高中物理 第1章 運(yùn)動(dòng)的描述 1 質(zhì)點(diǎn)、參考系和坐標(biāo)系課件 新人教版必修1.ppt

第一章 運(yùn)動(dòng)的描述,1 質(zhì)點(diǎn) 參考系和坐標(biāo)系,填一填,練一練,一、機(jī)械運(yùn)動(dòng)(見(jiàn)課本第8頁(yè)) 物體的空間位置隨時(shí)間的變化稱為機(jī)械運(yùn)動(dòng)。 二、物體和質(zhì)點(diǎn)(見(jiàn)課本第9、10頁(yè)) 1.實(shí)際物體 有一定的大小和形狀,并且運(yùn)動(dòng)中物體上各部分的運(yùn)動(dòng)情況一般 不同。 2.質(zhì)點(diǎn) (1)定義:在某些情況下,不考慮物體的大小和形狀,把它簡(jiǎn)化為一個(gè)有質(zhì)量的點(diǎn),稱為質(zhì)點(diǎn)。 (2)質(zhì)點(diǎn)具有物體的質(zhì)量,沒(méi)有大小和形狀。 (3)物體看作質(zhì)點(diǎn)的條件:物體的大小和形狀對(duì)所研究的問(wèn)題可以忽略時(shí),可以把物體看成質(zhì)點(diǎn)。,填一填,練一練,三、參考系(見(jiàn)課本第10頁(yè)) 1.運(yùn)動(dòng)與靜止的關(guān)系 自然界中的一切物體都處于永恒的運(yùn)動(dòng)中,即運(yùn)動(dòng)是絕對(duì)的,靜止是相對(duì)的,但我們?cè)谘芯烤唧w物體的運(yùn)動(dòng)時(shí),可以說(shuō)運(yùn)動(dòng)是相對(duì)的。 2.參考系 (1)定義:在描述物體的運(yùn)動(dòng)時(shí),被用來(lái)做參考、假定為不動(dòng)的其他物體。 (2)意義:觀察被研究的物體相對(duì)于參考系的位置是否隨時(shí)間變化以及如何變化。 (3)影響:同一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng),選取不同的參考系,所得出的結(jié)果可能是不同的。 (4)選取原則:參考系的選取是任意的,應(yīng)以方便觀測(cè)和使運(yùn)動(dòng)的描述盡可能簡(jiǎn)單為原則。,填一填,練一練,四、坐標(biāo)系(見(jiàn)課本第11頁(yè)) 1.建立坐標(biāo)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(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系。,填一填,練一練,2.坐標(biāo)系的分類及建立方法,3.坐標(biāo)系的三要素 原點(diǎn)、正方向和單位長(zhǎng)度。,填一填,練一練,如圖所示,詞人曾寫下這樣的詞句:“滿眼風(fēng)波多閃爍,看山恰似走來(lái)迎,仔細(xì)看山山不動(dòng),是船行?！逼渲小翱瓷角∷谱邅?lái)迎”和“是船行”所選的參考系分別是( ),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(lái)迎”是人看見(jiàn)山在迎面走來(lái),人和船相對(duì)靜止,選取的參考系是人或船;“是船行”是船相對(duì)河岸、地面或山是運(yùn)動(dòng)的,選取的參考系是河岸、地面或山,所以選項(xiàng)B正確。 答案:B,探究一,探究二,探究三,當(dāng)堂檢測(cè),問(wèn)題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,對(duì)質(zhì)點(diǎn)與物理模型的理解 地球在自轉(zhuǎn)的同時(shí),也在繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn),那么在研究地球的自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)這兩個(gè)問(wèn)題的時(shí)候能否將地球都看作質(zhì)點(diǎn)呢?,探究一,探究二,探究三,當(dāng)堂檢測(cè),問(wèn)題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,探究一,探究二,探究三,當(dāng)堂檢測(cè),問(wèn)題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,1.對(duì)質(zhì)點(diǎn)的理解 (1)質(zhì)點(diǎn)是用來(lái)代替物體的有質(zhì)量的點(diǎn),其突出的特點(diǎn)是“具有質(zhì)量”和“占有位置”,但沒(méi)有大小、形狀、體積,與幾何中的“點(diǎn)”有本質(zhì)的區(qū)別。 (2)質(zhì)點(diǎn)是實(shí)際物體的一種高度抽象,實(shí)際中并不存在,是一種“理想化模型”。 2.實(shí)際物體視為質(zhì)點(diǎn)的常見(jiàn)情況,探究一,探究二,探究三,當(dāng)堂檢測(cè),問(wèn)題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,3.