1.1 質(zhì)點 參考系和坐標系(參考課件)

1、第一章 運動的描述 第第1課時課時 質(zhì)點質(zhì)點 參考系和坐標系參考系和坐標系 知識導入 1. 機械運動：是指一個物體相對于其他物體的位置變化. 2. 參照物：為了描述物體的運動而假定為靜止不動的物體. 知識梳理 1.機械運動 物體的 隨時間的變化，是自然界中最簡單、最基本的運動 形態(tài)，稱為機械運動. 是絕對的， 是相對的. 2.質(zhì)點 研究物體的運動時，在某些特定情況下，可以不考慮物體的 和 ，把它簡化為一個 ，稱為質(zhì)點，質(zhì)點是一個 的物理模型. 3.參考系和坐標系 在描述物體的運動時，要選定某個其他物體做參考，觀察物體 相對于它的位置是否隨 變化，以及怎樣變化，這種用來 做參考的、假定 的物體稱

2、為參考系.為了定量地描述物體 的位置及位置變化，需要在參考系上建立適當?shù)?. 自我校對自我校對 1. 空間位置 運動 靜止 2. 大小 形狀 有質(zhì)量的點 理想化 3. 時間 靜止不動 坐標系 典型例題 1. 下列運動中，可把運動物體看做質(zhì)點的是( ) A. 研究繞太陽公轉(zhuǎn)時的地球 B. 研究勻速直線行駛的汽車的運動 C. 研究足球運動員的射門技術(shù)時的足球 D. 研究運動汽車上的輪胎運動時的輪胎 【解析】足球射門技術(shù)也包括一種類似乒乓球“弧 圈球”的技術(shù)，稱為“香蕉球”，也是靠氣體壓強差使 足球轉(zhuǎn)彎，而且只要足球有一半體積以上越過球門 線就算進球，所以研究射門技術(shù)時不能把足球看做 質(zhì)點.汽車運動

3、時，汽車輪胎上各點的轉(zhuǎn)動快慢并 不相同，所以也不能把它看做質(zhì)點，正確選項為 AB. 【答案】 AB 2. 關(guān)于參考系的選取，以下說法中錯誤的是 ( ) A. 參考系是可以任意選定的 B. 參考系雖然可以任意選定，但為了研究問題的方便，應選擇一 個恰當?shù)膮⒖枷?C. 參考系必須是靜止的 D. 參考系是為了研究物體的運動而假定為不動的那個物體 【解析】參考系的選取是任意的. 【答案】C 3. 敦煌曲子詞中有這樣的詩句：“滿眼風波多閃爍，看山恰似走 來迎，仔細看山山不動，是船行.”其中“看山恰似走來迎”和“是船 行”所選的參考系分別是（ ） A.船和山 B.山和船 C.地面和山 D.河岸和流水 【解

4、析】根據(jù)參考系的定義，參考系是假定不動的，所有的運動 都是相對于參考系而運動的，所以看山“走來迎”時，是以船或者 船上的人為參考系的，“是船行”，則是以河岸或地面、山之類相 對于大地不動的物體為參考系. 【答案】A 宋代詩人陳與義乘著小船，在風和日麗的春日 出游時寫下襄色道中一詩，根據(jù)圖中的詩 句，詩人是如何表達他對運動的相對性的理解 的？ 在這首詩中，詩人藝術(shù)的表達了他對運動相對 性的理解.詩中的“飛花”是以船為參考系 的.“云不動”說明風吹云與船一起東行,云與船 的位置不變，以船為參考系，則云是靜止的.因 此，物理學中的運動和靜止都有相對性，同一 物體選擇不同的參考系，得到的結(jié)果往往是不

