人教版物理必修1第一章運動的描述第1節(jié)質(zhì)點參考系坐標(biāo)系

第一章運動的描述第1節(jié)質(zhì)點、參考系坐標(biāo)系09:32:171理解質(zhì)點的概念，知道物體可看作質(zhì)點的條件。理解參考系的概念，知道物體的運動具有相對性。理解坐標(biāo)系的概念，會用一維坐標(biāo)系定量描述物體的位置以及位置的變化。體會物理模型科研方法在科學(xué)研究中的作用。習(xí)學(xué)目標(biāo)09:32:172通過對實際物體的分析建立質(zhì)點的概念。通過研究同一物體同一運動的不同方面，掌握物體可看作質(zhì)點的條件。通過對物體直線運動的分析，理解一維坐標(biāo)系在描述物體位置中的作用。學(xué)法指導(dǎo)09:32:173質(zhì)點的概念在某些情況下，忽略物體的大小和形狀，而突出“物體具有質(zhì)量”這一要素，把它簡化為一個有質(zhì)量的物質(zhì)點，這樣的點稱為質(zhì)點?；A(chǔ)知識知識點一：質(zhì)點09:32:174對質(zhì)點的理解質(zhì)點是用來代替物體的有質(zhì)量的點，其特點是具有質(zhì)量，沒有大小、體積、形狀，它與幾何“點”有本質(zhì)的區(qū)別。（1）質(zhì)點是一種“理想化模型”，質(zhì)點是對實際物體的高度抽象。（2）基礎(chǔ)知識知識點一：質(zhì)點09:32:175“理想化模型”是為了使研究的問題得以簡化或研究問題的方便而進(jìn)行的一種科學(xué)的抽象，實際并不存在。理想化模型“理想化模型”是以研究目的為出發(fā)點，突出問題的主要因素，忽略次要因素而建立的物理模型。“理想化模型”是在一定程度和范圍內(nèi)對客觀存在的復(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，在以后的學(xué)習(xí)中我們還會學(xué)習(xí)到其他的理想化化模型。（1）（2）（3）拓展09:32:176把物體看作質(zhì)點的條件物體的大小形狀可以忽略研究平動物體的運動情況物體的轉(zhuǎn)動不起主要作用題目中有特殊說明的物體物體的大小和形狀可以忽略或物體上任意一點的運動可代替物體的運動時，可把物體看作質(zhì)點。有以下四種情況：基礎(chǔ)知識知識點一：質(zhì)點09:32:177物體能否看作質(zhì)點與其本身的大小無關(guān)，很小的物體不一定能看作質(zhì)點。關(guān)于質(zhì)點的兩點提醒同一物體有時能看作質(zhì)點，有時不能看作質(zhì)點，關(guān)鍵是看其本身的大小和形狀對所研究的問題有無影響。（1）（2）提醒09:32:17809:32:179例1.在研究下述運動時，能把物體看作質(zhì)點的是（）A.研究火星探測器從地球到火星的飛行軌跡B.研究火星探測器降落火星后如何探測火星的表面C.研究在冰面上旋轉(zhuǎn)的花樣滑冰運動員的動作D.研究一列火車通過長江大橋所需的時間A

