2015_2016高中物理第一章第一节质点参考系和坐标系课件新人教版必修1.ppt
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1、质点,参考系和坐标系质点,参考系和坐标系 他们的位置发生了他们的位置发生了变化吗?怎样描述物体变化吗?怎样描述物体的运动?的运动?机械运动机械运动(mechanical motion)物体空间位置随时间的变化。物体空间位置随时间的变化。自然界的一切物体都是运动着的,自然界的一切物体都是运动着的,机械运动是自然界中最简单最基本的机械运动是自然界中最简单最基本的运动形态。运动形态。1.1 质点质点 参考系和坐标系参考系和坐标系第一章第一章 运动的描述运动的描述1 1、物体和质点、物体和质点、物体和质点、物体和质点 在在任何情况任何情况下,描述物体的运动都下,描述物体的运动都必须要考虑物体的大小和形
2、状吗?必须要考虑物体的大小和形状吗?由于物体有大小和形状,各部分运动情由于物体有大小和形状,各部分运动情况一般不同,要描述物体各部分空间位置随况一般不同,要描述物体各部分空间位置随时间的变化,是很困难的。时间的变化,是很困难的。研究一列北京到广州的列车的位置随时间的变化研究一列北京到广州的列车的位置随时间的变化 关系,可以关系,可以忽略忽略物体的大小和形状,物体的大小和形状,将它看作是有质量的点将它看作是有质量的点 研究地球绕太阳公转,研究地球绕太阳公转,可以可以忽略忽略地球的大小和形状地球的大小和形状 监测火箭发射时,用荧光屏上的监测火箭发射时,用荧光屏上的小光点小光点代替这代替这个个“庞大
3、庞大”的物体的物体 突出主要因素,忽略次要因素,将实际问突出主要因素,忽略次要因素,将实际问题简化为物理模型,是研究物理学问题的基本题简化为物理模型,是研究物理学问题的基本思维方法之一,这种思维方法叫理想化方法。思维方法之一,这种思维方法叫理想化方法。质点就是利用这种思维方法建立的一个理质点就是利用这种思维方法建立的一个理想化物理模型。想化物理模型。理想化方法理想化方法名词解释名词解释 我们在处理这些问题时,常常不考虑我们在处理这些问题时,常常不考虑物体各部分的差异,把物体简化成没有物体各部分的差异,把物体简化成没有大大小小、形状形状的点,或者说用一个有的点,或者说用一个有质量质量的点的点来代
4、替物体。来代替物体。(1)质点的定义)质点的定义用来用来代替代替 物体的有物体的有质量质量的点叫做质点。的点叫做质点。实际物体运动的描述实际物体运动的描述质点运动的描述质点运动的描述名词解释名词解释什么样的物体可以看作质点?什么样的物体可以看作质点?讨论与交流讨论与交流 1地地球球是是一一个个庞庞然然大大物物,直直径径约约为为12 800km,与与太太阳阳相相距距15Xl08 km研研究究地地球球绕绕太太阳阳的的公公转转时时,能能不不能能把把它它看看成成质质点点?研研究究地地面面上上各各处处季季节节变化时,能不能把它看成质点变化时,能不能把它看成质点?2.某某同同学学从从家家中中走走1km到到
5、学学校校,能能不不能能看看作作质质点点?该同学作课间操,能不能看作质点?该同学作课间操,能不能看作质点?小结:小结:1、同一物体能否看作质点,要看具体情况。、同一物体能否看作质点,要看具体情况。2、当物体的形状和大小对所研究的问题影响、当物体的形状和大小对所研究的问题影响很小时,就可以看作质点。很小时,就可以看作质点。“具有质量具有质量”和和“占有位置占有位置”,但,但没有大小没有大小、没有形没有形状状。质点质点没有体积没有体积,因而质点是不可能转动的。任何转动,因而质点是不可能转动的。任何转动的物体在研究其自转时都不能简化为质点。的物体在研究其自转时都不能简化为质点。质点不一定是很小的物体,
6、很大的物体也可简化为质质点不一定是很小的物体,很大的物体也可简化为质点。同一个物体有时可以看作质点,有时又不能看作质点。同一个物体有时可以看作质点,有时又不能看作质点,具体问题具体分析。点,具体问题具体分析。质点是一种科学抽象,质点是一种科学抽象,是对实际物体的近似,是一种是对实际物体的近似,是一种理想化的理想化的物理模型物理模型,这也是物理学中常用的一种重要的,这也是物理学中常用的一种重要的研究方法。研究方法。(2)质点的特点)质点的特点练习练习1:在下述问题中,能够把研究对象当作质点的是在下述问题中,能够把研究对象当作质点的是A研究地球绕太阳公转一周所需的时间研究地球绕太阳公转一周所需的时
7、间B研究地球的自转运动研究地球的自转运动C研究在平直公路上飞驰的汽车的速度研究在平直公路上飞驰的汽车的速度D研究一列火车通过某一路标所用的时间研究一列火车通过某一路标所用的时间E正在进行花样溜冰的运动员正在进行花样溜冰的运动员F研究比赛时乒乓球的旋转研究比赛时乒乓球的旋转G沿着斜面下滑的木块沿着斜面下滑的木块 H.旋转的电扇的叶片旋转的电扇的叶片 I.从北京开往广州的一列火车从北京开往广州的一列火车 J.研究转动的汽车轮胎研究转动的汽车轮胎K.研究绕地球运动时的航天飞机研究绕地球运动时的航天飞机 L.参加百米跑竞赛的运动员参加百米跑竞赛的运动员 ACGIKL2.下列关于质点的说法中,正确的是(
