2018-2019版高中物理 第一章 運動的描述 1.1 質(zhì)點 參考系和坐標系課件 新人教版必修1.ppt

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1、第一章 運動的描述,1 質(zhì)點 參考系和坐標系,1.理解質(zhì)點的概念,能明確物體在什么情況下可以看作質(zhì)點。 2.知道參考系的概念。知道選取參考系時,要考慮到使運動的描述盡可能簡單。 3.知道坐標系的概念。能夠用坐標系描述物體的位置以及位置的變化。,一,二,三,四,一、機械運動 物體的空間位置隨時間的變化稱為機械運動。,,一,二,三,四,二、物體和質(zhì)點 1.實際物體:有一定的大小和形狀,并且運動過程中物體上各部分的運動情況一般不同。,,,,,,,,,,一,二,三,四,如圖所示,如果我們要比較花樣滑冰運動員的動作優(yōu)美與否,能否把他們視為質(zhì)點? 提示:一個點不能反映出運動員的動作優(yōu)美與否,此時不能把運

2、動員看作質(zhì)點。,一,二,三,四,三、參考系 1.運動與靜止的關(guān)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。,,,,一,二,三,四,,,,,,,一,二,三,四,宋代詩人陳與義乘著小船出游時曾經(jīng)寫了一首詩,如圖所示。詩人為什么會有“飛花兩岸照船紅”和“臥看滿天云不動”的感覺? 提示:詩人以自己或船為參考系,看到兩岸的鮮花向后移動;天上的云彩和船都向東運動,兩者相對靜止。,一,二,四,三,四、坐標系 1.建立目的:定量描述物體的位置及位置變化。 2.坐標系的分類及建立方法:,,,,3.坐標系的三要素:原點、單位長度和

3、正方向。,,,,一,二,四,三,一輛汽車在東西方向的平直公路上行駛,要研究汽車在某個時刻所處的位置和某段時間內(nèi)的位置變化,我們應(yīng)該怎么辦? 提示:通常我們可以選擇熟悉的標志作為參考,說明汽車離該標志有多遠,在該標志的哪個方向。但這種描述一般是大致的描述。若以某一路口為坐標原點,以向東方向為x軸正方向,建立一個直線坐標系,就可以準確地描述物體所在的位置及位置的變化了。,一,二,一、物體在什么條件下能看作質(zhì)點 質(zhì)點是物理學(xué)中一個非常重要的模型。并非小的物體就一定可以看作質(zhì)點,大的物體就不能看作質(zhì)點,必須具體問題具體分析。一般來說,如果在研究的問題中,物體的形狀、大小以及物體上各部分運動的差異是次要

4、的或是不起作用的無關(guān)因素時,就可把物體看作質(zhì)點。 1.物體上各部分的運動情況都相同時,物體上任何一點的運動情況都能反映物體的運動,此時物體可看作質(zhì)點。如研究沿斜面下滑的物塊時,把物塊看成質(zhì)點。,一,二,2.物體的大小、形狀對所研究的問題可以忽略不計的情況下,可以看作質(zhì)點。研究地球繞太陽公轉(zhuǎn)時,地球的大小相對太陽到地球的距離可忽略,故可把地球看作質(zhì)點。 3.同一個物體在不同的問題中,有時可以看作質(zhì)點,有時不能看作質(zhì)點。如研究北京開往上海的火車,在計算運行的時間時可忽略車長,把火車看作質(zhì)點。但是同樣這列火車,要計算它通過某座大橋所需要的時間時,就不能把它看作質(zhì)點。 4.一個物體能否看作質(zhì)點,一般情

