高中物理必修1-1.1质点_参考系和坐标系

(共20张PPT)
1
质点 参考系和坐标系
如何描述物体的机械运动
在我们周围可以看到各种各样的运动：
一切物体都在运动着
运动是绝对的
不了解运动就不了解自然
—— 亚里士多德
物体的空间位置随时间的变化，叫机械运动，它是自然界最简单最基本的运动形式。
如何认识运动
谁运动？（研究对象）
··· ···
由浅入深
由表及里
怎样运动？（描述：文字、物理量、图像）
为何会运动？（因果分析）
如何描述运动
艺术家的描述:
诗人的描述:
气势磅礴
水流
描述
矫捷如燕
描述
滑冰运动员
科学家呢？
案例
　　　在描述木棒的运动时，我们遇到了哪些困难和麻烦，这个困难和麻烦是由于什么原因造成的？
想一想
难道我们真的无法准确描述物体的运动吗？
例：飞机以某速度从南京飞向北京
火车在南京与上海之间的运行
我们是否要考虑飞机本身大小形状？
车箱的颤动我们考虑吗？
我们已经很自然的忽略某些次要因素（如形状、大小），只关心主要的方面。
1 质点（mass point）
1.1 某些情况下，将物体简化为一个有质量的点
1.2 质点是一个理想化的“物理模型”
忽略次要因素：形状、大小等
突出主要因素：具有质量
（本质属性)
矛盾的主次方面
物体都可以看作质点吗？
质点
1 质点（mass point）
研究：在下列问题中，能否将物体看作质点？
　　　① 研究地球绕太阳的公转
　　　② 一列沿京沪铁路运行的列车，若要研　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　究它从北京到上海的运动时，能否将它视为质点？
　　　③ 研究由于地球的自转而造成各处季节的变化时，能否将地球视为质点？
　　　④ 研究火车通过一座桥梁运动时，能否将火车视为质点？　
1 质点（mass point）
a 物体上各点的运动情况相同时，可以看作质
点，一般研究物体的转动时不能把物体看作
质点。
b 物体有转动，但物体的转动不是我们所研究
的主要问题时，物体的本身大小和形状已变
成了次要因素，物体可以看作质点。
1.3 物体可以被看成质点归纳
c 物体能否看作质点，取决于它的形状和大小在
所研究的问题中是否可以忽略不计，而跟物体
自身体积的大小，质量的多少和运动速度的大
小无关。
d 一个物体能否看作质点取决于所研究问题的性
质，即使同一个物体在研究问题不同时，有的
情况下可以看作质点，而有的情况下不可以看
作质点。
1 质点（mass point）
质 点
忽略了大小和形状
动滑轮
忽略了摩擦力和动滑轮的质量
光滑平面
忽略了摩擦力
我们在研究物理现象时，可以对问题进行简化，
也可以撇开无关因素及次要因素，这种方法叫理想
化方法。
观察与思考
如何解释小孩的静止？
想一想
物体的运动是相对的 —— 运动的相对性
描述运动要寻找参考物体
2 参考系（reference frame）
2.1 为描述物体的运动而选用来做参考的另外物体
参考系
做一做
“日出东方，夕阳西下”是以________ 作为参考系的;“小小竹排江中游，巍巍青山两岸走”第一句以 ________为参考系，第二句是以___________为参考系。
2.2 参考系的选择
选择的任意性
（一般选择地球和相对于地球静止的物体）
2 参考系（reference frame）
同一物体对于不同的参考系，运动可能不同
2 参考系（reference frame）
飞花两岸照船红，
百里榆堤半日风。
卧看满天云不动，
不知云与我俱东。
诗中描述了什么物体的运动？它是以什么物体为参考系的？
你对诗人关于“榆堤”、“云”、“我” 的运动与静止的说法有没有不同的认识？
观察与思考
X1
y1
y
0
x
问题: 如何确定物体的位置？
3 坐标系（coordinate system）
3.1 坐标系的建立
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。
3.2 坐标系的构成要素
原点、正方向、标度、物理量、单位
3 坐标系（coordinate system）
3.3 在坐标系中物体位置的表示方法
3 坐标系（coordinate system）
3.3 在坐标系中物体位置的表示方法
如图所示，汽车沿 x 轴做直线运动，从 A 点运动到 B 点，由图判断 A 点坐标、B 点坐标和走过的路程。
X/m
O
1
-1
2
3
4
-2
-3
-4
A
B
A 点坐标 xA = -3m
B 点坐标 xB = 2m
走过的路程ＳＡB = ５m
3 坐标系（coordinate system）
3.3 在坐标系中物体位置的表示方法
x/m
0
y/m
2
1
1
1
1
2
2
2
_
_
_
_
平面坐标系
或A（2m，2m）
A
x = _____ m
y = _____ m
课堂小结
1.机械运动：
2.质点：
4.坐标系:
3.参考系：