足

分別表示質(zhì)點在兩個坐標系中的速度即伽利略速度變換2.伽利略速度變換與加速度變換分別表示質(zhì)點在兩個坐標系中的

注意：低速運動的物體滿足速度變換式，并且可通過實驗證實，對于高速運動的物體，上面的變換式失效。OxyzO'x'y'z'P

相對于地面豎直下落的物體，作出各個坐標系中的速度方向，滿足矢量三角形法則。

為了便于記憶，通常把速度變換式寫成下面的形式：注意：低速運動的物體滿足速度變換式，并且可通過實

設(shè)K’系相對于K系作勻加速直線運動,加速度

沿x方向。表明質(zhì)點的加速度相對于作勻速運動的各個參考系不變。伽利略加速度變換。設(shè)K’系相對于K系作勻加速直線運動,加速度例1小王在一架空中飛行的飛機里，以相對地面恒定的水平速度75m/s向東飛行。小李站在地面觀察小王向飛機窗外投擲包裹，如圖所示。包裹釋放時相對小王是靜止的。從小王和小李的視點來描述包裹的運動。取小王為坐標原點，小李在初始時正站在O點處，且取此時t=0。同時取單位矢量垂直向上，單位矢量指向東。忽略空氣阻力。東南西北小王小李例1小王在一架空中飛行的飛機里，以相對地面恒定的水平速度7解：（1）以小王為觀察者，包裹從靜止釋放，直線下落東南西北小王小李（2）以小李為觀察者，解：（1）以小王為觀察者，包裹從靜止釋放，直線下落東南西北小自測在雷達屏上，導(dǎo)航員C正在測量兩架噴氣式飛機A和B的速度。導(dǎo)航員C測量A的速度為200m/s，向北飛，測量B的速度為250m/s，向東南飛。設(shè)指向東，指向北，用單位矢量，寫出、、、和.答案：自測在雷達屏上，導(dǎo)航員C正在測量兩架噴氣式飛機A和B的速例題2

一貨車在行駛過程中，遇到5m/s豎直下落的大雨，車上僅靠擋板平放有長為l=1m的木板。如果木板上表面距擋板最高端的距離h=1m，問貨車以多大的速度行駛，才能使木板不致淋雨？解：車在前進的過程中，雨相對于車向后下方運動，使雨不落在木板上，擋板最上端處的雨應(yīng)落在木板的最左端的左方。

車車例題2一貨車在行駛過程中，遇到5m/s豎直下落的大雨，車思考題：裝有豎直遮風玻璃的汽車，在大雨中以速率前進，雨滴則以速率豎直下落，問雨滴將以什么角度打擊遮風玻璃？答：汽車前進的速度是相對地面的，雨滴下落的速度也是相對地面的，所以雨滴相對汽車的速度為

速度矢量圖如右與豎直方向的夾角思考題：裝有豎直遮風玻璃的汽車，在大雨中以速率前進，雨例3一列火車正以3.4m/s的速率向東行駛。用指南針定方向，一人在貨車廂的平板上以1.2m/s的速率相對火車朝東北方向行走。求人相對地的速度。答案：4.3m/s，東偏北110例3一列火車正以3.4m/s的速率向東行駛。用指南針定方課堂作業(yè)打開課本和筆記。請將所有解答寫在課堂作業(yè)本上。要求解題格式規(guī)范，作圖準確。課堂作業(yè)打開課本和筆記。請將所有解答寫在課堂作業(yè)本上。要求解課堂練習題1設(shè)河面寬1km，河水由北向南流動，流速為2m/s。有一船相對于河水以v’=1.5m/s的速率從西岸駛向東岸，問：

(1)如果船頭與正北方向成角，船到達對岸要花多少時間？(2)如果船到達對岸的時間為最短，船頭與河岸應(yīng)成多大的角度？到達對岸時船在下游何處？（3）如果船相對于岸走過的路程為最短，船頭與河岸應(yīng)成多大的角度？課堂練習題1設(shè)河面寬1km，河水由北向南流動，流速為2m解：（1）由速度變換定理速度的分量為運動學方程為解得解：（1）由速度變換定理速度的分量為運動學方程為解得（2）船能在最短時間內(nèi)渡河，由（1）式可知，當時，t最小。即（2）船能在最短時間內(nèi)渡河，由（1）式可知，當時，（3）設(shè)船頭與岸之間夾角為，則由（1）（2）兩式得令，得代入（3）式得（3）設(shè)船頭與岸之間夾角為，則由（1）（2）兩式得令作業(yè)1、習題p481-212、預(yù)習

p32牛頓運動定律作業(yè)1、習題