高中物理第一章第一節(jié)質點、參考系和坐標系

1、質點質點-參考系和坐標系參考系和坐標系請同學們看下面生活中的一些例子請同學們看下面生活中的一些例子:請同學們看下面生活中的一些例子請同學們看下面生活中的一些例子:地球在轉動地球在轉動請同學們看下面生活中的一些例子請同學們看下面生活中的一些例子:地球在轉動地球在轉動烏龜在跑烏龜在跑地球在轉動地球在轉動烏龜在跑烏龜在跑手在動手在動請同學們看下面生活中的一些例子請同學們看下面生活中的一些例子:請同學們看下面生活中的一些例子請同學們看下面生活中的一些例子:雄鷹在展翅翱翔雄鷹在展翅翱翔請同學們看下面生活中的一些例子請同學們看下面生活中的一些例子:雄鷹在展翅翱翔雄鷹在展翅翱翔火箭飛向蒼穹的太空火箭飛向蒼穹

2、的太空請同學們看下面生活中的一些例子請同學們看下面生活中的一些例子:雄鷹在展翅翱翔雄鷹在展翅翱翔火箭飛向蒼穹的太空火箭飛向蒼穹的太空小朋友在奔跑小朋友在奔跑請同學們看下面生活中的一些例子請同學們看下面生活中的一些例子:上述六個例子給你最強烈的感覺是什么上述六個例子給你最強烈的感覺是什么?他們都在動他們都在動!上述六個例子給你最強烈的感覺是什么上述六個例子給你最強烈的感覺是什么?物體的空間位置隨時間的變化，物體的空間位置隨時間的變化，叫叫機械運動機械運動，它是自然界最簡單最基，它是自然界最簡單最基本的運動形式。本的運動形式。在物理學中，研究物體做機械運在物理學中，研究物體做機械運動的分支叫動的分

3、支叫力學力學。問題問題1：該如何描述物體的運動呢？：該如何描述物體的運動呢？詩人用氣勢磅礴來描述大河中的水流，用詩人用氣勢磅礴來描述大河中的水流，用矯捷如燕來描述運動員輕盈的舞姿，畫家用汽矯捷如燕來描述運動員輕盈的舞姿，畫家用汽車后面的線條來表示風，來描述車輛的飛馳。車后面的線條來表示風，來描述車輛的飛馳?？茖W家呢科學家呢？問題問題1：該如何描述物體的運動呢？：該如何描述物體的運動呢？詩人用氣勢磅礴來描述大河中的水流，用詩人用氣勢磅礴來描述大河中的水流，用矯捷如燕來描述運動員輕盈的舞姿，畫家用汽矯捷如燕來描述運動員輕盈的舞姿，畫家用汽車后面的線條來表示風，來描述車輛的飛馳。車后面的線條來表示風

4、，來描述車輛的飛馳。一、物體的運動一、物體的運動不了解運動就不了解運動就不了解自然不了解自然1. 運動是運動是_ 的的; 一切物體都在不停一切物體都在不停_.一、物體的運動一、物體的運動誰能準確描述下列物體的運動？誰能準確描述下列物體的運動？如：雄鷹在空中翱翔如：雄鷹在空中翱翔 足球的飛滾足球的飛滾 樹葉、紙張的飄落樹葉、紙張的飄落 海浪的洶涌澎湃海浪的洶涌澎湃1. 運動是運動是_ 的的; 一切物體都在不停一切物體都在不停_.一、物體的運動一、物體的運動精確描述精確描述之難之難誰能準確描述下列物體的運動？誰能準確描述下列物體的運動？如：雄鷹在空中翱翔如：雄鷹在空中翱翔 足球的飛滾足球的飛滾 樹

