2014年秋高中物理必修一（新人教版）：第一章第1节质点参考系和坐标系课件2

课件26张PPT。质点 参考系和坐标系学习目标：
1.认识建立质点模型的意义和方法，能根据具体情况将物体简化为质点，知道它是一种科学的抽象，知道科学抽象是一种普遍的研究方法。
2.理解参考系的选取在物理中的作用，会根据实际情况选定参考系。
3.认识一维直线坐标系，掌握坐标系的简单应用。第1节重点
1.质点的理解。
2.在研究具体问题时，如何选取参考系。
3.利用坐标系描述位置。
难点
1.质点概念的理解。
2.把物体看做质点的条件。重点难点提出问题1.通过观看影视节目,回答下列问题:
(1)详细描述物体的运动会比较困难,原因是什么?
(2)我们需要了解物体各部分运动的区别吗?
(3)在刚才看过的影视节目中,我们看到了“神舟”十号的发射和运行。“神舟”十号飞船升空后,显示在指挥部荧光屏上的仅是一个小小的光点。科学家研究它在空中的位置、离开地面的高度、飞行的速度、运行轨道等问题时,需要考虑它本身的大小和形状吗?一、物体和质点结论:(1)由于物体各部分的运动情况各不相同,所以详细描述物体的运动并不是一件很容易的事。
(2)因为物体本身都有一定的大小和形状,物体各部分的运动情况一般并不一样,但我们研究问题时,有时需要了解各部分运动的区别,有时不需要。
(3)不需要。我们可以用荧光屏上的小光点代替“庞大”的飞船。
2.提出问题一、物体和质点?结论:(1)若研究地球绕太阳公转时,由于地球本身的大小比地球到太阳的距离小得多,则可以把地球看做质点;但若研究地面上各处的季节变化时,则不能把其看做质点。
(2)要关注球的受力部位和受力方向对旋转的影响。这种情况下,必须考虑到球的大小和形状,不能把它简化为一个点,即不能把它看做质点。
(3)①不能,纠正错误动作时不能忽略运动员的姿势及动作,也就是说不能忽略运动员的形状和大小。②能,分析助跑速度时,可以忽略运动员的姿势及动作。③能。
3.分析以下物体能否看做质点,并总结在什么条件下,可将物体看做质点。
(1)投出的篮球在空中运动,篮球可以看做质点吗?
图1-1-8(2)如图1-1-8所示,沿一个方向推动桌面上的书本,如果测量书本移动的距离,是否可以将书本视为质点,为什么?
(3)如果测量桌面上的书本经过桌面上A点所需要的时间,是否可以将书本视为质点,为什么?提出问题一、物体和质点结论:
(1)投出的篮球在空中运动可以看做质点。
(2)沿一个方向移动书本时,书本各部分的运动情况完全相同,可以将它视为质点。
(3)相对桌面上的某一点A来说,书本本身的长度(或宽度)不能忽略,而且对经过该点所需要的时间起决定作用,所以这种情况下不能将书视为质点。
将物体看做质点的条件:
(1)物体各部分的运动情况完全相同时可以看做质点,一般研究物体的转动时不能把物体看做质点。
(2)物体有转动,但物体的转动不是我们所要研究的主要问题时,物体本身的形状和大小已变成了次要因素,如研究地球公转时就不考虑地球的自转。
(3)物体本身的大小对所研究的问题不能忽略时,不能把物体看做质点,如研究火车过桥的时间时就不能把火车看做质点。
(4)一个物体能否被看做质点,取决于所研究问题的性质。即使是同一个物体,在研究的问题不同时,有的情况下可以看做质点,而有的情况下则不可以看做质点。一、物体和质点得出结论典型例题例1 (多选)在以下情况中,可将物体看成质点的是( )
A.研究某同学骑车回校的速度
B.对这位同学骑车姿势进行生理学分析
C.研究火星探测器从地球到火星的飞行轨迹
D.研究火星探测器降落火星后如何探测火星的表面解析:根据质点的定义,研究同学骑车回校的速度只是讨论学生与学校之间的位置随时间的变化关系,无需讨论学生的骑车动作,故可把其看成质点。对学生的骑车姿势进行分析时,学生的身躯和四肢就构成研究的对象,故不能把学生看成质点。火星探测器的大小相对于地球与火星的距离在尺寸上完全可以忽略不计,故可把它看成质点。当火星探测器在火星表面探测火星,则探测器的动作直接影响探测的效果,所以,此时火星探测器不能看成质点。故选项A、C正确,选项B、D错误。
答案:AC二、参考系二、参考系提出问题1.你和一位同伴正坐在一辆火车上,铁路边的人看到火车中的乘客是运动的,而同伴认为你是静止的。教材第10页图1.1-4中,地面上的人观察跳伞运动员是怎样下落的,而飞机驾驶员看跳伞运动员是怎样下落的?同一个物体的运动,不同的观察者为什么看到的现象会不一样?结论:同一个物体的运动,不同的观察者看到的现象会不一样,这是因为选择的参考系不同。
总结:参考系:要描述一个物体的运动,首先要选定“某个其他物体”做参考,观察研究对象相对于这个“其他物体”的位置是否随时间变化以及怎样变化。这种用来做参考的物体称为参考系。二、参考系提出问题2.平时我们说树木、房屋是静止的,行驶的汽车是运动的,这是以地面作为标准来说的。坐在行驶的火车里的乘客,认为自己是静止的,而在车厢里走动的乘务员在运动,他还认为路旁的树木在向后倒退,这些都是以车厢作为标准来说的。根据这些关于运动的描述,请说明如何选择参考系?
