高中物理 第1章 質(zhì)點(diǎn) 參考系和坐標(biāo)系課件 新人教版必修1

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1、成才之路成才之路 物理物理路漫漫其修遠(yuǎn)兮路漫漫其修遠(yuǎn)兮 吾將上下而求索吾將上下而求索人教版人教版 必修必修1 運(yùn)動(dòng)的描述運(yùn)動(dòng)的描述第一章第一章1.1.1集合的概念1質(zhì)點(diǎn)質(zhì)點(diǎn) 參考系和坐標(biāo)系參考系和坐標(biāo)系 第一章第一章1.1.1集合的概念學(xué)習(xí)目標(biāo)定位學(xué)習(xí)目標(biāo)定位1課堂情景切入課堂情景切入2知識(shí)自主梳理知識(shí)自主梳理3重點(diǎn)難點(diǎn)突破重點(diǎn)難點(diǎn)突破4考點(diǎn)題型設(shè)計(jì)考點(diǎn)題型設(shè)計(jì)5課后強(qiáng)化作業(yè)課后強(qiáng)化作業(yè)6學(xué)習(xí)目標(biāo)定位學(xué)習(xí)目標(biāo)定位理解質(zhì)點(diǎn)的概念，知道物體可看成質(zhì)點(diǎn)的條件知道參考系的概念及其與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系知道如何用坐標(biāo)系描述質(zhì)點(diǎn)位置體會(huì)物理模型在探究自然規(guī)律中的作用課堂情景切入課堂情景切入 下雨天，地面觀察者看到雨

2、滴豎直下落時(shí)，坐在勻速行駛的車(chē)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？知識(shí)自主梳理知識(shí)自主梳理1 1.定義 物體相對(duì)于其他物體的_變化，叫做機(jī)械運(yùn)動(dòng)，簡(jiǎn)稱(chēng)運(yùn)動(dòng)。 2運(yùn)動(dòng)的絕對(duì)性和靜止的相對(duì)性 宇宙中沒(méi)有不動(dòng)的物體，一切物體都在不停地運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)是_的，靜止是_的。 機(jī)械運(yùn)動(dòng) 位置位置絕對(duì)絕對(duì)相對(duì)相對(duì)2 1.實(shí)際物體 有一定的_和_，并且運(yùn)動(dòng)過(guò)程中物體上各部分的運(yùn)動(dòng)情況一般_。 2質(zhì)點(diǎn) (1)定義：研究物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，在某特定情況下，可以不考慮物體的_和_，把它簡(jiǎn)化為一個(gè)有_的物質(zhì)點(diǎn)，這樣的點(diǎn)稱(chēng)為質(zhì)點(diǎn)。 (2)把物體看成質(zhì)點(diǎn)的條件：物體的_和_等因

3、素不影響問(wèn)題的研究時(shí)，就可以把物體看成質(zhì)點(diǎn)。 物體和質(zhì)點(diǎn) 大小大小形狀形狀不同不同大小大小形狀形狀質(zhì)量質(zhì)量大小大小形狀形狀3 1.定義 要描述一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)，就必須選擇另外一個(gè)物體作_，這個(gè)用來(lái)作_就叫做參考系。 2選取原則 (1)研究物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，參考系的選取是_，一般根據(jù)研究問(wèn)題的方便來(lái)選取。 (2)在研究地面上物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，通常把_或者_(dá)的其他物體作為參考系。 參考系 參考參考參考的物體參考的物體任意的任意的地面地面相對(duì)于地面靜止不動(dòng)相對(duì)于地面靜止不動(dòng)4 1.建立坐標(biāo)系的目的 定量地描述物體的_及位置的_。 2建立坐標(biāo)系的方法 (1)建立何種坐標(biāo)系要針對(duì)物體是在_、平面內(nèi)，還是空間中運(yùn)動(dòng)

4、而定。 (2)建立坐標(biāo)系時(shí)應(yīng)明確坐標(biāo)原點(diǎn)、_及單位長(zhǎng)度，標(biāo)明坐標(biāo)單位。 坐標(biāo)系 位置位置變化變化直線上直線上正方向正方向重點(diǎn)難點(diǎn)突破重點(diǎn)難點(diǎn)突破 一、理想化模型與質(zhì)點(diǎn) 1理想化模型 (1)“理想化模型”是為了使研究的問(wèn)題得以簡(jiǎn)化或研究問(wèn)題方便而進(jìn)行的一種科學(xué)的抽象，實(shí)際并不存在。 (2)“理想化模型”是以研究目的為出發(fā)點(diǎn)，突出問(wèn)題的主要因素，忽略次要因素而建立的“物理模型”。 (3)“理想化模型”是在一定程度和范圍內(nèi)對(duì)客觀存在的復(fù)雜事物的一種近似反映，是物理學(xué)中經(jīng)常采用的一種研究方法。 2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”，但是質(zhì)點(diǎn)沒(méi)有大小、體積、形

