高中物理 第1章 運動的描述 1 質點、參考系和坐標系課件 新人教版必修1.ppt

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第一章 運動的描述,1 質點 參考系和坐標系,填一填,練一練,一、機械運動(見課本第8頁) 物體的空間位置隨時間的變化稱為機械運動。 二、物體和質點(見課本第9、10頁) 1.實際物體 有一定的大小和形狀,并且運動中物體上各部分的運動情況一般 不同。 2.質點 (1)定義:在某些情況下,不考慮物體的大小和形狀,把它簡化為一個有質量的點,稱為質點。 (2)質點具有物體的質量,沒有大小和形狀。 (3)物體看作質點的條件:物體的大小和形狀對所研究的問題可以忽略時,可以把物體看成質點。,,,,,,,,,,,填一填,練一練,三、參考系(見課本第10頁) 1.運動與靜止的關系 自然界中的一切物體都處于永恒的運動中,即運動是絕對的,靜止是相對的,但我們在研究具體物體的運動時,可以說運動是相對的。 2.參考系 (1)定義:在描述物體的運動時,被用來做參考、假定為不動的其他物體。 (2)意義:觀察被研究的物體相對于參考系的位置是否隨時間變化以及如何變化。 (3)影響:同一個物體的運動,選取不同的參考系,所得出的結果可能是不同的。 (4)選取原則:參考系的選取是任意的,應以方便觀測和使運動的描述盡可能簡單為原則。,,,,,,,,,,,填一填,練一練,四、坐標系(見課本第11頁) 1.建立坐標系的目的 為了定量描述物體的位置及位置變化,需要在參考系上建立適當?shù)淖鴺讼怠?,,填一填,練一練,2.坐標系的分類及建立方法,3.坐標系的三要素 原點、正方向和單位長度。,,,,,,填一填,練一練,如圖所示,詞人曾寫下這樣的詞句:“滿眼風波多閃爍,看山恰似走來迎,仔細看山山不動,是船行?！逼渲小翱瓷角∷谱邅碛焙汀笆谴小彼x的參考系分別是( ),A.山和船 B.船和山 C.河岸和流水 D.山和地面 解析:“看山恰似走來迎”是人看見山在迎面走來,人和船相對靜止,選取的參考系是人或船;“是船行”是船相對河岸、地面或山是運動的,選取的參考系是河岸、地面或山,所以選項B正確。 答案:B,探究一,探究二,探究三,當堂檢測,問題導引,名師精講,典例剖析,對質點與物理模型的理解 地球在自轉的同時,也在繞太陽公轉,那么在研究地球的自轉和公轉這兩個問題的時候能否將地球都看作質點呢?,探究一,探究二,探究三,當堂檢測,問題導引,名師精講,典例剖析,探究一,探究二,探究三,當堂檢測,問題導引,名師精講,典例剖析,1.對質點的理解 (1)質點是用來代替物體的有質量的點,其突出的特點是“具有質量”和“占有位置”,但沒有大小、形狀、體積,與幾何中的“點”有本質的區(qū)別。 (2)質點是實際物體的一種高度抽象,實際中并不存在,是一種“理想化模型”。 2.實際物體視為質點的常見情況,探究一,探究二,探究三,當堂檢測,問題導引,名師精講,典例剖析,3.對物理模型的理解 (1)物理模型是在物理研究中,突出問題的主要方面,忽略次要因素而建立的,是經(jīng)常采用的一種科學研究方法。質點就是典型的物理模型之一。 (2)物理模型作為一種理想化模型,是為了研究問題的方便而對實際問題的科學抽象,實際中并不存在。,探究一,探究二,探究三,當堂檢測,問題導引,名師精講,典例剖析,探究一,探究二,探究三,當堂檢測,問題導引,名師精講,典例剖析,【例題1】 在研究以下四種情況中所提出的問題時,所涉及的對象可看作質點的是( ),探究一,探究二,探究三,當堂檢測,問題導引,名師精講,典例剖析,解析:繞太陽公轉時,地球的大小遠小于地球到太陽的距離,符合看成質點的條件;火車進站時間是從車頭進站開始到車尾進站為止,不能將火車看成質點;花樣滑冰運動員比的是身體各部分的動作及協(xié)調性等方面,不能將其看成質點;要研究劉翔跨欄的姿勢(即身體各部分的位置及協(xié)調性),不能將其視為質點,只有選項A正確。 