2018-2019版高中物理 第一章 運(yùn)動(dòng)的描述 1.1 質(zhì)點(diǎn) 參考系和坐標(biāo)系課件 新人教版必修1.ppt

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1、第一章 運(yùn)動(dòng)的描述,1 質(zhì)點(diǎn) 參考系和坐標(biāo)系,1.理解質(zhì)點(diǎn)的概念,能明確物體在什么情況下可以看作質(zhì)點(diǎn)。 2.知道參考系的概念。知道選取參考系時(shí),要考慮到使運(yùn)動(dòng)的描述盡可能簡(jiǎn)單。 3.知道坐標(biāo)系的概念。能夠用坐標(biāo)系描述物體的位置以及位置的變化。,一,二,三,四,一、機(jī)械運(yùn)動(dòng) 物體的空間位置隨時(shí)間的變化稱為機(jī)械運(yùn)動(dòng)。,,一,二,三,四,二、物體和質(zhì)點(diǎn) 1.實(shí)際物體:有一定的大小和形狀,并且運(yùn)動(dòng)過程中物體上各部分的運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)員的動(dòng)作優(yōu)美與否,能否把他們視為質(zhì)點(diǎn)? 提示:一個(gè)點(diǎn)不能反映出運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)作優(yōu)美與否,此時(shí)不能把運(yùn)

2、動(dòng)員看作質(zhì)點(diǎn)。,一,二,三,四,三、參考系 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),可以說運(yùn)動(dòng)是相對(duì)的。,,,,一,二,三,四,,,,,,,一,二,三,四,宋代詩(shī)人陳與義乘著小船出游時(shí)曾經(jīng)寫了一首詩(shī),如圖所示。詩(shī)人為什么會(huì)有“飛花兩岸照船紅”和“臥看滿天云不動(dòng)”的感覺? 提示:詩(shī)人以自己或船為參考系,看到兩岸的鮮花向后移動(dòng);天上的云彩和船都向東運(yùn)動(dòng),兩者相對(duì)靜止。,一,二,四,三,四、坐標(biāo)系 1.建立目的:定量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:,,,,3.坐標(biāo)系的三要素:原點(diǎn)、單位長(zhǎng)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(gè)時(shí)刻所處的位置和某段時(shí)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(biāo)志作為參考,說明汽車離該標(biāo)志有多遠(yuǎn),在該標(biāo)志的哪個(gè)方向。但這種描述一般是大致的描述。若以某一路口為坐標(biāo)原點(diǎn),以向東方向?yàn)閤軸正方向,建立一個(gè)直線坐標(biāo)系,就可以準(zhǔn)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(diǎn) 質(zhì)點(diǎn)是物理學(xué)中一個(gè)非常重要的模型。并非小的物體就一定可以看作質(zhì)點(diǎn),大的物體就不能看作質(zhì)點(diǎn),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(yùn)動(dòng)的差異是次要

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

5、況下與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)。如研究運(yùn)動(dòng)員在400 m比賽中的速度變化時(shí),無(wú)論是在直道上還是在彎道上,都可以將運(yùn)動(dòng)員看作質(zhì)點(diǎn)。 溫馨提示(1)物體的大小并不是判斷物體能否看作質(zhì)點(diǎn)的條件。 (2)質(zhì)點(diǎn)和幾何中的點(diǎn)意義不同。,一,二,二、如何理解運(yùn)動(dòng)的相對(duì)性及如何選擇參考系 1.運(yùn)動(dòng)的相對(duì)性。選擇不同的參考系來觀察、描述同一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng),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(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、樹木為參考系,也可以選取運(yùn)動(dòng)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(duì)地面靜止的物體為參考系。 3.選擇參考系

6、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。例如,從水平勻速飛行的飛機(jī)上向地面投放物體,在不考慮空氣阻力的情況下,“飛機(jī)上的人看到投下的物體是沿什么路線下落的呢?”若以地球?yàn)閰⒖枷档脑?研究起來相對(duì)麻煩,此時(shí)就應(yīng)該以飛機(jī)為參考系。,一,二,溫馨提示當(dāng)選擇相對(duì)于地面運(yùn)動(dòng)的其他物體作為參考系時(shí),在分析中應(yīng)作相應(yīng)的說明,以免造成誤會(huì)。,類型一,類型二,類型三,【例題1】 (多選)下列幾種比賽項(xiàng)目中的研究對(duì)象可視為質(zhì)點(diǎn)的是( ) A.在撐竿跳高比賽中研究運(yùn)動(dòng)員手中的支撐竿在支撐地面的過程中的轉(zhuǎn)動(dòng)情況時(shí) B.帆船比賽中確定帆船在大海中的位置時(shí) C.跆拳道比賽中研究運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)作時(shí) 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(shí),類型一,類型二,類型三,解析:能否把物體看作質(zhì)點(diǎn),關(guān)鍵要看忽略物體的大小和形狀后,對(duì)所研究的問題是否有影響,顯然選項(xiàng)A、C中的研究對(duì)象的大小和形狀忽略后,竿的轉(zhuǎn)動(dòng)、運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)作將無(wú)法研究。而選項(xiàng)B、D中的研究對(duì)象的大小和形狀忽略后,所研究的問題不受影響,故選項(xiàng)B、D中的研究對(duì)象可視為質(zhì)點(diǎn)。 答案:BD 題后反思(1)實(shí)際問題中的物體能否看作質(zhì)點(diǎn),并不是由物體的絕對(duì)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(yùn)動(dòng)時(shí)是否為次要因素。 (2)同一物體,從不同的角度研究它的運(yùn)動(dòng)時(shí),能否看作質(zhì)點(diǎn)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(duì)于靜止旗桿的運(yùn)動(dòng)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(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),還可能向左做小于風(fēng)速的運(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,類型一,類型二,類型三,題后反思物體做何種運(yùn)動(dòng),是相對(duì)于參考系而言的,物體是否運(yùn)動(dòng),要看物體相對(duì)于參考系的位置是否有變化,參考系一

9、旦選定,物體的運(yùn)動(dòng)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(diǎn)出發(fā),沿東偏北37的方向運(yùn)動(dòng)10 m至A點(diǎn),然后又向正南方向運(yùn)動(dòng)10 m至B點(diǎn)。(sin 37=0.6,cos 37=0.8) (1)建立適當(dāng)坐標(biāo)系,描述出該物體的運(yùn)動(dòng)軌跡; (2)依據(jù)建立的坐標(biāo)系,分別求出A、B兩點(diǎn)的坐標(biāo)。 點(diǎn)撥根據(jù)題意建立坐標(biāo)系,確定原點(diǎn)的位置及坐標(biāo)系的正方向,再確定研究對(duì)象所處的坐標(biāo)及位置變化的情況即可。本題應(yīng)建立平面直角坐標(biāo)系。,類型一,類型二,類型三,解析:(1)坐標(biāo)系如圖,圖線OA→AB為運(yùn)動(dòng)軌跡。 (2)A點(diǎn)位置:xA=10cos 37 m=8 m,yA=10sin 37 m=6 m B點(diǎn)位置:xB=8 m,yB=6 m-10 m=-4 m。 即A點(diǎn)的坐標(biāo)為(8 m,6 m),B點(diǎn)的坐標(biāo)為(8 m,-4 m)。 答案:見解析 題后反思坐標(biāo)中的“+”“-”表示方位,即“+”表示位于坐標(biāo)軸的正方向一側(cè),“-”表示位于坐標(biāo)軸的負(fù)方向一側(cè)。,