1.1质点 参考系和坐标系

§1.1质点参考系和坐标系一、课程引入二、质点三、参考系四、坐标系退出五、小结现象1足球在绿茵场上飞滚，足球在向前运动的同时还在滚动．现象2蝴蝶在花丛中翩翩起舞，同时蝴蝶的翅膀在不停地上下翻飞．问题思考足球上的某点和蝴蝶翅膀上的某点运动相当复杂，如果仅仅是考虑足球在绿茵场上飞越的距离和蝴蝶在花丛中上升的高度时，那么可以如何简化研究呢？引入目录下一页合作研讨（1）若要计算一列火车从北京到上海的运动时间，是否可以忽略列车的长度？若要计算一列火车经过一座大桥的时间，是否可以忽略列车的长度？为什么？（2）研究地球的公转时，是否可以忽略地球的大小？若研究地球的自转时，是否可以忽略地球的大小？为什么？通过以上分析，你认为将物体看成质点的条件是什么？实际物体可视为质点的条件：a．物体的大小，形状对问题的影响可以忽略不计；b．物体做平动；上一页下一页1下列关于质点的说法，正确的是（）A．顺水漂流的小船可以视为质点B．研究火车通过路旁一根电线杆时，火车可以看做质点C．研究奥运会乒乓球运动员打出的弧圈球时不能把乒乓球看做质点D．研究奥运会跳水运动员跳水动作时，不能将运动员看做质点解析顺水漂流的小船各点的运动情况一致，是平动的物体，可视为质点，A对．研究火车通过路旁的一根电线杆时，火车的长度不能忽略，火车不能看做质点，故B错误．研究旋转多变的乒乓球的弧圈运动时，乒乓球的大小不能忽略，乒乓球不能看做质点，故C正确．研究运动员的跳水动作时，要研究转体和翻滚等高难动作，也不能看做质点，故D正确．答案ACD2关于质点，下列说法正确的是（）A．质点就是一个体积很小的小球B．只有很小的物体才能被视为质点C．质点不是实际存在的物体，只是一种理想模型D．大的物体有时也可以被视为质点解析质点不是实际存在的物体，更不是小球，是实际物体的近似，是理想模型；不一定小的物体才可以被视为质点，如地球很大，但在研究地球公转时可将其视为质点．答案CD上一页目录下一页仔细观察下面的两段视频，你能从中得到什么结论？1：小到分子、原子大到天体都在永恒地运动．物体相对其他物体的位置变化，叫机械运动，简称运动．运动是绝对的，而静止是相对的．2：①在描述一个物体的运动时，选来作为标准的另外的物体叫参考系．②物体的运动都是相对参考系而言的，这是运动的相对性．同一物体，选取不同的参考系，其运动情况可能不同．③参考系的选择是任意的，但应以观测方便和使运动的描述尽可能简单为原则．研究地面上物体的运动时，常选地面为参考系．知识归纳：上一页情景模拟：选取不同的参考系并改变三车的速度以观察不同的结果。通过这个例子说明了什么道理？下一页上一页下一页3甲、乙、丙三架观光电梯，甲中乘客看一高楼在向下运动；乙中乘客看甲在向下运动；丙中乘客看甲、乙都在向上运动．这三架电梯相对地面的运动情况可能是（）A.甲向上、乙向下、丙不动B.甲向上、乙向上、丙不动C.甲向上、乙向上、丙向下D.甲向上、乙向上、丙也向上，但比甲、乙都慢解析电梯中的乘客观看其他物体的运动情况时，是以自己所乘的电梯为参考系．甲中乘客看楼向下运动，说明甲相对于地面一定在向上运动．同理，乙相对甲在向上运动，说明乙对地面也是向上运动，且运动得比甲更快．丙电梯无论是静止，还是在向下运动，或以比甲、乙都慢的速度在向上运动，丙中乘客看甲、乙两电梯都会感到是在向上运动．答案BCD学后反思电梯中的乘客观看其他物体的运动情况时，是以自己所乘的电梯为参考系，这是人们的思维习惯造成的，其实际是在无意误中选择了参考系．上一页目录4观察图中的烟和小旗，关于甲、乙两车相对于房子的运动情况，下列说法正确的是（）A．甲、乙两车一定向左运动B．