方法技巧首先看題目研究的問題是什么。然后看物體的大小和形狀對所研究的問題是否起作用，其影響是否可以忽略不計。（1）（2）判斷研究對象能否看做質(zhì)點的方法09:32:171009:32:1711例1.在研究下述運動時，能把物體看作質(zhì)點的是（）A.研究火星探測器從地球到火星的飛行軌跡B.研究火星探測器降落火星后如何探測火星的表面C.研究在冰面上旋轉(zhuǎn)的花樣滑冰運動員的動作D.研究一列火車通過長江大橋所需的時間A解析：分析的思路：看物體的大小和形狀能否忽略。表解如下：A√火星探測器的大小和形狀相對于從地球到火星的距離可以忽略，探測器能視為質(zhì)點B×探測火星表面時，火星探測器的大小和形狀不能忽略，是主要因素，不能視為質(zhì)點。C×在研究花樣滑冰運動員的動作時，如果把她看成質(zhì)點就沒有動作了，不能視為質(zhì)點D×火車的長度相對于長江大橋的長度不能忽略，研究運動時間時火車不能視為質(zhì)點09:32:1712練1.下列關(guān)于質(zhì)點的說法正確的是（）A.質(zhì)點是一個理想化模型，實際上并不存在，所以引入這個概念沒有多大意義B.只有體積很小的物體才能看作質(zhì)點C.凡輕小的物體，皆可看作質(zhì)點D.當(dāng)物體的形狀和大小對所研究的問題屬于無關(guān)或次要因素時，即可把物體看作質(zhì)點D在直線坐標(biāo)系中，物體的坐標(biāo)值有正值也有負(fù)值，這表示物體的位置有何不同？物體做平動時各點運動情況都相同，一定能看做質(zhì)點嗎？試舉例說明。（1）（2）學(xué)后思考09:32:1713運動與靜止的關(guān)系自然界中一切物體都處于永恒的運動中，絕對靜止的物體是不存在的——運動的絕對性。（1）描述一個物體的位置及其隨時間的變化，總是相對于其他物體而言的——運動的相對性。（2）知識點二：參考系基礎(chǔ)知識09:32:1714參考系概念：在描述物體的運動時，被選定做參考，假定為不動的其他物體。（1）引入?yún)⒖枷档囊饬x（2）①選定了參考系，才能確定物體的位置。②選定了參考系，才能知道和研究物體的運動。如：在茫茫的大海上，水天一色，水手可以以太陽或星辰作為參考，確定自己船艦的位置和航向基礎(chǔ)知識知識點二：參考系09:32:1715參考系參考系的選取原則（3）選取參考系一般應(yīng)根據(jù)研究對象和研究對象所在的系統(tǒng)來決定。參考系的選取可以是任意的。在實際問題中，參考系的選取以研究問題方便，對運動的描述盡可能簡單為基本原則。比如研究火車上物體的運動情況，一般選取火車作為參考系；研究上物體的運動時，常選取地面或相對地面靜止的物體作為參考系。①②基礎(chǔ)知識知識點二：參考系09:32:1716參考系參考系對運動的影響（4）對于同一個物體的運動的描述，如果選取不同的物體做參考系，所得到的結(jié)果可能不同。比如有一輛載有乘客的客車，在京福高速公路上由北向南行駛，若以客車為參考系，乘客是靜止的；若路邊的樹木為參考系，客車及乘客向南運動；若以也向南行駛但比客車運動得快的另外一輛轎車為參考系，客車及乘客又是向北運動的。①基礎(chǔ)知識知識點二：參考系09:32:1717參考系的四個性質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)性：用來做參考系的物體都是假定不動的，被研究的物體是運動還是靜止，都是相對于參考系而言的。任意性：參考系的選取具有任意性，但應(yīng)觀察方便和對運動的描述竟可能簡單為原則。統(tǒng)一性：比較不同的物體的運動時，應(yīng)該選擇同一參考系。（1）（2）（3）差異性：同一運動選擇不同的參考系，觀察結(jié)果一般不同。（4）總結(jié)09:32:1718總結(jié)：BRT差.09:32:1719例2.

某校高一的新同學(xué)分別乘兩輛汽車去市公園游玩。當(dāng)兩輛汽車在平直公路上運動時，甲車一同學(xué)看見乙車沒有運動，而乙車內(nèi)一同學(xué)看見路旁的數(shù)目向西移動。如果以地面為參考系，那么，根據(jù)上述觀察到的現(xiàn)象可說明（）

A.甲車不動，乙車向東運動B.乙車不動，甲車向東運動C.甲車向西運動，乙車向東運動D.甲、乙兩車以相同的速度都向東運動D09:32:1720練2.關(guān)于參考系的選取，下列說法正確的是（）