5、同的.若選擇地面為參考系，則詩中的“花”是 靜止的，而“云”則是運動的. 一、質(zhì)點一、質(zhì)點 1. 當我們在描述物體的運動時，如果物體的形狀、 大小對運動的描述沒有影響或影響很小可以忽略不 計時，我們就可以用一個有質(zhì)量的點來代替物體, 這個具有質(zhì)量的點就是質(zhì)點. 2. 質(zhì)點是一個理想化的物理模型,所謂理想化模型 是為了使研究的問題得以簡化或研究問題方便而進 行的一種科學抽象,實際中并不存在,即突出所研究 問題的主要因素,忽略次要或無關(guān)因素而建立的物 理模型.理想化模型是物理學常采用的一種研究方 法. 3. 物體可以看做質(zhì)點的幾種情況 (1) 物體的形狀和大小對所研究的問題沒有影響; (2) 物體

6、上各點的運動情況都相同; (3) 物體的自身轉(zhuǎn)動或物體上的某部分的運動對我們研 究其整體的運動無關(guān)(如地球的自轉(zhuǎn)對其圍繞太陽公轉(zhuǎn)沒 有影響;汽車輪子的運動與我們研究其整體的直線或曲線 運動無關(guān)). 例例1(改編題)下面關(guān)于質(zhì)點的一些說法正確的是( ) A. 體操運動員在做單臂大回環(huán)時,可以看做質(zhì)點 B. 研究地球的公轉(zhuǎn)時,可以把地球看做質(zhì)點 C. 研究地球自轉(zhuǎn)時,可以把地球看做質(zhì)點 D. 細胞很小,可以把它看做質(zhì)點 【點撥】掌握物體可看做質(zhì)點的條件. 【解析】如果物體的大小和形狀對所研究的問題不起主要 作用,其影響可以忽略不計,就可把它看做質(zhì)點.對于體操運動 員,人們所要觀看的主要是運動員的動

7、作,所以不能看做質(zhì)點; 研究地球公轉(zhuǎn)時,地球的大小相對于日地距離來說,可以忽略 不計,故可以看做質(zhì)點;而研究地球自轉(zhuǎn)時地球本身的大小不 能忽略,所以此時地球不能被看做質(zhì)點;盡管細胞很小,但由于 不明確所要研究的問題,無法確定細胞的大小對所研究的問 題的影響是否可以忽略,故不一定能看做質(zhì)點.所以只有選項 B正確. 【答案】B 【點評】質(zhì)點模型突出物體的質(zhì)量、位置,忽略了物體的形 狀和大小.同一物體,在不同的問題中,有時可看做質(zhì)點,有時 卻不能看做質(zhì)點,如本題中的地球. 1. 2010年3月15日，在多哈室內(nèi)田徑世錦賽男子60米欄決 賽中，傷后復出的劉翔以7秒65獲得第七名，也刷新了個 人賽季最好

8、成績.關(guān)于劉翔的運動，以下說法正確的是（ ） A. 劉翔在飛奔的60米中，測其速度時可以看成質(zhì)點 B. 教練為了分析其動作要領，可以將其看成質(zhì)點 C. 無論研究什么問題，均不能把劉翔看成質(zhì)點 D. 能否把劉翔看成質(zhì)點，取決于我們研究的問題 【解析】物體能否看成質(zhì)點，由研究的具體情況而定 【答案】AD 二、參考系二、參考系 1. 參考系是研究機械運動的標準,要研究一個物體的運動,首 先必須選定參考系. 2. 理論上講,參考系的選取是任意的,但在實際問題中,參考系 的選取應以便于觀測和描述物體的運動為基本原則,通常選 地面、相對地面靜止或做勻速直線運動的物體為參考系. 3. 對于同一個運動,如果選

9、擇不同的物體為參考系,觀察到的 運動情況可能不相同.比如甲、乙兩汽車都以15 m/s的速度 沿同一直線由東向西行駛,若以路旁的樹木為參考系,則兩車 都以15 m/s的速度向西行駛;若以甲車為參考系,則乙車是靜 止的;若以乙車為參考系,甲車也是靜止的. 例2從早期的88版西游記到最近的張紀中版西游記，西游記電 視劇可謂常拍不衰.劇中常有孫悟空“騰云駕霧”的鏡頭,這通常是采用“背 景拍攝法”.讓“孫悟空”站在平臺上，做著飛行的動作，在他的背后展現(xiàn) 出藍天和急速飄動的白云，同時加上煙霧效果；攝影師把人物動作和飄動的 白云及下面的煙霧等一起攝入鏡頭.放映時，觀眾就感覺到“孫悟空”在 “騰云駕霧”.這時