5、況下與物體的運動狀態(tài)無關(guān)。如研究運動員在400 m比賽中的速度變化時,無論是在直道上還是在彎道上,都可以將運動員看作質(zhì)點。 溫馨提示(1)物體的大小并不是判斷物體能否看作質(zhì)點的條件。 (2)質(zhì)點和幾何中的點意義不同。,一,二,二、如何理解運動的相對性及如何選擇參考系 1.運動的相對性。選擇不同的參考系來觀察、描述同一個物體的運動,結(jié)果往往是不同的。如行駛的汽車,若以路旁的樹為參考系,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?？梢赃x取高山、樹木為參考系,也可以選取運動的車輛為參考系。但在研究問題的過程中,我們通常選取相對地面靜止的物體為參考系。 3.選擇參考系

6、時,應(yīng)以觀測方便和使運動的描述盡可能簡單為原則。例如,從水平勻速飛行的飛機上向地面投放物體,在不考慮空氣阻力的情況下,“飛機上的人看到投下的物體是沿什么路線下落的呢?”若以地球為參考系的話,研究起來相對麻煩,此時就應(yīng)該以飛機為參考系。,一,二,溫馨提示當選擇相對于地面運動的其他物體作為參考系時,在分析中應(yīng)作相應(yīng)的說明,以免造成誤會。,類型一,類型二,類型三,【例題1】 (多選)下列幾種比賽項目中的研究對象可視為質(zhì)點的是( ) A.在撐竿跳高比賽中研究運動員手中的支撐竿在支撐地面的過程中的轉(zhuǎn)動情況時 B.帆船比賽中確定帆船在大海中的位置時 C.跆拳道比賽中研究運動員的動作時 D.鉛球比賽中研究鉛

7、球擲出后在空中飛行的水平距離時,類型一,類型二,類型三,解析:能否把物體看作質(zhì)點,關(guān)鍵要看忽略物體的大小和形狀后,對所研究的問題是否有影響,顯然選項A、C中的研究對象的大小和形狀忽略后,竿的轉(zhuǎn)動、運動員的動作將無法研究。而選項B、D中的研究對象的大小和形狀忽略后,所研究的問題不受影響,故選項B、D中的研究對象可視為質(zhì)點。 答案:BD 題后反思(1)實際問題中的物體能否看作質(zhì)點,并不是由物體的絕對大小決定的,關(guān)鍵是看物體的大小和形狀在研究物體的運動時是否為次要因素。 (2)同一物體,從不同的角度研究它的運動時,能否看作質(zhì)點的結(jié)果可能不同。,類型一,類型二,類型三,【例題2】 觀察圖中的旗幟和甲、

8、乙兩火炬手所傳遞的圣火火焰,關(guān)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(fēng),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,還可能向左做小于風(fēng)速的運動;乙的火焰向右偏,所以乙一定向左運動,且速度大于風(fēng)的速度。 答案:D,類型一,類型二,類型三,題后反思物體做何種運動,是相對于參考系而言的,物體是否運動,要看物體相對于參考系的位置是否有變化,參考系一

9、旦選定,物體的運動情況也就確定了。,類型一,類型二,類型三,【例題3】 一物體從O點出發(fā),沿東偏北37的方向運動10 m至A點,然后又向正南方向運動10 m至B點。(sin 37=0.6,cos 37=0.8) (1)建立適當坐標系,描述出該物體的運動軌跡; (2)依據(jù)建立的坐標系,分別求出A、B兩點的坐標。 點撥根據(jù)題意建立坐標系,確定原點的位置及坐標系的正方向,再確定研究對象所處的坐標及位置變化的情況即可。本題應(yīng)建立平面直角坐標系。,類型一,類型二,類型三,解析:(1)坐標系如圖,圖線OA→AB為運動軌跡。 (2)A點位置:xA=10cos 37 m=8 m,yA=10sin 37 m=6 m B點位置:xB=8 m,yB=6 m-10 m=-4 m。 即A點的坐標為(8 m,6 m),B點的坐標為(8 m,-4 m)。 答案:見解析 題后反思坐標中的“+”“-”表示方位,即“+”表示位于坐標軸的正方向一側(cè),“-”表示位于坐標軸的負方向一側(cè)。,