對(duì)物理模型的理解 (1)物理模型是在物理研究中,突出問(wèn)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(xué)研究方法。質(zhì)點(diǎn)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(wèn)題的方便而對(duì)實(shí)際問(wèn)題的科學(xué)抽象,實(shí)際中并不存在。,探究一,探究二,探究三,當(dāng)堂檢測(cè),問(wèn)題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,探究一,探究二,探究三,當(dāng)堂檢測(cè),問(wèn)題導(dǎo)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(wèn)題時(shí),所涉及的對(duì)象可看作質(zhì)點(diǎn)的是( ),探究一,探究二,探究三,當(dāng)堂檢測(cè),問(wèn)題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,解析:繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)時(shí),地球的大小遠(yuǎn)小于地球到太陽(yáng)的距離,符合看成質(zhì)點(diǎn)的條件;火車進(jìn)站時(shí)間是從車頭進(jìn)站開(kāi)始到車尾進(jìn)站為止,不能將火車看成質(zhì)點(diǎn);花樣滑冰運(yùn)動(dòng)員比的是身體各部分的動(dòng)作及協(xié)調(diào)性等方面,不能將其看成質(zhì)點(diǎn);要研究劉翔跨欄的姿勢(shì)(即身體各部分的位置及協(xié)調(diào)性),不能將其視為質(zhì)點(diǎn),只有選項(xiàng)A正確。 答案:A,探究一,探究二,探究三,當(dāng)堂檢測(cè),問(wèn)題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,探究一,探究二,探究三,當(dāng)堂檢測(cè),問(wèn)題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,對(duì)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(guò)這種現(xiàn)象嗎?是否思考過(guò)其中的原因?,探究一,探究二,探究三,當(dāng)堂檢測(cè),問(wèn)題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,探究一,探究二,探究三,當(dāng)堂檢測(cè),問(wèn)題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,1.運(yùn)動(dòng)的相對(duì)性 選擇不同的參考系來(lái)描述同一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng),結(jié)果往往是不同的。例如行駛的汽車,若以路旁的樹(shù)木為參考系,車是運(yùn)動(dòng)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(shù)木為參考系;也可以選取運(yùn)動(dòng)的車輛為參考系。但在以后研究問(wèn)題的過(guò)程中,我們通常選取地面或相對(duì)地面靜止的物體為參考系。 3.選擇參考系時(shí),應(yīng)以觀測(cè)方便和使運(yùn)動(dòng)的描述盡可能簡(jiǎn)單為原則。,探究一,探究二,探究三,當(dāng)堂檢測(cè),問(wèn)題導(dǎo)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(guān)于甲、乙兩火炬手相對(duì)于靜止旗桿的運(yùn)動(dòng)情況,下列說(shuō)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(yùn)動(dòng) B.甲、乙兩火炬手一定向右運(yùn)動(dòng) C.甲火炬手可能運(yùn)動(dòng),乙火炬手向右運(yùn)動(dòng) D.甲火炬手可能靜止,乙火炬手向左運(yùn)動(dòng) 解析:旗向左偏,說(shuō)明有向左吹的風(fēng),由甲的火焰向左偏,無(wú)法確定甲的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),甲可能靜止,也可能向右運(yùn)動(dòng),還可能向左以小于風(fēng)的速度運(yùn)動(dòng);乙的火焰向右偏,所以乙一定向左運(yùn)動(dòng),且速度大于風(fēng)的速度。 