5、葉、紙張的飄落樹葉、紙張的飄落 海浪的洶涌澎湃海浪的洶涌澎湃1. 運動是運動是_ 的的; 一切物體都在不停一切物體都在不停_.一、物體的運動一、物體的運動一、物體的運動一、物體的運動難道我們真的無法描述物體的運動？難道我們真的無法描述物體的運動？一、物體的運動一、物體的運動難道我們真的無法描述物體的運動？難道我們真的無法描述物體的運動？例例: 飛機以某速度從南京飛向北京飛機以某速度從南京飛向北京, 研研究火車在城市之間運行究火車在城市之間運行我們是否要考慮我們是否要考慮飛機本身大??？飛機本身大??？一、物體的運動一、物體的運動難道我們真的無法描述物體的運動？難道我們真的無法描述物體的運動？例例:

6、 飛機以某速度從南京飛向北京飛機以某速度從南京飛向北京, 研研究火車在城市之間運行究火車在城市之間運行我們是否要考慮我們是否要考慮飛機本身大??？飛機本身大?。寇囅涞念潉游臆囅涞念潉游覀兛紤]嗎？們考慮嗎？一、物體的運動一、物體的運動難道我們真的無法描述物體的運動？難道我們真的無法描述物體的運動？例例: 飛機以某速度從南京飛向北京飛機以某速度從南京飛向北京, 研研究火車在城市之間運行究火車在城市之間運行我們是否要考慮我們是否要考慮飛機本身大小？飛機本身大小？車箱的顫動我車箱的顫動我們考慮嗎？們考慮嗎？我們已經(jīng)很自然的我們已經(jīng)很自然的忽略忽略某些次要因素某些次要因素（如形狀、大小），（如形狀、大?。?/p>

7、，只關心只關心主要的方面。主要的方面。一、物體的運動一、物體的運動難道我們真的無法描述物體的運動？難道我們真的無法描述物體的運動？例例: 飛機以某速度從南京飛向北京飛機以某速度從南京飛向北京, 研研究火車在城市之間運行究火車在城市之間運行2. 物體和質點物體和質點(1) 質點的概念：質點的概念：(2) 你是如何理解質點模型的你是如何理解質點模型的? (3) 實際物體哪些情況下都可簡化為質點實際物體哪些情況下都可簡化為質點?(3)物體能否看作質點是有條件的物體能否看作質點是有條件的物體的大小和形狀在研究問題時可物體的大小和形狀在研究問題時可以忽略不計以忽略不計(1)物體的各部分的運動情況都相同物

8、體的各部分的運動情況都相同, 此物體一般可當作質點此物體一般可當作質點.(2)物體的形狀大小遠遠小于所研究物體的形狀大小遠遠小于所研究的距離的距離, 此物可當作質點此物可當作質點.(3)物體的自身大小在所研究的問題物體的自身大小在所研究的問題中不起主要作用中不起主要作用.結論：結論：實際物體在下列三種情況下實際物體在下列三種情況下都可簡化為質點都可簡化為質點: : 物理方法物理方法根據(jù)所研究問題的性質和根據(jù)所研究問題的性質和要要，抓住問題中的主要因素抓住問題中的主要因素，忽略其次要因忽略其次要因素素，建立一種建立一種理想化的模型理想化的模型，使復雜問題得使復雜問題得到簡化到簡化，這是一種重要的

9、科學研究方法。質這是一種重要的科學研究方法。質點就是這樣一個理想化模型。點就是這樣一個理想化模型。 物理方法物理方法根據(jù)所研究問題的性質和根據(jù)所研究問題的性質和要要，抓住問題中的主要因素抓住問題中的主要因素，忽略其次要因忽略其次要因素素，建立一種建立一種理想化的模型理想化的模型，使復雜問題得使復雜問題得到簡化到簡化，這是一種重要的科學研究方法。質這是一種重要的科學研究方法。質點就是這樣一個理想化模型。點就是這樣一個理想化模型。 這是一種科學抽象。那以前接觸過這樣這是一種科學抽象。那以前接觸過這樣的物理模型嗎？的物理模型嗎？ 物理方法物理方法根據(jù)所研究問題的性質和根據(jù)所研究問題的性質和要要，抓住

