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

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第一章 運(yùn)動的描述,1 質(zhì)點 參考系和坐標(biāo)系,填一填,練一練,一、機(jī)械運(yùn)動(見課本第8頁) 物體的空間位置隨時間的變化稱為機(jī)械運(yùn)動。 二、物體和質(zhì)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(yùn)動中物體上各部分的運(yùn)動情況一般 不同。 2.質(zhì)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(zhì)量的點,稱為質(zhì)點。 (2)質(zhì)點具有物體的質(zhì)量,沒有大小和形狀。 (3)物體看作質(zhì)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(zhì)點。,,,,,,,,,,,填一填,練一練,三、參考系(見課本第10頁) 1.運(yùn)動與靜止的關(guān)系 自然界中的一切物體都處于永恒的運(yùn)動中,即運(yùn)動是絕對的,靜止是相對的,但我們在研究具體物體的運(yùn)動時,可以說運(yùn)動是相對的。 2.參考系 (1)定義:在描述物體的運(yùn)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(yùn)動,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)以方便觀測和使運(yùn)動的描述盡可能簡單為原則。,,,,,,,,,,,填一填,練一練,四、坐標(biāo)系(見課本第11頁) 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、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(fēng)波多閃爍,看山恰似走來迎,仔細(xì)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(yùn)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(dāng)堂檢測,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,對質(zhì)點與物理模型的理解 地球在自轉(zhuǎn)的同時,也在繞太陽公轉(zhuǎn),那么在研究地球的自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)這兩個問題的時候能否將地球都看作質(zhì)點呢?,探究一,探究二,探究三,當(dāng)堂檢測,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,探究一,探究二,探究三,當(dāng)堂檢測,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,1.對質(zhì)點的理解 (1)質(zhì)點是用來代替物體的有質(zhì)量的點,其突出的特點是“具有質(zhì)量”和“占有位置”,但沒有大小、形狀、體積,與幾何中的“點”有本質(zhì)的區(qū)別。 (2)質(zhì)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(zhì)點的常見情況,探究一,探究二,探究三,當(dāng)堂檢測,問題導(dǎo)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(xué)研究方法。質(zhì)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(xué)抽象,實際中并不存在。,探究一,探究二,探究三,當(dāng)堂檢測,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,探究一,探究二,探究三,當(dāng)堂檢測,問題導(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題時,所涉及的對象可看作質(zhì)點的是( ),探究一,探究二,探究三,當(dāng)堂檢測,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,解析:繞太陽公轉(zhuǎn)時,地球的大小遠(yuǎn)小于地球到太陽的距離,符合看成質(zhì)點的條件;火車進(jìn)站時間是從車頭進(jìn)站開始到車尾進(jìn)站為止,不能將火車看成質(zhì)點;花樣滑冰運(yùn)動員比的是身體各部分的動作及協(xié)調(diào)性等方面,不能將其看成質(zhì)點;要研究劉翔跨欄的姿勢(即身體各部分的位置及協(xié)調(diào)性),不能將其視為質(zhì)點,只有選項A正確。 答案:A,探究一,探究二,探究三,當(dāng)堂檢測,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,探究一,探究二,探究三,當(dāng)堂檢測,問題導(dǎo)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(dāng)堂檢測,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,探究一,探究二,探究三,當(dāng)堂檢測,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,1.運(yùn)動的相對性 選擇不同的參考系來描述同一個物體的運(yùn)動,結(jié)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(yùn)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(yùn)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(yīng)以觀測方便和使運(yùn)動的描述盡可能簡單為原則。,探究一,探究二,探究三,當(dāng)堂檢測,問題導(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、乙兩火炬手相對于靜止旗桿的運(yùn)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(yùn)動 B.甲、乙兩火炬手一定向右運(yùn)動 C.甲火炬手可能運(yùn)動,乙火炬手向右運(yùn)動 D.甲火炬手可能靜止,乙火炬手向左運(yùn)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(yùn)動狀態(tài),甲可能靜止,也可能向右運(yùn)動,還可能向左以小于風(fēng)的速度運(yùn)動;乙的火焰向右偏,所以乙一定向左運(yùn)動,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,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,探究一,探究二,探究三,當(dāng)堂檢測,問題導(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)動的 C.