答案:D,探究一,探究二,探究三,當(dāng)堂檢測(cè),問(wèn)題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,探究一,探究二,探究三,當(dāng)堂檢測(cè),問(wèn)題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,變式訓(xùn)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(shuō)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(yùn)動(dòng)的 C.以車為參考系,路邊的樹(shù)是運(yùn)動(dòng)的 D.以車為參考系,樹(shù)是靜止的 解析:因?yàn)閮烧哂邢嗤倪\(yùn)動(dòng)狀態(tài),相對(duì)位置沒(méi)有變動(dòng),因此以貝貝為參考系時(shí),晶晶是靜止的,選項(xiàng)A正確;汽車本身相對(duì)地面在運(yùn)動(dòng),晶晶選地面為參考系時(shí)自己本身是運(yùn)動(dòng)的,選項(xiàng)B正確;當(dāng)選運(yùn)動(dòng)的汽車為參考系時(shí),是假定汽車不動(dòng),則路邊的樹(shù)木向汽車運(yùn)動(dòng)的相反方向運(yùn)動(dòng)(即向后退),選項(xiàng)C正確;既然肯定了C說(shuō)法的正確性,D說(shuō)法就是錯(cuò)誤的。 答案:ABC,探究一,探究二,探究三,當(dāng)堂檢測(cè),問(wèn)題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,對(duì)坐標(biāo)系的理解 田徑場(chǎng)上,要描述百米賽跑運(yùn)動(dòng)員在運(yùn)動(dòng)中的位置,需要建立什么樣的坐標(biāo)系?要描述800米賽跑運(yùn)動(dòng)員在運(yùn)動(dòng)中的位置,需要建立什么樣的坐標(biāo)系?在足球場(chǎng)上,要描述足球的位置,需要建立什么樣的坐標(biāo)系?,探究一,探究二,探究三,當(dāng)堂檢測(cè),問(wèn)題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,探究一,探究二,探究三,當(dāng)堂檢測(cè),問(wèn)題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,1.建立坐標(biāo)系的物理意義 在參考系上建立適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系,可以定量地描述物體的位置及位置變化。 2.坐標(biāo)系的分類及建立方法,探究一,探究二,探究三,當(dāng)堂檢測(cè),問(wèn)題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,探究一,探究二,探究三,當(dāng)堂檢測(cè),問(wèn)題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,探究一,探究二,探究三,當(dāng)堂檢測(cè),問(wèn)題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,【例題3】 一個(gè)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(biāo)原點(diǎn)定在拋出點(diǎn)正下方2 m處,向下方向?yàn)樽鴺?biāo)軸的正方向。則小球的拋出點(diǎn)、落地點(diǎn)、接住點(diǎn)的位置坐標(biāo)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(biāo)系,A點(diǎn)為拋出點(diǎn),坐標(biāo)為-2 m,B點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),D點(diǎn)為落地點(diǎn),坐標(biāo)為2 m,C點(diǎn)為接住點(diǎn),坐標(biāo)為1 m,所以選項(xiàng)B正確。 答案:B,探究一,探究二,探究三,當(dāng)堂檢測(cè),問(wèn)題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,探究一,探究二,探究三,當(dāng)堂檢測(cè),問(wèn)題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,變式訓(xùn)練2 國(guó)慶盛典上,游行的隊(duì)伍和彩車依次從天安門前經(jīng)過(guò)。以北京長(zhǎng)安街為坐標(biāo)軸x,向西為正方向,以天安門中心所對(duì)的長(zhǎng)安街中心為坐標(biāo)原點(diǎn)O,建立一維坐標(biāo)系,一輛彩車最初在原點(diǎn)以東3 km處,一段時(shí)間后行駛到原點(diǎn)以西2 km處。這輛彩車最初位置坐標(biāo)和最終位置坐標(biāo)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(biāo)軸的正方向向西,則位置在原點(diǎn)以西為正,在原點(diǎn)以東為負(fù)。