答案:A,探究一,探究二,探究三,當堂檢測,問題導引,名師精講,典例剖析,探究一,探究二,探究三,當堂檢測,問題導引,名師精講,典例剖析,對參考系的理解 下雨天,地面觀察者看到雨滴豎直下落,坐在勻速行駛的車廂里的乘客看到的雨滴卻是斜向后方的(如圖所示)。,你觀察過這種現(xiàn)象嗎?是否思考過其中的原因?,探究一,探究二,探究三,當堂檢測,問題導引,名師精講,典例剖析,探究一,探究二,探究三,當堂檢測,問題導引,名師精講,典例剖析,1.運動的相對性 選擇不同的參考系來描述同一個物體的運動,結果往往是不同的。例如行駛的汽車,若以路旁的樹木為參考系,車是運動的;若以車中的人為參考系,則車就是靜止的。 2.參考系的選取是任意的 可以選取高山、樹木為參考系;也可以選取運動的車輛為參考系。但在以后研究問題的過程中,我們通常選取地面或相對地面靜止的物體為參考系。 3.選擇參考系時,應以觀測方便和使運動的描述盡可能簡單為原則。,探究一,探究二,探究三,當堂檢測,問題導引,名師精講,典例剖析,【例題2】 觀察圖中的旗幟和甲、乙兩火炬手所傳遞的圣火火焰,關于甲、乙兩火炬手相對于靜止旗桿的運動情況,下列說法正確的是(旗桿和甲、乙火炬手在同一地區(qū))( ) A.甲、乙兩火炬手一定向左運動 B.甲、乙兩火炬手一定向右運動 C.甲火炬手可能運動,乙火炬手向右運動 D.甲火炬手可能靜止,乙火炬手向左運動 解析:旗向左偏,說明有向左吹的風,由甲的火焰向左偏,無法確定甲的運動狀態(tài),甲可能靜止,也可能向右運動,還可能向左以小于風的速度運動;乙的火焰向右偏,所以乙一定向左運動,且速度大于風的速度。 答案:D,探究一,探究二,探究三,當堂檢測,問題導引,名師精講,典例剖析,探究一,探究二,探究三,當堂檢測,問題導引,名師精講,典例剖析,變式訓練1 (多選)福娃貝貝和晶晶坐在沿公路行駛的汽車上。下列說法中正確的是( ) A.以貝貝為參考系,晶晶是靜止的 B.以地為參考系,晶晶是運動的 C.以車為參考系,路邊的樹是運動的 D.以車為參考系,樹是靜止的 解析:因為兩者有相同的運動狀態(tài),相對位置沒有變動,因此以貝貝為參考系時,晶晶是靜止的,選項A正確;汽車本身相對地面在運動,晶晶選地面為參考系時自己本身是運動的,選項B正確;當選運動的汽車為參考系時,是假定汽車不動,則路邊的樹木向汽車運動的相反方向運動(即向后退),選項C正確;既然肯定了C說法的正確性,D說法就是錯誤的。 答案:ABC,探究一,探究二,探究三,當堂檢測,問題導引,名師精講,典例剖析,對坐標系的理解 田徑場上,要描述百米賽跑運動員在運動中的位置,需要建立什么樣的坐標系?要描述800米賽跑運動員在運動中的位置,需要建立什么樣的坐標系?在足球場上,要描述足球的位置,需要建立什么樣的坐標系?,探究一,探究二,探究三,當堂檢測,問題導引,名師精講,典例剖析,探究一,探究二,探究三,當堂檢測,問題導引,名師精講,典例剖析,1.建立坐標系的物理意義 在參考系上建立適當?shù)淖鴺讼?可以定量地描述物體的位置及位置變化。 2.坐標系的分類及建立方法,探究一,探究二,探究三,當堂檢測,問題導引,名師精講,典例剖析,探究一,探究二,探究三,當堂檢測,問題導引,名師精講,典例剖析,探究一,探究二,探究三,當堂檢測,問題導引,名師精講,典例剖析,【例題3】 一個小球從距地面4 m高處落下,被地面彈回,在距地面1 m高處被接住。坐標原點定在拋出點正下方2 m處,向下方向為坐標軸的正方向。則小球的拋出點、落地點、接住點的位置坐標分別是( ) A.2 m,-2 m,-1 m B.-2 m,2 m,1 m C.4 m,0,1 m D.