浙江省杭州市西湖高级中学人教版高中物理必修一：1.1质点参考系和坐标系 课件 (共39张PPT)

课件39张PPT。 物理学家海森堡说：“为了理解现象，首要条件是引入适当的概念，我们才能真正知道观察到了什么。”质点参考系和坐标系问题1：
视频中运动的不同物体有什么共同的特点？
一.机械运动
物体的空间位置随时间的变化，是自然界中最简单、最基本的运动形态，称为机械运动
问题2：要准确描述物体的运动，困难和麻烦出在哪里？
任何物体都有一定的大小和形状,物体各部分的运动情况一般说来并不一样
问题3:难道我们真的无法描述物体的运动？
问题4:以下实际问题我们如何解决?
a.我们把一张课桌从讲台移到教室的最后面，要测量其移动的距离怎样做？
b.南京到上海的路程为300公里,一列长为200m的列车以100m/s的速度匀速行驶，该列车中途不停车，从南京到上海的运行时间要多少？
我们在研究这些问题时,已经很自然的忽略某些次要因素（如形状、大小），只关心主要的方面问题5:研究地球绕太阳公转时，是否可以忽略地球大小？若研究地球自转时，是否可以忽略地球大小？
在研究地球公转时,由于地球直径与到太阳距离相比_____，由其大小引起的差异可以忽略不计，因此_____把地球视为一个点；而在研究地球的自转问题时,由于地球上的不同点____不同，所以_______把地球看做一个点．很小能运动不能问题6:长为2m的汽车正以20m/s的速度匀速行驶,计算
a.汽车通过长为2000m的大桥所需的时间?
b.汽车通过某一路标所需的时间?
问题7:乒乓球可不可以看成质点？a. 研究乒乓球的运动轨迹时; 物体能否看成一个点与物体本身的大小和形状无关b.在研究上旋球或下旋球对接球的影响时；问题8:在什么条件下,能忽略物体的形状和大小把物体看成一个点?
二.质点
1.质点:没有形状、大小，而具有物体全部质量的点
2.能把物体看成质点的条件:在所研究的问题中,物体的形状、大小，以及物体上各部分运动的差异是次要的或不起作用的，就可以把物体看成质点
a.一个物体能否看成质点，取决于它的形状和大小在所研究问题中是否可以忽略不计，而跟自身体积的大小、质量的多少和运动速度的大小无关。
b.一个物体能否被看作质点，取决于所研究问题的性质，即使是同一个物体，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看作质点。
3.理想化模型:有质量的点实际是不存在的,它是一种科学抽象(物理学上这种对实际问题的简化，叫科学抽象),是对实际物体的近似,是一个理想化模型.
a.质点是一种科学抽象，是一种理想化的模型。
b.质点是对实际物体的近似，则也是物理学中常用的一种重要的研究方法。思考与讨论：质点和几何中的点是一回事吗？1、相同点：都是没有形状和大小的点。
2、不同点：质点是实际物体的抽象，它具有一定的物理内涵，不仅具有物体的全部质量，而且是一相对的物理概念；几何中的点没有质量，仅表示位置，而且应该绝对的小。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
B、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作用很小，可以忽略不计时，我们就可以把物体看成质点
D、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
C在下列比赛中，在考察下列运动员的比赛成绩时，可视为质点的是(　　)A解析　马拉松比赛时，由于路程长，运动员的大小形状可以忽略，可以看成质点，故A正确；
跳水时，人们要关注人的动作，故人的大小形状不能忽略，不能看做质点，故B错误；
击剑时要注意人的肢体动作，不能看做质点，故C错误；
体操中主要根据人的肢体动作评分，故不能忽略大小和形状，不能看做质点，故D错误.
答案　A问题9：有两个同学坐在同一辆行驶的汽车里
（1）甲同学说乙同学是静止的；
（2）乙同学说自己是运动的；
问题：你认为哪种说法正确？说明理由
三.参考系
1.定义:描述一个物体运动时，用来作参考的那个物体
问题10:从匀速飞行的飞机上向地面空投物资，飞机上的人以飞机作参考系，看到投下物体的轨迹是甲,地面上的人以地面作参考系，看到投下物体的轨迹是乙,这说明什么?