10、問題中的主要因素抓住問題中的主要因素，忽略其次要因忽略其次要因素素，建立一種建立一種理想化的模型理想化的模型，使復雜問題得使復雜問題得到簡化到簡化，這是一種重要的科學研究方法。質這是一種重要的科學研究方法。質點就是這樣一個理想化模型。點就是這樣一個理想化模型。 這是一種科學抽象。那以前接觸過這樣這是一種科學抽象。那以前接觸過這樣的物理模型嗎？的物理模型嗎？ 光滑的水平面、輕質彈簧。光滑的水平面、輕質彈簧。1. 在下列物體的運動中，可視作質點的物在下列物體的運動中，可視作質點的物體有體有( )A. 從北京開往廣州的一列火車從北京開往廣州的一列火車B. 研究轉動的汽車輪胎研究轉動的汽車輪胎C. 研

11、究繞地球運動時的航天飛機研究繞地球運動時的航天飛機D. 表演精彩芭蕾舞演員表演精彩芭蕾舞演員E. 參加一百米跑競賽的運動員在沖刺過程中參加一百米跑競賽的運動員在沖刺過程中F. 在斜下推力的作用下，沿水平面滑動的箱子在斜下推力的作用下，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。測量子彈穿過一張薄紙的時間。 典型例題典型例題1. 在下列物體的運動中，可視作質點的物在下列物體的運動中，可視作質點的物體有體有( )A. 從北京開往廣州的一列火車從北京開往廣州的一列火車B. 研究轉動的汽車輪胎研究轉動的汽車輪胎C. 研究繞地球運

12、動時的航天飛機研究繞地球運動時的航天飛機D. 表演精彩芭蕾舞演員表演精彩芭蕾舞演員E. 參加一百米跑競賽的運動員在沖刺過程中參加一百米跑競賽的運動員在沖刺過程中F. 在斜下推力的作用下，沿水平面滑動的箱子在斜下推力的作用下，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。測量子彈穿過一張薄紙的時間。 ACFG典型例題典型例題思維體操：思維體操：如何解釋小孩如何解釋小孩的的靜止？靜止？同樣的物體，運同樣的物體，運動會不同？動會不同？二二 、參考系、參考系1. 什么叫參考系？什么叫參考系？2. 你是如何理解你是如何理解“參考系參

13、考系”的？的？3. 同一個運動，選擇的參考系不同？對同一個運動，選擇的參考系不同？對 這個運動的描述是否相同？這個運動的描述是否相同？4. 參考系可以任意選擇嗎？比較兩個物參考系可以任意選擇嗎？比較兩個物 體的運動是否要選擇同一參考系？體的運動是否要選擇同一參考系？1. 運動的相對性：運動的相對性：二二 、參考系、參考系1. 運動的相對性：運動的相對性：描述運動要尋找參考物體描述運動要尋找參考物體二二 、參考系、參考系1. 運動的相對性：運動的相對性：描述運動要尋找參考物體描述運動要尋找參考物體2. 參考系參考系(reference frame)二二 、參考系、參考系1. 運動的相對性：運動的

14、相對性：描述運動要尋找參考物體描述運動要尋找參考物體2. 參考系參考系(reference frame)(1) 選擇的任意性選擇的任意性(一般選擇地球和相一般選擇地球和相對于地球靜止的物體對于地球靜止的物體)(2) 對不同參考系，運動可能不同對不同參考系，運動可能不同二二 、參考系、參考系1. 運動的相對性：運動的相對性：描述運動要尋找參考物體描述運動要尋找參考物體2. 參考系參考系(reference frame)(1) 選擇的任意性選擇的任意性(一般選擇地球和相一般選擇地球和相對于地球靜止的物體對于地球靜止的物體)(2) 對不同參考系，運動可能不同對不同參考系，運動可能不同注意：比較兩個物