-4 m,0,-1 m 解析:根據(jù)題意建立如圖所示的坐標系,A點為拋出點,坐標為-2 m,B點為坐標原點,D點為落地點,坐標為2 m,C點為接住點,坐標為1 m,所以選項B正確。 答案:B,探究一,探究二,探究三,當堂檢測,問題導引,名師精講,典例剖析,探究一,探究二,探究三,當堂檢測,問題導引,名師精講,典例剖析,變式訓練2 國慶盛典上,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原點O,建立一維坐標系,一輛彩車最初在原點以東3 km處,一段時間后行駛到原點以西2 km處。這輛彩車最初位置坐標和最終位置坐標分別是( ) A.3 km 2 km B.-3 km 2 km C.3 km -2 km D.-3 km -2 km 解析:坐標軸的正方向向西,則位置在原點以西為正,在原點以東為負。彩車最初在原點以東且距原點3 km處,所以最初位置是-3 km,同理最終位置是2 km,故B正確。 答案:B,探究三,當堂檢測,探究一,探究二,1,2,3,4,5,1.(多選)關于質點,下列說法中正確的是( ) A.只要體積小就可以視為質點 B.若物體的大小和形狀對于所研究的問題屬于無關或次要因素時,可把物體當作質點 C.質點是一個理想化模型,實際上并不存在 D.因為質點沒有大小,所以與幾何中的點是一樣的 解析:質點是把物體看作一種只有質量,沒有形狀、大小的點,它是一種理想化模型,實際上是不存在的。引入質點的概念,是為了研究問題的簡便,當物體的形狀和大小對所研究的問題屬于無關或次要因素時,即可把物體看作質點。 答案:BC,探究三,當堂檢測,探究一,探究二,1,2,3,4,5,2.如圖所示,下列幾種情況下的物體,哪些情況可將物體當作質點來處理( ) A.甲中研究正在吊起貨物的起重機 B.乙中研究坐在翻滾過山車中的小孩坐姿 C.丙中測量太空中繞地球飛行的宇宙飛船的周期 D.丁中研究門的運動,探究三,當堂檢測,探究一,探究二,1,2,3,4,5,解析:起重機吊起貨物時臂架仰起時幅度大小要考慮,起重機不能看成質點,選項A錯誤;小孩的坐姿對小孩的安全很重要,小孩不能當作質點,選項B錯誤;繞地球飛行的宇宙飛船的大小、形狀可以忽略,可以看成質點,選項C正確;門是轉動的,各點運動情況不同,不能當作質點,選項D錯誤。 答案:C,探究三,當堂檢測,探究一,探究二,1,2,3,4,5,3.如圖所示,由于風的緣故,河岸上的旗幟向右飄,在河面上的兩條船上的旗幟分別向右和向左飄,兩條船運動狀態(tài)是 ( ) A.A船肯定是向左運動的 B.A船肯定是靜止的 C.B船肯定是向右運動的 D.B船可能是靜止的 解析:由岸上的旗幟可知風向向右,則A船可能靜止,可能向左運動,也可能向右運動,但速度小于風速,選項A、B均錯誤;B船只能向右運動,并且速度比風速大,選項C正確,D錯誤。 答案:C,探究三,當堂檢測,探究一,探究二,1,2,3,4,5,4.(多選)如圖所示,對其中的描述正確的是( ) A.甲說“他在沿直線下落呀”是假定自己不動的 B.乙說“他明明在沿曲線下落嘛”是以地面為參考系的 C.為了準確描述物體的運動,只能選地面為參考系 D.研究物體運動時不一定要選擇參考系,探究三,當堂檢測,探究一,探究二,1,2,3,4,5,解析:甲看到小球沿直線運動是以甲本身為參考系的,選項A正確;乙看到小球沿曲線運動是以地面為參考系的,選項B正確;參考系的選取是任意的,選項C錯誤;研究物體的運動,必須選擇參考系,選項D錯誤。 答案:AB,探究三,當堂檢測,探究一,探究二,1,2,3,4,5,5.以燈塔為坐標原點,向東為x軸正方向,向北為y軸正方向建立平面直角坐標系,某時刻一艘海輪的坐標為x=6 km,y=8 km,求該海輪距燈塔的直線距離。 解析:根據(jù)題意以燈塔為坐標原點建立直角坐標系,如圖所示。 此時海輪到燈塔的距離為 OO'= km=10 km。 答案:10 km,