甲、乙两车一定向右运动C．甲车可能运动，乙车向右运动D．甲车可能静止，乙车向左运动解析图中房子相对地面是静止的，由烟囱冒出的烟向左飘，可知此时风向向左（相对于地球而言）．甲车上的旗子也向左，则有三种可能情况：一是甲车不动，风把小旗向左刮；二是甲车向右运动，风相对甲向左，风把小旗向左刮；三是甲车向左运动但小于风速，因此风仍能把小旗向左刮．对于乙车，则只有乙车向左运动并大于风速，此时风把小旗向右刮．故选项D正确．答案D下一页生活中我们常常需要准确地描述一个物体的位置。假如你站在图中人的位置，请你分别确定出足球、学校和红旗的位置。（红旗到地面的距离为10米）50米20米100米参考答案：（1）足球在人的前方50米处。（2）学校在人的前方70米向右转100米处。（3）红旗在人的前方70米向右转100米地上10米处。上一页下一页知识归纳坐标系（1）定义：为了定量地描述物体的位置及位置的变化，需要在参考系上建立适当的坐标系．（2）一维坐标系：选某一位置为坐标原点，以某个方向为正方向，选择适当的标度建立一个坐标轴，就构成了一维坐标系，适用于描述物体在一维空间运动（即物体沿一条直线运动）时物体的位置．（3）二维坐标系：由两个互相垂直的坐标轴组成，适用于物体在二维空间（即在同一平面）内运动时，又称为平面直角坐标系．（4）三维直角坐标系：由三个互相垂直的坐标轴组成，又称为立体直角坐标系．适用于描述物体在三维空间中的具体位置．知识拓展（1）在地理上用纬度和经度来确定某个地点，这就是二维坐标系的应用。（2）在军事、大地测量等领域常采用全球卫星定位系统（GPS）来确定方位，这是三维坐标系的应用。上一页下一页上一页目录5、从高出地面3m的位置竖直向上抛出一个小球，它上升5m后回落，最后到达地面，如图所示，分别以地面和抛出点为原点建立坐标系，方向均以向上为正，填写以下表格：坐标原点的设置出发点的坐标最高点的坐标落地点的坐标以地面为原点以抛出点为原点解析：本题中的物体沿直线运动，可以在该直线上建立直角坐标系，来定量描述物体的位置，若以地面为原点，则出发点、最高点、落地点的坐标分别为x1＝3m，x2＝8m，x3＝0；若以抛出点为原点，则x1＝0，x2＝5m，x3＝－3m．归纳总结：定量描述沿直线运动的物体的位置及变化，只需建立直线坐标系（一维坐标系）；但当物体在同一平面内运动时．要用平面直角坐标系（二维坐标系）才能定量描述出物体的位置及位置的变化．本节主要内容一、质点（1）定义：用来代替物体的有质量的点。（2）将物体看成质点的条件：①物体的大小、形状对所研究问题的影响可以忽略不计时，可视物体为质点．②平动的物体可以视为质点．二、参考系（1）定义：在描述一个物体的运动时，选来作为标准的另外的物体叫参考系．（2）物体的运动都是相对参考系而言的，这是运动的相对性．同一物体，选取不同的参考系，其运动情况可能不同。（3）参考系的选择是任意的，但应以观测方便和使运动的描述尽可能简单为原则．研究地面上物体的运动时，常选地面为参考系．三、坐标系（1）定义：为了定量地描述物体的位置及位置的变化，需要在参考系上建立适当的坐标系．（2）一维坐标系：选某一位置为坐标原点，以某个方向为正方向，选择适当的标度建立一个坐标轴，就构成了一维坐标系．二维坐标系：由两个互相垂直的坐标轴组成，又称为平面直角坐标系．三维直角坐标系：由三个互相垂直的坐标轴组成，又称为立体直角坐标系．下一页学习目标1．知道参考系的概念、能根据情况选取恰当的参考系．2．理解质点的含义．知道一个物体能否看做质点，取决于在研究它的运动时，是否需要考虑它本身的大小和形状．3．知道坐标系的概念．目录退出