10、，觀眾所選的參考系是( ) A. “孫悟空” B. 平臺 C. 飄動的白云 D. 煙霧 【點撥】本題的關(guān)鍵在于掌握參考系對于描述運動的作用. 【解析】在放映時，觀眾所看到的“孫悟空”在“騰云駕霧”，是以飄動的 白云為參考系來判斷“孫悟空”的運動的.選項C正確. 【答案】C 【點評】本題取材新穎，在考查運動的相對性、參考系等知識的同時，還介 紹了許多影視鏡頭的拍攝中所使用的“背景拍攝法”，既增長了同學們的知 識，又激發(fā)了同學們的興趣. 2. 歌詞“小小竹排江中游，巍巍青山兩岸走”所描寫的運動的參考系 分別是( ) A. 竹排、江岸B. 江岸、竹排 C. 竹排、青山D. 青山、竹排 【解析】在第一

11、句歌詞中認為“竹排”是運動的，其參考系應是江岸 或青山，在第二句歌詞中認為“青山”是運動的，其參考系應為竹排. 正確選項為BD. 【答案】 BD 三、坐標系 1.坐標系相對于參考系是靜止的,它是為了定量描述物體的位置和位置 變化而引入的. 2. 質(zhì)點的位置對應于坐標系中的點的坐標,而質(zhì)點位置的改變則用坐標 值的變化描述. 例3一個小球從距地面5 m處落下，被地面彈回，在距地面0.5 m處被接 住.取坐標原點在拋出點下方2 m處,向下的方向為坐標軸的正方向.則小 球的拋出點、落地點、接住點的位置坐標分別是( ) A. -2 m，3 m,2.5 m B. 2 m，-3 m,-2.5 m C. 5

12、m，0 m,0.5 m D. 0 m,5 m,4.5 m 【解析】根據(jù)題意建立如圖所示的坐標系.A點為拋出點,坐標為-2 m,B 點為坐標原點,D點為地面,坐標為3 m,C點為接住點,坐標為2.5 m,所以A 選項正確. 【答案】A 【點評】解答本題的關(guān)鍵是正確建立坐標系,并在坐標系中標出多個時 刻對應的位置. 3. 一物體從O點出發(fā)，沿東偏北30的方向運動10 m至A點，然 后又向正南方向運動5 m至B點.（sin30=0.5） （1）建立適當坐標系，描述出該物體的運動軌跡； （2）依據(jù)建立的坐標系，分別求出A、B兩點的坐標. 【解析】 （1）坐標系如圖所示,線OAB為運動軌跡. （2）xA

13、=10cos 30 m=5 m yA=10sin 30 m=5 m; xB=xA=5 m,yB=0 m. 故A、B的坐標分別為(53,5),(53,0). 拋開研究問題的性質(zhì)，把質(zhì)點看成很小的物體，把很小的物體看做質(zhì)點， 從而把質(zhì)點與微觀粒子如電子等混同起來是對質(zhì)點概念理解的一個誤區(qū). 【例】下列關(guān)于質(zhì)點概念的說法中正確的是( ) A. 任何微小的物體都可以看做質(zhì)點 B. 任何靜止的物體都可以看做質(zhì)點 C. 一個物體是否可以看做質(zhì)點，要看研究問題的具體情況而定 D. 一個物體如果在某種情況下可以看做質(zhì)點，那么在另外的情況下也可 以看做質(zhì)點 【錯解】AD 【剖析】質(zhì)點是一個理想化模型.一個物體能否看做質(zhì)點，是依據(jù) 物體的大小和形狀對所研究的問題有無影響或影響大小而定，不 是以物體的大小而定的.