1.1质点参考系和坐标系.ppt

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1、第一章第一章 运动的描述运动的描述机械运动机械运动：物体（物体的一部分）相对于别的物体的空间位置随时间的变化，称为机械运动 “古希腊杰出的哲学家、科学家、圣古希腊杰出的哲学家、科学家、圣贤亚里士里士多德曾多德曾说过“不了解运不了解运动，就不了解自然，就不了解自然”物理学中对于研究运动问题，需要考虑下列问题：研究对象？参考物？位置？位置怎样变？描述物体运动的困难出在哪呢？o大小大小o形状形状当研究他比赛所用的时间，可否忽略他的大小？当研究他比赛所用的时间，可否忽略他的大小？一、质点一、质点在物理学中为了研究的方便在物理学中为了研究的方便,可以用一个小可以用一个小“点点”代替物体。代替物体。这个有

2、质量的点称为质点。这个有质量的点称为质点。o是不是大的物体就一定不能看做是不是大的物体就一定不能看做质点，小的物体就一定能看做质质点，小的物体就一定能看做质点？点？问题一问题一:地球可否看成质点？地球可否看成质点？o研究地球公转时，研究地球公转时，地球本身的大小和地球本身的大小和形状是次要因素可形状是次要因素可忽略，可以看成质忽略，可以看成质点。点。问题一问题一:地球可不可以看成质点地球可不可以看成质点.o研究地球自转时，地球本身的大小和形状研究地球自转时，地球本身的大小和形状不可忽略不可忽略.不能看成质点不能看成质点.当物体的大小与形状在研究的问当物体的大小与形状在研究的问题中题中影响很小影

3、响很小,可忽略不计时可忽略不计时,可看成可看成质点。质点。并不是很大的物体就不能当作质点并不是很大的物体就不能当作质点,也不也不是很小的物体就一定能看作质点，关键是看是很小的物体就一定能看作质点，关键是看物体的形状和大小在研究物体的运动中是否物体的形状和大小在研究物体的运动中是否为次要因素。为次要因素。对质点小结对质点小结o1质点是一种科学抽象，是一种理想化的模型质点是一种科学抽象，是一种理想化的模型o2质点是对实际物体的近似，这也是物理学中常质点是对实际物体的近似，这也是物理学中常用的一种重要的研究方法用的一种重要的研究方法o3一个物体能否看成质点，取决于它的形状和大一个物体能否看成质点，取

4、决于它的形状和大小在所研究问题中是否可以忽略不计，而跟自身体小在所研究问题中是否可以忽略不计，而跟自身体积的大小、质量的多少和运动速度的大小无关积的大小、质量的多少和运动速度的大小无关o4一个物体能否被看作质点，取决于所研究问题一个物体能否被看作质点，取决于所研究问题的性质即使是同个物体，在研究的问题不同时，的性质即使是同个物体，在研究的问题不同时，有的情况下可以看作质点，而有的情况可能不可以有的情况下可以看作质点，而有的情况可能不可以看作质点看作质点.二、参考系二、参考系o1 1、“坐坐地日地日行行八万里八万里”矛盾吗？矛盾吗？o2 2、飞机空中加油、飞机空中加油为什么研究运动要先选择参考系

5、运动的描述是相对的。运动的描述是相对的。运动是绝对的。运动是绝对的。参考系：描述物体运动时参考系：描述物体运动时,用来作参考用来作参考(假定假定为不动为不动)的另外的物体。的另外的物体。参考系的选取可以是任意的，实际解题应以观参考系的选取可以是任意的，实际解题应以观测方便和使物体的运动尽可能简单为原则测方便和使物体的运动尽可能简单为原则匀速飞行的飞机上，驾驶员看跳伞员是直线下落还是曲匀速飞行的飞机上，驾驶员看跳伞员是直线下落还是曲线下落呢？地面上的人观察跳伞员和驾驶员看到的线下落呢？地面上的人观察跳伞员和驾驶员看到的一样吗？一样吗？选选取取不不同同的的参参考考系系来来观观察察同同一一物物体体的

6、的运运动动，结结果果可可能能是是不不同同的的参考系小结o(1)运动和静止都是相对于参考系的运动和静止都是相对于参考系的o(2)参考系的选取是任意的参考系的选取是任意的o(3)选择不同的参考系，观察的结果可能不选择不同的参考系，观察的结果可能不一样，也可能一样一样，也可能一样o(4)选择参考系时，应使物体运动的描述尽选择参考系时，应使物体运动的描述尽可能简单、方便可能简单、方便o(5)比较两个物体的运动情况，必须选择同比较两个物体的运动情况，必须选择同一参考系才有意义一参考系才有意义 1为了定量地描述物体的位置及位置的变化，为了定量地描述物体的位置及位置的变化，需要在需要在参考系参考系上建立适当