8、下列关于质点的说法中,正确的是()A只有低速运动的物体才可看成质点,高只有低速运动的物体才可看成质点,高速运动的物体不可看做质点速运动的物体不可看做质点B由于所研究的问题不同,同一物体有时由于所研究的问题不同,同一物体有时可以看做质点,有时不能看做质点可以看做质点,有时不能看做质点 C.原子核很小,一定能看做质点原子核很小,一定能看做质点 D.质点是一种理想化模型,无实际意义质点是一种理想化模型,无实际意义 E.如果物体的形状和大小在所研究的问题如果物体的形状和大小在所研究的问题中属于无关或次要因素,就可以把物体当中属于无关或次要因素,就可以把物体当作质点作质点BE2 2、参考系、参考系、参考
9、系、参考系如何判断一个物体是运动的?如何判断一个物体是运动的?(1)参考系的定义)参考系的定义 要描述一个物体的运动,首先要选定某个要描述一个物体的运动,首先要选定某个其他其他物体物体做参考,观察物体相对于这个做参考,观察物体相对于这个“其他物体其他物体”的的位置是否随时间变化,以及怎样变化。这种用来做位置是否随时间变化,以及怎样变化。这种用来做参考的物体称为参考的物体称为参考系(参考系(reference frame)。参考参考系系是研究机械运动的标准。是研究机械运动的标准。名词解释名词解释(2)参考系的选择)参考系的选择参考系的选择是任意的,应以观测方便和使物体的参考系的选择是任意的,应以
10、观测方便和使物体的运动尽可能简单为原则。一般选择地球和相对于地球运动尽可能简单为原则。一般选择地球和相对于地球静止的物体。描述地面上物体运动时,通常选静止的物体。描述地面上物体运动时,通常选地面地面或或相对于地面静止不动的其他物体作为参考系。相对于地面静止不动的其他物体作为参考系。一个物体一旦被选为参考系,就认为一个物体一旦被选为参考系,就认为它是它是静止的静止的,假定参考系不动。,假定参考系不动。比较两个物体的运动应选同一参考系。比较两个物体的运动应选同一参考系。选择不同的参考系来观察同一个物体选择不同的参考系来观察同一个物体的运动,观察的结果可能会不同的运动,观察的结果可能会不同。运动的相
11、对性运动的相对性 自然界的一切物体都处于自然界的一切物体都处于永恒的运动永恒的运动中,绝对中,绝对静止的物体是不存在的。就此意义而言,我们说运静止的物体是不存在的。就此意义而言,我们说运动是绝对的。但是,描述某一个物体的位置及其随动是绝对的。但是,描述某一个物体的位置及其随时间的变化,却又总是相对于其他物体而言的。时间的变化,却又总是相对于其他物体而言的。名词解释名词解释运动的相对性运动的相对性想一想想一想 我们说下列物体是运我们说下列物体是运动的,是拿什么作为参考动的,是拿什么作为参考系?系?地面、观众、路旁的树地面、观众、路旁的树1.“小小竹排江中游,巍巍青山两岸走小小竹排江中游,巍巍青山
12、两岸走”分别描分别描述了两种运动情景,分别是以什么为参考系?述了两种运动情景,分别是以什么为参考系?2.“月亮在莲花般的云朵里穿行月亮在莲花般的云朵里穿行”3.“坐地日行八万里,巡天遥看一千河坐地日行八万里,巡天遥看一千河”,我们感,我们感觉是静止不动的。这与诗句里的描述是否矛盾?觉是静止不动的。这与诗句里的描述是否矛盾?4.“满眼风波多闪烁,看山恰似走来迎,仔细看山满眼风波多闪烁,看山恰似走来迎,仔细看山山不动,是船行山不动,是船行”其中其中“看山恰似走来迎看山恰似走来迎”和和“是船行是船行”所选的参考系分别是什么?所选的参考系分别是什么?练一练练一练河岸、竹排河岸、竹排云朵云朵 不矛盾不矛
13、盾人、人、山(地面)山(地面)3 3、坐标系、坐标系、坐标系、坐标系 如何确定物体的位置?如何确定物体的位置?若物体只在一条直线上运动,如何描述位置及若物体只在一条直线上运动,如何描述位置及位置变化?若在某平面(操场)上呢?文字描述方位置变化?若在某平面(操场)上呢?文字描述方便吗?能精确吗?有没有简便又准确的方法?便吗?能精确吗?有没有简便又准确的方法?这是不是很方便?这是不是很方便?xo5m物体沿直线运动物体沿直线运动 为了定量地描述物体的位置及位置的变化,需要在为了定量地描述物体的位置及位置的变化,需要在参考系参考系上建立适当的上建立适当的坐标系坐标系(coordinate system
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- 2015 _2016 高中物理 第一章 第一节 质点 参考系 坐标系 课件 新人 必修
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