5、狀，它與幾何中的“點(diǎn)”有本質(zhì)區(qū)別。 (2)質(zhì)點(diǎn)是一種“理想化模型” 。 (3)可將物體看成質(zhì)點(diǎn)的幾種情況： 特別提醒： 物體能否被視為質(zhì)點(diǎn)，不是取決于物體的大小，而是看物體的形狀和大小對(duì)研究問(wèn)題的結(jié)果的影響是否可忽略。同一物體在不同的問(wèn)題情景中有的可視為質(zhì)點(diǎn)，有的則不能視為質(zhì)點(diǎn)。 研究下列現(xiàn)象，涉及的物體可看做質(zhì)點(diǎn)的是() A研究地球繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌跡時(shí) B研究撬棒用力大小與支點(diǎn)位置關(guān)系 C研究旋轉(zhuǎn)的乒乓球旋轉(zhuǎn)方向 D研究旋轉(zhuǎn)的電扇扇葉所受阻力大小的影響因素 1 1 答案： A 解析：研究地球繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌跡時(shí)，由于地球的半徑遠(yuǎn)小于日地之間距離，所以地球可看做質(zhì)點(diǎn)，支點(diǎn)位置影響撬棒用力大小，撬棒

6、不可以看做質(zhì)點(diǎn)，研究乒乓球如何旋轉(zhuǎn)，不能看做質(zhì)點(diǎn)，扇葉所受阻力與扇葉形狀大小有關(guān)，不能看做質(zhì)點(diǎn)，選A。 二、對(duì)參考系的進(jìn)一步理解 1選擇參考系的意義 要描述一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)，必須首先選好參考系，對(duì)于同一個(gè)運(yùn)動(dòng)，如果選不同的物體作參考系，觀察到的運(yùn)動(dòng)情況可能不相同。 2選擇參考系的原則 (1)選取參考系一般應(yīng)根據(jù)研究對(duì)象和研究對(duì)象所在的系統(tǒng)來(lái)決定。 (2)參考系的選取可以是任意的。在實(shí)際問(wèn)題中，參考系的選取應(yīng)以觀測(cè)方便和使運(yùn)動(dòng)的描述盡可能簡(jiǎn)單為基本原則。 特別提醒： (1)由于運(yùn)動(dòng)描述的相對(duì)性，凡是提到物體的運(yùn)動(dòng)，都應(yīng)該明確它是相對(duì)哪個(gè)參考系而言。 (2)在同一個(gè)問(wèn)題當(dāng)中，若要研究多個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)或

7、同一個(gè)物體在不同階段的運(yùn)動(dòng)時(shí)，必須選取同一個(gè)參考系。 (3)無(wú)論物體原來(lái)運(yùn)動(dòng)情況如何，一旦把它選為參考系，就認(rèn)為它是靜止的。 (江陰市五校20132014學(xué)年高一上學(xué)期期中)觀察下面的漫畫(huà)，圖中司機(jī)說(shuō)乘車(chē)人“你沒(méi)動(dòng)”，而路上的小女孩說(shuō)他運(yùn)動(dòng)得“真快”。關(guān)于司機(jī)和小女孩對(duì)乘車(chē)人運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的描述所選取的參考系分別為() 2 2 A地面、地面B地面、汽車(chē) C汽車(chē)、地面 D汽車(chē)、汽車(chē) 答案：C 解析：乘車(chē)人和車(chē)具有相同的速度，保持相對(duì)靜止，而相對(duì)地面來(lái)說(shuō)，車(chē)在運(yùn)動(dòng)。故選項(xiàng)C正確。 三、坐標(biāo)系 1建立坐標(biāo)系的物理意義 借助適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系可以定量地描述物體的位置及位置變化。 2三種坐標(biāo)系的比較分類(lèi)項(xiàng)目直線坐標(biāo)

