高中物理 1.1質點 參考系和坐標系課件 新人教版必修1.ppt

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1.1 質點 參考系和坐標系,,三維目標 （一）知識與技能 1、知道質點的概念及條件。 2、知道參考系概念及作用。 3、掌握坐標系的簡單應用。 （二）過程與方法 1、體驗質點的條件及意義，初步掌握科學抽象這種研究方法。 2、體驗不同參考系中運動的相對性，促使學生形成勤于觀察、勤于思考的習慣，提高學生自主獲取知識的能力。 3、體會用坐標方法，描述物體位置的優(yōu)越性，可用不同的方法設計實驗并體會比較。增強學生發(fā)現(xiàn)問題并力求解決問題的意識和能力。,（三）情感、態(tài)度與價值觀 1、認識運動是宇宙中的普遍現(xiàn)象，運動和靜止的相對性。培養(yǎng)學生熱愛自然、關心科技發(fā)展、勇于探索的精神。 2、不同的參考系中現(xiàn)象不同，幫助學生建立辨證唯物主義的世界觀。 ★教學重點 理解質點概念以及初步建立質點概念所采用的抽象思維方法。 ★教學難點 將一個實際的物體抽象為質點的條件。 ★教學方法 教師啟發(fā)、引導，學生自主閱讀、思考，討論、交流學習成果。,一、我們生活在一個運動的世界之中,不了解運動，就不了解自然。 ——亞里士多德,北京天安門,飛機特技表演,誰都沒有錯,五彩摩天輪,,誰運動？（研究對象）,,二、人類的認知規(guī)律：,, ,運動：,,由此及彼 由表及里,怎樣運動？（描述：文字、物理量、圖像）,為何會運動？（因果分析）,問題1：如何描述物體的機械運動？ 詩人是如何描述物體機械運動的? 畫家是如何描述物體機械運動的? 歌唱家是如何描述物體機械運動的? 物理學家是如何描述物體機械運動的?,三、參考系,1．選擇參考系的意義 對于同一個物體的運動，如果選不同的物體作參考系，觀察到的運動情況可能不相同．,2.參考系的選擇原則 （1）選擇的任意性 （2）描述的方便性,1.關于參考系的選取，下列說法正確的是（ ） A.參考系必須選取靜止不動的物體 B.參考系必須是和地面聯(lián)系在一起的 C.在空中運動的物體不能作為參考系 D.任何物體都可以作為參考系,同步跟綜訓練,D,2.觀察圖中的煙和小旗，關于甲、乙兩車相對于房子的運動情況，下列說法正確的是（ ） A．甲、乙兩車一定向左運動 B．甲、乙兩車一定向右運動 C．甲車可能運動，乙車向右運動 D．甲車可能靜止，乙車向左運動,解析 圖中房子相對地面是靜止的，由煙囪冒出的煙向左飄，可知此時風向向左（相對于地球而言）．甲車上的旗子也向左，則有三種可能情況：一是甲車不動，風把小旗向左刮；二是甲車向右運動，風相對甲向左，風把小旗向左刮；三是甲車向左運動但小于風速，因此風仍能把小旗向左刮．對于乙車，則只有乙車向左運動并大于風速，此時風把小旗向右刮．故選項D正確．,同步跟綜訓練,D,四、理想化模型:質點,理想化模型是為了使研究的問題得以簡化或研究問題方便而進行的一種科學的抽象;是以研究目的為出發(fā)點，突出問題的主要因素，忽略次要因素而建立的物理模型;是在一定程度和范圍內(nèi)對客觀存在的復雜事物的一種近似反映，是物理學中經(jīng)常采用的一種研究方法．,1．質點的特點? 具有質量，占有位置，無體積和形狀，它忽略次要因素：形狀、大小等突出主要方面：具有質量（本質屬性）,是一個理想化的物理模型,2．物體能能看做質點的條件? 物體本身的大小對所研究問題的影響可忽略時,問題2：質點和幾何中的點是一回事嗎？,相同點：都是沒有形狀和大小的點。 不同點：質點是實際物體的抽象，它具有一定的物理內(nèi)涵， 不僅具有物體的全部質量，而且是一相對的物理概念；幾 何中的點沒有質量，僅表示位置，而且應該絕對的小。,幾點說明: 1、物體上各點的運動情況相同時，可以看作質點 2、物體有轉動，物體的本身大小和形狀已變成了次要因素，物體可以看作質點。 3、物體能否看作質點，取決于它的形狀和大小在所研究的問題中是否可以忽略不計，而跟物體自身體積的大小，質量的多少和運動速度的大小無關。 一個物體能否看作質點取決于所研究問題的性質，即使同一個物體在研究問題不同時，有的情況下可以看作質點，而有的情況下不可以看作質點。,3 下列關于質點的說法，正確的是 （ ） A．寬闊的湖面上順水漂流的小船可以視為質點 B．研究火車通過路旁一根電線桿的時間時，火車可以看做質點 C．研究奧運會乒乓球運動員打出的弧圈球時不能把乒乓球看做質點 D．