A.研究物體的運動，必須選定參考系B.描述一個物體的運動情況時，參考系是可以任意選取的C.實際選取參考系時，應(yīng)本著便于觀測和對運動的描述盡可能簡單的原則來進(jìn)行D.參考系必須選取地面或相對于地面不動的其他物體ABC題目所述運動現(xiàn)象中往往有兩個物體，觀察到運動的物體是要研究的物體，另外一個物體往往就是參考系。假設(shè)法：假設(shè)以某物體為參考系，看看對物體運動的描述是否與觀察到的結(jié)果一致。若一致，該物體可能就是參考系。（1）（2）判斷某運動現(xiàn)象所選參考系的方法

方法技巧09:32:1721神州十號宇宙飛船于2013年6月發(fā)射升空，宇航員王亞平進(jìn)行了太空授課。當(dāng)宇宙飛船繞地球飛行時，以地球為參考系，坐在宇宙飛船中的宇航員如何運動？以軌道艙為參考系呢？“參考系一旦被選定就視為靜止”能否理解為參考系一定是靜止的？（1）（2）學(xué)后思考09:32:1722建立坐標(biāo)系的物理意義借助適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系可以定量地描述物體的位置及位置變化?；A(chǔ)知識知識點三：坐標(biāo)系09:32:1723坐標(biāo)系的種類直線坐標(biāo)系（1）適用的運動及作用:描述直線運動物體的位置及位置變化基礎(chǔ)知識知識點三：坐標(biāo)系09:32:1724坐標(biāo)系的種類平面直角坐標(biāo)系（2）適用的運動及作用:描述平面內(nèi)運動物體的位置及位置變化基礎(chǔ)知識知識點三：坐標(biāo)系09:32:1725坐標(biāo)系的種類空間直角坐標(biāo)系（3）適用的運動及作用:描述立體空間內(nèi)運動物體的位置及位置變化基礎(chǔ)知識知識點三：坐標(biāo)系09:32:1726實際應(yīng)用中還有其他坐標(biāo)系。地理上用緯度和經(jīng)度來確定位置，軍事、測量和日常生活領(lǐng)域通常采用全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPS）來確定方位。坐標(biāo)系相對參考系靜止不動，坐標(biāo)系不同，描述的同一物體的位置坐標(biāo)也是不同的，但位置的變化是相同的。（1）（2）關(guān)于坐標(biāo)系的兩點提醒提醒09:32:172709:32:1728例3.一質(zhì)點在x軸上運動，先后經(jīng)過了A、B、C、D、E五個位置，各個位置及坐標(biāo)如下表：（1）請在圖中的x軸上標(biāo)出質(zhì)點的五個位置。（2）經(jīng)過哪個位置時質(zhì)點離開坐標(biāo)原點最遠(yuǎn)？有多遠(yuǎn)？B位置ABCDE坐標(biāo)x/m05-4-1-7ABDCE由圖可知，在E點時，質(zhì)點離開遠(yuǎn)點的距離最遠(yuǎn)，為7m.建立坐標(biāo)系時，必須標(biāo)上原點、正方向和單位長度，同時不能忽略“+”“-”號。。（1）位置坐標(biāo)的意義：正、負(fù)表示方向，數(shù)值表示距坐標(biāo)原點的距離。（2）坐標(biāo)軸的方向不一定非得在水平方向或豎直方向上。（3）關(guān)于坐標(biāo)系的三點說明總結(jié)09:32:172909:32:1730練3.國慶60周年盛典上，游行的隊伍和彩車依次從天安門前經(jīng)過，以北京長安街為坐標(biāo)軸x，向西為正方向，以天安門中心所對的長安街中心為坐標(biāo)原點O，建立一維坐標(biāo)系。一輛彩車最初在原點以東3km處，幾分鐘后行駛到原點以西2km處。這輛汽車最初位置和最終位置分別是（）