8、系平面坐標(biāo)系空間坐標(biāo)系適用運(yùn)動(dòng)物體沿直線運(yùn)動(dòng)時(shí)物體在某平面內(nèi)做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)物體在空間內(nèi)做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)分類(lèi)項(xiàng)目直線坐標(biāo)系平面坐標(biāo)系空間坐標(biāo)系建立方法在直線上規(guī)定原點(diǎn)、正方向和標(biāo)度，就建立了直線坐標(biāo)系在平面內(nèi)畫(huà)相互垂直的x軸與y軸，即可組成平面直角坐標(biāo)系。物體的位置由一對(duì)坐標(biāo)值確定在空間畫(huà)三個(gè)相互垂直的x軸、y軸和z軸，即可組成三維坐標(biāo)系。物體的位置由三個(gè)坐標(biāo)值來(lái)確定應(yīng)用實(shí)例M點(diǎn)位置坐標(biāo)：x2mN點(diǎn)位置坐標(biāo)：x3m，y4m P點(diǎn)位置坐標(biāo)：x3m，y4m，z2m 特別提醒： (1)建立何種坐標(biāo)系，由物體的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)確定。建立坐標(biāo)系的原則是能夠方便、準(zhǔn)確地描述物體的位置及位置變化。 (2)物體在坐標(biāo)系中的坐

9、標(biāo)值是正值還是負(fù)值，與正方向的規(guī)定和原點(diǎn)的位置有關(guān)。 (山東海岳中學(xué)20132014學(xué)年高一上學(xué)期期中)如圖所示，運(yùn)動(dòng)員將鉛球奮力擲出，鉛球出手后在水平方向前進(jìn)10m時(shí)，在豎直方向上升了4m到達(dá)最高點(diǎn)。你認(rèn)為應(yīng)該建立怎樣的坐標(biāo)系能方便地描述鉛球在最高點(diǎn)所處的位置，按你所建立的坐標(biāo)系，鉛球在最高點(diǎn)的位置坐標(biāo)是多少？ 3 3 答案：應(yīng)建立平面直角坐標(biāo)系(10m,4m) 解析：因?yàn)樾∏蛟诙S空間運(yùn)動(dòng)，需要建立平面直角坐標(biāo)系，若以拋出點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，水平向右(即運(yùn)動(dòng)的水平方向)為x軸正方向，豎直向上為y軸正方向，則可得其最高點(diǎn)的位置為x10m，y4m，即用坐標(biāo)表示為(10m,4m)?？键c(diǎn)題型設(shè)計(jì)考點(diǎn)題型

10、設(shè)計(jì)(山東兗州市20132014學(xué)年高一上學(xué)期期中)關(guān)于下列情況中的物體可否看作質(zhì)點(diǎn)，判斷正確的是() A研究一列火車(chē)通過(guò)南京長(zhǎng)江大橋的時(shí)間，火車(chē)可視為質(zhì)點(diǎn) B分析高射炮彈的軌跡長(zhǎng)度，炮彈可視為質(zhì)點(diǎn) C研究地球的自轉(zhuǎn)，地球可視為質(zhì)點(diǎn) D分析跳高運(yùn)動(dòng)員的過(guò)桿技術(shù)，運(yùn)動(dòng)員可視為質(zhì)點(diǎn)1 對(duì)質(zhì)點(diǎn)概念的理解 1 解析：研究一列火車(chē)通過(guò)南京長(zhǎng)江大橋的時(shí)間時(shí)，火車(chē)長(zhǎng)度相對(duì)于大橋長(zhǎng)，不能忽略，不能看成質(zhì)點(diǎn)，A錯(cuò)誤，研究地球的自轉(zhuǎn)時(shí)，地球各部分的運(yùn)動(dòng)情況不一樣，所以不能看成質(zhì)點(diǎn)，C錯(cuò)誤；分析跳高運(yùn)動(dòng)員的過(guò)桿技術(shù)時(shí)，不能忽略運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)作，D錯(cuò)誤，分析高射炮彈的軌跡長(zhǎng)度時(shí)，炮彈大小可以忽略，B正確。 答案：B 點(diǎn)評(píng)