结论:参考系的选择应以对运动的描述简单、方便为原则。
在没有特别说明的情况下,通常是以地面或相对地面静止的物体为参考系。典型例题例2 敦煌曲子词中有这样的诗句:"满眼风波多闪灼，看山恰似走来迎，仔细看山山不动，是船行。"其中"看山恰似走来迎"和"是船行"所选的参考系分
别是什么? 答案:参考系分别是船、山。典型例题例3 坐在美丽的校园内学习毛泽东的诗句"坐地日行八万里，巡天遥看一千河"时，我们感觉是静止不动的。这与诗句里的描述是否矛盾?说明理由。答案:不矛盾，因为是选择了不同的参考系而导致出现不同的结果。三、坐标系提出问题1.地球上用纬度和经度来确定某个地点。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。如何准确描述物体的位置呢?结论:一般说来，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。
(1)如果物体在一维空间运动，即沿一条直线运动，只需建立直线坐标系，就能准确表达物体的位置;
(2)如果物体在二维空间运动，即在同一平面内运动，就需要建立平面直角坐标系来描述物体的位置;
(3)当物体在三维空间运动时，则需要建立空间直角坐标系来描述。三、坐标系提出问题2.要准确描述物体的位置,需要在参考系上建立坐标系,如何建立坐标系?结论:对质点的直线运动,一般选质点的运动轨迹为坐标轴,质点运动的方向为坐标轴的正方向,选取质点经过坐标轴原点的时刻为时间的起点。建立坐标系时,必须在坐标轴上标上原点、正方向、单位长度。三、坐标系提出问题3.如图所示为两种不同的坐标系，其中甲、乙中P点的坐标如何表示??典型例题例4如图所示,一辆汽车从市民广场的钟楼出发沿人民路驶向孩儿巷和更俗剧场方向,要描述汽车的位置随时间的变化情况,我们应当首先解决什么问题?
答案:要描述清楚汽车的运动,就需要建立平面直角坐标系,我们首先要解决下列问题:
(1)如何选择坐标轴和正方向?(2)如何选择坐标原点?(3)如何确定坐标轴上的刻度值?
点评:研究在二维空间运动的物体,就要建立平面直角坐标系,确定物体各个时刻的位置坐标(x,y),才能判断物体的具体运动情况。例如冰场上的花样滑冰运动员,要描述他(她)们的位置及运动情况,就要采用这种方法。巩固练习1.关于质点的以下说法正确的是( )
A.质点是没有质量、没有形状和大小的点?
B.只有体积很小或质量很小的物体才可以看成质点
C.只要物体运动不是很快，就可以把物体看成质点
D.物体的大小和形状在所研究的现象中起的作用很小，可以忽略不计时，我们就可以把物体看成质点D巩固练习2.在下列运动中，研究对象可当作质点的有( )
A.做花样溜冰的运动员
B.运行中的人造地球卫星
C.转动中的砂轮
D.沿斜面滑下的木块BD巩固练习3.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中，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D巩固练习4.为了确定平面上物体的位置，我们建立平面直角坐标系，如图所示。以0点为坐标原点，沿东西方向为工轴，向东为正;沿南北方向为Y轴，向北为正。图中A点的坐标如何表示?其含义是什么?
?
??答案:A(2m，3m);表示A点在坐标原点北3m、偏东2m处。布置作业
完成[课时学案]中交流讨论的内容