研究奧運會跳水運動員跳水動作時，不能將運動員看做質點,解析 順水漂流的小船各點的運動情況一致，是平動的物體，可視為質點，A對．研究火車通過路旁的一根電線桿時，火車的長度不能忽略，火車不能看做質點，故B錯誤．研究旋轉多變的乒乓球的弧圈運動時，乒乓球的大小不能忽略，乒乓球不能看做質點，故C正確．研究運動員的跳水動作時，要研究轉體和翻滾等高難動作，也不能看做質點，故D正確．,同步跟綜訓練,ACD,問題3.如 何 確 定 物 體 的 位 置?,若物體只在一條直線上運動，如何描述位置變化？ 若在某平面（操場）上呢？,? 文字描述方便嗎？能精確嗎？ ? 有沒有簡便又準確的方法？,笛卡兒發(fā)明坐標系,區(qū)分：定性與定量,五.坐標系,為了定量地描述物體的位置及位置的變化，需要在參考系上建立適當?shù)淖鴺讼怠?如果物體沿直線運動，可以以這條 直線為x軸，在直線上規(guī)定原點，正方向和單位長度，建立直線坐標系。,（1）定義：為了定量地描述物體的位置及位置的變化，需要在參考系上建立適當?shù)淖鴺讼担?（2）一維坐標系：選某一位置為坐標原點，以某個方向為正方向，選擇適當?shù)臉硕冉⒁粋€坐標軸，就構成了一維坐標系，適用于描述物體在一維空間運動（即物體沿一條直線運動）時物體的位置． （3）二維坐標系：由兩個互相垂直的坐標軸組成，適用于物體在二維空間（即在同一平面）內(nèi)運動時，又稱為平面直角坐標系． （4）三維直角坐標系：由三個互相垂直的坐標軸組成，又稱為立體直角坐標系．適用于描述物體在三維空間中的具體位置．,4.從高出地面3m的位置豎直向上拋出一個小球，它上升5m后回落，最后到達地面，如圖所示，分別以地面和拋出點為原點建立坐標系，方向均以向上為正，填寫以下表格：,解析：本題中的物體沿直線運動，可以在該直線上建立直角坐標系，來定量描述物體的位置，若以地面為原點，則出發(fā)點、最高點、落地點的坐標分別為x1＝3m，x2＝8m，x3＝0；若以拋出點為原點，則x1 ＝0 ，x2 ＝5m ，x3 ＝－3m．,同步跟綜訓練,知識總結,1.下列情況不能看成質點的是（ ）,A、研究繞地球飛行時航天飛機的軌道 B、研究飛行中的直升機上的螺旋槳的轉動情況 C、計算從北京開往汕頭的一列火車的運行時間 D、計算火車通過路口所用的時間,當堂訓練題,BD,2.2008年8月16日，牙買加運動員博爾特在北京奧運會上 以9秒69打破男子百米跑世界紀錄，再創(chuàng)速度極限．下列 說法正確的是( ) A．在博爾特的100米飛奔中，可以將他看做質點 B．教練為了分析其動作要領，可以將其看做質點 C．無論研究什么問題，均不能把博爾特看做質點 D．是否能將博爾特看作質點,決定于我們所研究的問題,當堂訓練題,BD,3、在下列物體的運動中，可視作質點的物體有 ( ) A.從北京開往廣州的一列火車的運動時間 B.研究轉動的汽車輪胎各點的運動 C.研究繞地球運動時的航天飛機的運動周期 D.表演精彩芭蕾舞演員在翻滾、旋轉時 E.參加一百米跑競賽的運動員在沖刺過程中 F.在斜向下推力的作用下，沿水平面滑動的箱子 G.計算子彈從槍口到靶心的飛行時間 H.測量子彈穿過一張薄紙的時間,當堂訓練題,ACFG,4.描述物體地運動，必須選擇參考系，關于參考系，下列說法中正確地是（ ） （A）早晨太陽從東方升起，參考系是地面 （B）地球繞太陽近似做圓周運動，參考系是太陽 （C）研究地面上物體的運動只能取地面為參考系 （D）在不同參考系中描述物體的運動，簡繁程度會不同,當堂訓練題,ABD,5.如圖所示，汽車沿X軸做直線運動，從A點運動到B點，由圖判斷A點坐標、B點坐標和走過的路程。,A點坐標XA=-3m,B點坐標XB=2m,走過的路程ＳＡB=５m,當堂訓練題,6．東漢時期的著作《尚書緯考靈曜》中談到地球的運動時這樣寫道：“地恒動不止，而人不知。譬如人在大舟中，閉牖(即窗戶)而坐，舟行而人不覺也?！边@說明了什么道理？如果你坐在一艘勻速行駛的船中，窗戶全部關閉，請你探究如何證明船是在運動的． 探究思路 這句話反映了運動與參考系的關系，要確定物體的運動必須有參考系，人在地球表面上以地面為參考系是靜止的，就如同在封閉的船艙里以船艙為參考系是一樣的，所以感覺不到地球和船的運動． 當人坐在窗戶關閉的船艙中時，由于看不到船外面的物體，所以分析船艙內(nèi)物體的運動時，均以船艙為參考系，所以船勻速行駛時，人在船艙內(nèi)是感覺不出船的運動的，也無法證明這一點．,當堂訓練題,