11、：物體能否被看成質(zhì)點(diǎn)，關(guān)鍵要看所研究的問(wèn)題。當(dāng)物體的大小和形狀對(duì)所研究的問(wèn)題無(wú)影響或者影響可以忽略時(shí)，此時(shí)物體可以看成質(zhì)點(diǎn)。 如圖所示，下列物體或人可以看成質(zhì)點(diǎn)的是() A研究從北京開(kāi)往天津的一列高速列車(chē)的速率 B研究繞月球運(yùn)動(dòng)的“嫦娥二號(hào)”衛(wèi)星的運(yùn)行軌跡 C體操運(yùn)動(dòng)員在單杠比賽中 D表演精彩芭蕾舞的演員 1 1 答案：AB 解析：完成單杠動(dòng)作的運(yùn)動(dòng)員和表演芭蕾舞的演員，他們的姿態(tài)、肢體動(dòng)作是需要研究的，不能把他們看成質(zhì)點(diǎn)，C、D錯(cuò)；從北京開(kāi)往天津的高速列車(chē)和繞月球運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星的形狀、大小對(duì)于所研究的問(wèn)題可忽略，可看成質(zhì)點(diǎn)，A、B正確。甲、乙、丙三人各乘一個(gè)熱氣球(如下圖所示)，甲看到樓房勻速上

12、升，乙看到甲勻速上升，甲看到丙勻速上升，丙看到乙勻速下降。那么，從地面上看，甲、乙、丙的運(yùn)動(dòng)情況可能是()2 參考系與相對(duì)運(yùn)動(dòng) 2 A甲、乙勻速下降，v乙v甲，丙停在空中 B甲、乙勻速下降，v乙v甲，丙勻速上升 C甲、乙勻速下降，v乙v甲，丙勻速下降，且v丙v甲 D以上說(shuō)法均不正確 解析：甲、乙、丙三人在觀察其他物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，是以自己所乘的熱氣球?yàn)閰⒖枷档?。樓房和地面連為一體，是同一個(gè)參考系，甲看到樓房勻速上升，說(shuō)明甲相對(duì)于地面勻速下降；乙看到甲勻速上升，說(shuō)明乙相對(duì)于地面也在勻速下降，且乙下降的速度v乙大于甲下降的速度v甲；甲看到丙勻速上升，則丙的運(yùn)動(dòng)有三種可能情況：(1)丙靜止(2)丙勻速上

13、升(3)丙勻速下降，但v丙v甲；而在這三種可能的情況下，丙看到乙一定是勻速下降，符合題意。故選項(xiàng)A、B正確。 答案：AB 釣魚(yú)島自古以來(lái)就是中國(guó)領(lǐng)土，其附近海域是漁民祖祖輩輩傳承的謀生漁場(chǎng)。如圖所示，中國(guó)“殲15”戰(zhàn)斗機(jī)在釣魚(yú)島領(lǐng)空內(nèi)開(kāi)展例行維權(quán)巡航。假設(shè)A、B兩飛機(jī)并排行駛，A機(jī)上的飛行員看見(jiàn)釣魚(yú)島向東移動(dòng)，B機(jī)上的飛行員發(fā)現(xiàn)A機(jī)沒(méi)有動(dòng)。如果以釣魚(yú)島為參照物，上述事實(shí)說(shuō)明() 2 2 AA飛機(jī)向西運(yùn)動(dòng)，B飛機(jī)不動(dòng) BB飛機(jī)向西運(yùn)動(dòng)，A飛機(jī)不動(dòng) CA飛機(jī)向西運(yùn)動(dòng)，B飛機(jī)向東運(yùn)動(dòng) DA、B兩飛機(jī)以相等的速度都向西運(yùn)動(dòng) 答案：D如圖所示，某人從學(xué)校門(mén)口A處開(kāi)始散步，先向南走了50m到達(dá)B處，再向東

14、走了100m到達(dá)C處，最后又向北走了150m到達(dá)D處，則A、B、C、D各點(diǎn)位置如何表示？3 坐標(biāo)系的應(yīng)用 3 解析：可以以A點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，向東為x軸的正方向，向北為y軸的正方向建立平面直角坐標(biāo)系，如圖所示。則各點(diǎn)坐標(biāo)為A(0,0)，B(0，50m)，C(100m，50m)，D(100m,100m)。 答案：A(0,0)，B(0，50m)，C(100m，50m)，D(100m，100m) 有一口井，水面距井口4m，現(xiàn)用水桶從井中提水(如圖)，出井后又將水桶提升了1m。選井口處為坐標(biāo)原點(diǎn)，水桶豎直向上提升的路線為x軸，向上為正方向，則水桶在水面時(shí)的位置和最后的位置坐標(biāo)分別是() A4m,1m B4m,1m C5m,0 D5m,1m 答案：B 解析：本題中建立了直線坐標(biāo)系，水面處和最后位置的坐標(biāo)分別為4m,1m。 3 3