15、體的運動情況，必注意：比較兩個物體的運動情況，必須選擇同一個參考系才有意義。須選擇同一個參考系才有意義。二二 、參考系、參考系體會詩境中的相對運動體會詩境中的相對運動體會詩境中的相對運動體會詩境中的相對運動飛花兩岸照船紅，飛花兩岸照船紅，百里榆堤半日風。百里榆堤半日風。臥看滿天云不動，臥看滿天云不動，不知云與我俱東。不知云與我俱東。 2. 描述物體地運動，必須選擇參考系，描述物體地運動，必須選擇參考系，關于參考系，下列正確地是關于參考系，下列正確地是( ) A. 早晨太陽從東方升起，參考系是地面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，參考系地球繞太陽近似做圓周運動，參

16、考系是太陽是太陽 C. 研究地面上物體的運動只能取地面為研究地面上物體的運動只能取地面為參考系參考系 D. 在不同參考系中描述物體的運動，簡在不同參考系中描述物體的運動，簡繁程度會不同繁程度會不同 典型例題典型例題 2. 描述物體地運動，必須選擇參考系，描述物體地運動，必須選擇參考系，關于參考系，下列正確地是關于參考系，下列正確地是( ) A. 早晨太陽從東方升起，參考系是地面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，參考系地球繞太陽近似做圓周運動，參考系是太陽是太陽 C. 研究地面上物體的運動只能取地面為研究地面上物體的運動只能取地面為參考系參考系 D. 在不同參考系

17、中描述物體的運動，簡在不同參考系中描述物體的運動，簡繁程度會不同繁程度會不同 ABD典型例題典型例題如何確定物體的位置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？位置變化？若在某平面（操場）上呢？如何確定物體的位置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？位置變化？若在某平面（操場）上呢？ 文字描述方便嗎？能精確嗎？文字描述方便嗎？能精確嗎？如何確定物體的位置如何確定物體的位置 若物體只在一條直線上運動，如何描述若物體只在一條直線上運動，

18、如何描述位置變化？若在某平面（操場）上呢？位置變化？若在某平面（操場）上呢？ 文字描述方便嗎？能精確嗎？文字描述方便嗎？能精確嗎？ 有沒有簡便又準確的方法？有沒有簡便又準確的方法？如何確定物體的位置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？位置變化？若在某平面（操場）上呢？ 文字描述方便嗎？能精確嗎？文字描述方便嗎？能精確嗎？ 有沒有簡便又準確的方法？有沒有簡便又準確的方法？笛卡兒發(fā)明笛卡兒發(fā)明坐標系坐標系如何確定物體的位置如何確定物體的位置 若物體只在一條直線上運動，如何描述若物體只在一條直線上運動，如何描述位置

19、變化？若在某平面（操場）上呢？位置變化？若在某平面（操場）上呢？ 文字描述方便嗎？能精確嗎？文字描述方便嗎？能精確嗎？ 有沒有簡便又準確的方法？有沒有簡便又準確的方法？笛卡兒發(fā)明笛卡兒發(fā)明坐標系坐標系如何確定物體的位置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？位置變化？若在某平面（操場）上呢？ 文字描述方便嗎？能精確嗎？文字描述方便嗎？能精確嗎？ 有沒有簡便又準確的方法？有沒有簡便又準確的方法？區(qū)分：區(qū)分：定性定性與與定量定量1. 坐標系坐標系(coordinate system)建立的作用建立的作用三、坐標系三、

20、坐標系1. 坐標系坐標系(coordinate system)建立的作用建立的作用2. 坐標系的構成要素：坐標系的構成要素： 三、坐標系三、坐標系1. 坐標系坐標系(coordinate system)建立的作用建立的作用2. 坐標系的構成要素：坐標系的構成要素： 原點、正方向、標度、原點、正方向、標度、 物理量、單位物理量、單位三、坐標系三、坐標系從從A到到B位置變化了多少？位置變化了多少？從從A到到B位置變化了多少？位置變化了多少？你是如何得到的？你是如何得到的？3. 從高出地面從高出地面3m的位置豎直向上拋出的位置豎直向上拋出一個小球，它上升一個小球，它上升5m后回落，最后到達地后回落，最后到達地面，分別以地面和拋出點為原點建立坐標面，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：系，方向均以向上為正，填寫以下表格：典型例題典型例題坐標點原點的坐標點原點的設置設置出