A.3km2mB.-3km2kmC.3km-2kmD.-3km-2kmB【知識網(wǎng)絡(luò)】質(zhì)點參考系坐標(biāo)系質(zhì)點參考系坐標(biāo)系用來代替物體的有質(zhì)量的點看作質(zhì)點的條件：質(zhì)點是理想化模型概念：對運動的影響：定量地描述物體的位置和位置的變化概念：大小和形狀對所研究的問題可忽略描述物體運動時用來做參考的物體參考系選取不同，運動的描述就不同09:32:173109:32:1732在研究物體的運動時，下列物體可以當(dāng)作質(zhì)點處理的是（）

A.可繞一端轉(zhuǎn)動的木桿的運動B.在大海中航行的船，要確定它在大海中的位置C.研究表演走鋼絲的雜技演員的肢體動作D.研究地球的自傳B課堂練習(xí)09:32:1733在下列各運動項目中，運動員可看作質(zhì)點的是（）

A.自由體操B.跳水C.花樣游泳D.馬拉松賽跑D課堂練習(xí)09:32:1734關(guān)于機(jī)械運動和參考系，下列說法正確的是（）

A.研究和描述一個物體的運動時，必須選定參考系B.由于運動時絕對的，描述運動時，無需選定參考系C.一定要選固定不動的物體為參考系D.研究地面上物體的運動時，必須選地面為參考系A(chǔ)課堂練習(xí)09:32:1735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)軸的原點定在拋出點正下方2m處，設(shè)向下的方向為坐標(biāo)軸的正方向，則小球的拋出點、落接點、接住點的坐標(biāo)分別是（）

A.2m，-2m，-1mB.-2m，2m，1mC.4m，0，1mD.-4m，0，-1mB課堂練習(xí)09:32:1736下列關(guān)于運動的書法正確的是（）

A.物體的位置沒有變化就是不運動B.兩物體間的距離沒有變化，兩物體一定都是靜止的C.自然界中沒有不運動的物體，運動是絕對的，靜止是相對的D.為了研究物體的運動，必須先選擇參考系，平常說的運動或靜止是相對于地面而言的CD課堂練習(xí)09:32:1737觀察圖中的煙和小旗，關(guān)于甲、乙兩車相對于房子的運動情況，下列說法正確的是（）

A.甲、乙兩車一定向左運動B.甲、乙兩車一定向右運動C.甲車可能運動，乙車向右運動D.甲車可能靜止，乙車向左運動D課堂練習(xí)09:32:1738“空手把鋤頭，步行騎水牛；人從橋上過，橋流水不流?！逼渲小皹蛄魉涣鳌敝械摹皹蛄鳌笔且韵铝心膫€物體為參考系的（）

A.水B.橋C.人D.河岸A課堂練習(xí)09:32:1739一物體從O點出發(fā)，沿東偏北30°的方向運動10m至A點，然后又向正南方向運動5m至B點。

（1）建立適當(dāng)坐標(biāo)系，描述出該物體的運動軌跡；（2）依據(jù)建立的坐標(biāo)系，分別求出A、B兩點的坐標(biāo)。課堂練習(xí)09:32:1740一物體從O點出發(fā)，沿東偏北30°的方向運動10m至A點，然后又向正南方向運動5m至B點。

（1）建立適當(dāng)坐標(biāo)系，描述出該物體的運動軌跡；課堂練習(xí)ABOx/m（東）y/m（北）折線OAB為該物體的運動軌跡.30°09:32:1741一物體從O點出發(fā)，沿東偏北30°的方向運動10m至A點，然后又向正南方向運動5m至B點。（2）依據(jù)建立的坐標(biāo)系，分別求出A、B兩點的坐標(biāo)。課堂練習(xí)

A的坐標(biāo)為：B的坐標(biāo)為：

P11.說一說：對于在平面上運動的物體，例如冰場上的花樣滑冰運動員，要描述他們的位置，你認(rèn)為應(yīng)該怎樣建立坐標(biāo)系？

答：花樣滑冰運動員在平面內(nèi)運動，應(yīng)該建立二維坐標(biāo)系，即平面直角坐標(biāo)系，若考慮跳躍、旋轉(zhuǎn)動作，應(yīng)建立空間直角坐標(biāo)系。課本習(xí)題解析09:32:1742P11.