以車為參考系,路邊的樹是運(yùn)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(yùn)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(yùn)動,晶晶選地面為參考系時自己本身是運(yùn)動的,選項B正確;當(dāng)選運(yùn)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(yùn)動的相反方向運(yùn)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(dāng)堂檢測,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,對坐標(biāo)系的理解 田徑場上,要描述百米賽跑運(yùn)動員在運(yùn)動中的位置,需要建立什么樣的坐標(biāo)系?要描述800米賽跑運(yùn)動員在運(yùn)動中的位置,需要建立什么樣的坐標(biāo)系?在足球場上,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,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,探究一,探究二,探究三,當(dāng)堂檢測,問題導(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,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,探究一,探究二,探究三,當(dāng)堂檢測,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,探究一,探究二,探究三,當(dāng)堂檢測,問題導(dǎo)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(biāo)原點定在拋出點正下方2 m處,向下方向為坐標(biāo)軸的正方向。則小球的拋出點、落地點、接住點的位置坐標(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點為拋出點,坐標(biāo)為-2 m,B點為坐標(biāo)原點,D點為落地點,坐標(biāo)為2 m,C點為接住點,坐標(biāo)為1 m,所以選項B正確。 答案:B,探究一,探究二,探究三,當(dāng)堂檢測,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,探究一,探究二,探究三,當(dāng)堂檢測,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,變式訓(xùn)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(biāo)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(biāo)原點O,建立一維坐標(biāo)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(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,則位置在原點以西為正,在原點以東為負(fù)。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(dāng)堂檢測,探究一,探究二,1,2,3,4,5,1.(多選)關(guān)于質(zhì)點,下列說法中正確的是( ) A.只要體積小就可以視為質(zhì)點 B.若物體的大小和形狀對于所研究的問題屬于無關(guān)或次要因素時,可把物體當(dāng)作質(zhì)點 C.質(zhì)點是一個理想化模型,實際上并不存在 D.因為質(zhì)點沒有大小,所以與幾何中的點是一樣的 解析:質(zhì)點是把物體看作一種只有質(zhì)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(zhì)點的概念,是為了研究問題的簡便,當(dāng)物體的形狀和大小對所研究的問題屬于無關(guān)或次要因素時,即可把物體看作質(zhì)點。 答案:BC,探究三,當(dāng)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(dāng)作質(zhì)點來處理( ) 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(yùn)動,探究三,當(dāng)堂檢測,探究一,探究二,1,2,3,4,5,解析:起重機(jī)吊起貨物時臂架仰起時幅度大小要考慮,起重機(jī)不能看成質(zhì)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(dāng)作質(zhì)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(zhì)點,選項C正確;門是轉(zhuǎn)動的,各點運(yùn)動情況不同,不能當(dāng)作質(zhì)點,選項D錯誤。 答案:C,探究三,當(dāng)堂檢測,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)動狀態(tài)是 ( ) A.A船肯定是向左運(yùn)動的 B.A船肯定是靜止的 C.B船肯定是向右運(yùn)動的 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,也可能向右運(yùn)動,但速度小于風(fēng)速,選項A、B均錯誤;B船只能向右運(yùn)動,并且速度比風(fēng)速大,選項C正確,D錯誤。 答案:C,探究三,當(dāng)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(zhǔn)確描述物體的運(yùn)動,只能選地面為參考系 D.研究物體運(yùn)動時不一定要選擇參考系,探究三,當(dāng)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(yùn)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(yùn)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(yùn)動,必須選擇參考系,選項D錯誤。 答案:AB,探究三,當(dāng)堂檢測,探究一,探究二,1,2,3,4,5,5.以燈塔為坐標(biāo)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(biāo)系,某時刻一艘海輪的坐標(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)原點建立直角坐標(biāo)系,如圖所示。 此時海輪到燈塔的距離為 OO'= km=10 km。 答案:10 km,