7、的坐标系。上建立适当的坐标系。三、坐标系三、坐标系2如果物体沿直线运动，可以以这条直线为如果物体沿直线运动，可以以这条直线为x轴，轴，在直线上规定原点，正方向和单位长度，建立在直线上规定原点，正方向和单位长度，建立直线坐标系。直线坐标系。XO5mA点坐标点坐标XA=-3mX/mO如图所示，汽车沿如图所示，汽车沿X轴做直线运动，从轴做直线运动，从A点运点运动到动到B点，由图判断点，由图判断A点坐标、点坐标、B点坐标和走点坐标和走过的路程。过的路程。1-1234-2-3-4ABB点坐标点坐标XB=2m走过的路程走过的路程B=m为了定量地描述物体的位置及位置的变化，需为了定量地描述物体的位置及位置的

8、变化，需要在参考系上建立适当的坐标系要在参考系上建立适当的坐标系1、描述直线运动的物体的位置变化，可以建、描述直线运动的物体的位置变化，可以建立一维直线坐标系立一维直线坐标系2、描描述述平平面面上上运运动动的的物物体体的的位位置置变变化化，可可以以建立二维平面直角坐标系建立二维平面直角坐标系3、描述立体空间内运动的物体的位置变化，、描述立体空间内运动的物体的位置变化，可以建立三维立体空间坐标系可以建立三维立体空间坐标系本节收获本节收获o质点质点o参考系参考系o坐标系坐标系o科学研究方法：科学研究方法：突出问题的主要方面，忽略次要因素，突出问题的主要方面，忽略次要因素，忽略次要因素，建立理想化的

9、忽略次要因素，建立理想化的“物理模型物理模型”，并将其作为研究对象。，并将其作为研究对象。1、下列关于质点的说法中，正确的是（、下列关于质点的说法中，正确的是（）A、体积很小的物体都可看成质点、体积很小的物体都可看成质点B、质量很小的物体都可看成质点、质量很小的物体都可看成质点C、物体的大小和形状在所研究的问题中起的、物体的大小和形状在所研究的问题中起的作用很小，可以忽略不计时，我们就可以把物作用很小，可以忽略不计时，我们就可以把物体看成质点体看成质点D、只有低速运动的物体才可看成质点，高速、只有低速运动的物体才可看成质点，高速运动的物体不可看成质点运动的物体不可看成质点2、下列情况不能看成质

10、点的是（、下列情况不能看成质点的是（）A、研究绕地球飞行时航天飞机的轨道、研究绕地球飞行时航天飞机的轨道B、研究飞行中的直升机上的螺旋桨的转动情况、研究飞行中的直升机上的螺旋桨的转动情况C、计算从北京开往汕头的一列火车的运行时间、计算从北京开往汕头的一列火车的运行时间D、计算火车通过路口所用的时间、计算火车通过路口所用的时间4、同一运动，如果选取的参考系不同，运动、同一运动，如果选取的参考系不同，运动情况一般不同，请举例说明情况一般不同，请举例说明3、描述物体是否运动，先要选定什么？、描述物体是否运动，先要选定什么？什么叫参考系？什么叫参考系？5、选择参考系的原则是什么？、选择参考系的原则是什

11、么？（虽然参考系可以任意选取，但实际上总是（虽然参考系可以任意选取，但实际上总是本着观测方便和使运动的描述尽可能简单的本着观测方便和使运动的描述尽可能简单的原则选取）原则选取）（一般研究地面上运动的物体时选取地面为（一般研究地面上运动的物体时选取地面为参考系）参考系）6 6、关于参考系的选取，下列说法正确的是、关于参考系的选取，下列说法正确的是（）A A、参考系必须选取静止不动的物体参考系必须选取静止不动的物体 B B、参考系必须是和地面联系在一起的参考系必须是和地面联系在一起的C C、在空中运动的物体不能作为参考系在空中运动的物体不能作为参考系 D D、任何物体都可以作为参考系任何物体都可以

12、作为参考系7 7、第一次世界大战期间，一名法国飞行员、第一次世界大战期间，一名法国飞行员在在20002000米的高空飞行时，发现旁边有一个小米的高空飞行时，发现旁边有一个小东西，他以为是一只小飞虫，敏捷地把它抓东西，他以为是一只小飞虫，敏捷地把它抓过来，令他吃惊的是，抓到的竟是一颗子弹。过来，令他吃惊的是，抓到的竟是一颗子弹。飞行员能抓住子弹的原因是飞行员能抓住子弹的原因是（）A A、飞行员反应快飞行员反应快 B B、子弹相对飞行员是静止的子弹相对飞行员是静止的 C C、子弹已经飞行的没劲了子弹已经飞行的没劲了 D D、飞行员有手劲飞行员有手劲一质点在x轴上运动，各个时刻的位置坐标如下表：则此质点开始运动后，（1）请在x轴上标出质点在各个时刻的位置（2）哪个时刻离坐标原点最远，有多远？ot/s 0 1 2 3 4 5ox/m 0 5 4 1 7 1本节作业本节作业课后“问题与练习”1、2、3.飞花两岸照船红，百里榆堤半日风。飞花两岸照船红，百里榆堤半日风。卧看满天云不动，不知云与我俱冬。卧看满天云不动，不知云与我俱冬。