彩車最初在原點(diǎn)以東且距原點(diǎn)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(dāng)堂檢測(cè),探究一,探究二,1,2,3,4,5,1.(多選)關(guān)于質(zhì)點(diǎn),下列說(shuō)法中正確的是( ) A.只要體積小就可以視為質(zhì)點(diǎn) B.若物體的大小和形狀對(duì)于所研究的問(wèn)題屬于無(wú)關(guān)或次要因素時(shí),可把物體當(dāng)作質(zhì)點(diǎn) C.質(zhì)點(diǎn)是一個(gè)理想化模型,實(shí)際上并不存在 D.因?yàn)橘|(zhì)點(diǎn)沒(méi)有大小,所以與幾何中的點(diǎn)是一樣的 解析:質(zhì)點(diǎn)是把物體看作一種只有質(zhì)量,沒(méi)有形狀、大小的點(diǎn),它是一種理想化模型,實(shí)際上是不存在的。引入質(zhì)點(diǎn)的概念,是為了研究問(wèn)題的簡(jiǎn)便,當(dāng)物體的形狀和大小對(duì)所研究的問(wèn)題屬于無(wú)關(guān)或次要因素時(shí),即可把物體看作質(zhì)點(diǎn)。 答案:BC,探究三,當(dāng)堂檢測(cè),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(dāng)作質(zhì)點(diǎn)來(lái)處理( ) A.甲中研究正在吊起貨物的起重機(jī) B.乙中研究坐在翻滾過(guò)山車中的小孩坐姿 C.丙中測(cè)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(yùn)動(dòng),探究三,當(dāng)堂檢測(cè),探究一,探究二,1,2,3,4,5,解析:起重機(jī)吊起貨物時(shí)臂架仰起時(shí)幅度大小要考慮,起重機(jī)不能看成質(zhì)點(diǎn),選項(xiàng)A錯(cuò)誤;小孩的坐姿對(duì)小孩的安全很重要,小孩不能當(dāng)作質(zhì)點(diǎn),選項(xiàng)B錯(cuò)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(zhì)點(diǎn),選項(xiàng)C正確;門是轉(zhuǎn)動(dòng)的,各點(diǎn)運(yùn)動(dòng)情況不同,不能當(dāng)作質(zhì)點(diǎn),選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 答案:C,探究三,當(dāng)堂檢測(cè),探究一,探究二,1,2,3,4,5,3.如圖所示,由于風(fēng)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(yùn)動(dòng)狀態(tài)是 ( ) A.A船肯定是向左運(yùn)動(dòng)的 B.A船肯定是靜止的 C.B船肯定是向右運(yùn)動(dòng)的 D.B船可能是靜止的 解析:由岸上的旗幟可知風(fēng)向向右,則A船可能靜止,可能向左運(yùn)動(dòng),也可能向右運(yùn)動(dòng),但速度小于風(fēng)速,選項(xiàng)A、B均錯(cuò)誤;B船只能向右運(yùn)動(dòng),并且速度比風(fēng)速大,選項(xiàng)C正確,D錯(cuò)誤。 答案:C,探究三,當(dāng)堂檢測(cè),探究一,探究二,1,2,3,4,5,4.(多選)如圖所示,對(duì)其中的描述正確的是( ) A.甲說(shuō)“他在沿直線下落呀”是假定自己不動(dòng)的 B.乙說(shuō)“他明明在沿曲線下落嘛”是以地面為參考系的 C.為了準(zhǔn)確描述物體的運(yùn)動(dòng),只能選地面為參考系 D.研究物體運(yùn)動(dòng)時(shí)不一定要選擇參考系,探究三,當(dāng)堂檢測(cè),探究一,探究二,1,2,3,4,5,解析:甲看到小球沿直線運(yùn)動(dòng)是以甲本身為參考系的,選項(xiàng)A正確;乙看到小球沿曲線運(yùn)動(dòng)是以地面為參考系的,選項(xiàng)B正確;參考系的選取是任意的,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;研究物體的運(yùn)動(dòng),必須選擇參考系,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 答案:AB,探究三,當(dāng)堂檢測(cè),探究一,探究二,1,2,3,4,5,5.以燈塔為坐標(biāo)原點(diǎn),向東為x軸正方向,向北為y軸正方向建立平面直角坐標(biāo)系,某時(shí)刻一艘海輪的坐標(biāo)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(biāo)原點(diǎn)建立直角坐標(biāo)系,如圖所示。 此時(shí)海輪到燈塔的距離為 OO'= km=10 km。 答案:10 km,