问题11:选取参考系的原则是什么?
2.注意:
a.要判断物体是运动,还是静止,一定要选取参考系
b.选取不同的参考系,观察同一个运动,观察的结果会有不同
c.参考系的选取虽是任意的,但选取参考系应尽可能使物体的运动描述简单
关于参考系的选取，下列说法正确的是（ ）
A、参考系必须选取静止不动的物体
B、参考系必须是和地面联系在一起的
C、在空中运动的物体不能作为参考系
D、任何物体都可以作为参考系D下列语句中加下划线部分描绘的运动情景，可以选取山为参考系的是(　　)
A.两岸猿声啼不住，轻舟已过万重山
B.小小竹排江中游，巍巍青山两岸走
C.满眼风波多闪灼，看山恰似走来迎
D.两岸青山相对出，孤帆一片日边来A解析　由题意可知，舟的运动应是相对于山，故诗人选取的参考系为山及两边的岸，故A正确；
“巍巍青山两岸走”是以竹排为参考系的，故B错误；
“看山恰似走来迎”选择的参考系是自己或者船与船上静止不动的物体，故C错误；
“两岸青山相对出”是相对于船来说的，故D错误.
答案　A抓住子弹的飞行员------第一次世界大战时期的某次空战中，一名英国战斗驾驶员在执行任务时发现窗边有一个黑色物体，飞行员伸手抓住一看，原来是一颗子弹头！你能解释这个“奇怪”的现象吗？
解析：飞机与子弹都在高速飞行，但它们的速度相差无几，两者相对静止，所以飞行员可以轻松的抓住子弹
我们描述某个物体的运动时，总是相对一定的参考系而言的，下列说法正确的是(　　)
A.我们说“太阳东升西落”是以地球为参考系的
B.我们说“地球围绕太阳转”是以地球为参考系的
C.我们说“同步卫星在高空静止不动”，是以太阳为参考系的
D.坐在火车上的乘客看到前方铁路旁的树木、电线杆向他飞奔而来，乘客是以火车或他自己为参考系的AD解析　“太阳东升西落”是相对于地球而言，是以地球为参考系的，所以A正确；
“地球围绕太阳转”是以太阳为参考系的，所以B错误；
“同步卫星在高空静止不动”是相对于地球而言的，是以地球为参考系的，所以C错误；
火车上的乘客看到前方铁路旁的树木、电线杆向他飞奔而来，是以火车或他自己为参考系的，所以D正确.
答案　AD在公路上向左匀速运动的汽车，经过一棵果树时，恰有树上一个果子从上面自由落下，下图为运动的轨迹，在地面上观察到的运动轨迹是_____车中人以车为参考系观察到果子的运动轨迹是______AD问题12:若物体只在一条直线上运动，如何确定物体的位置？
四.坐标系
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
如果物体沿直线运动，可以以这条直线为x轴，在直线上规定原点，正方向和单位长度，建立直线坐标系(一维坐标系)
注意:原点的选择、正方向、单位长度
一个坐标系有几个要素呢？数字原点正方向物理量的符号和单位A点坐标XA=-3mX/mO练习7：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。1-1234-2-3-4ABB点坐标XB=2m走过的路程ＳＡB=５m问题12:某同学从校门口出发正东行走30m，再正南方向行走40m，怎样表示出他的位置?
平面直角坐标系(二维坐标系)
　描述直线运动——建立一维直线坐标系．
描述平面运动——建立二维平面直角坐标系．
描述立体空间内运动——建立三维立体空间坐标系． 小结：１．质点
①概念：用来代替物体的有质量的点叫做质点
②说明：科学抽象、理想化模型
　　能否看成质点，具体问题具体分析
③在物理学中，突出问题的主要因素，忽略次要因素，建立＂物理模型＂，是经常采用的一种科学研究方法。
2．参考系 ①定义：在描述一个物体的运动时，选来作为标准的另外的物体叫参考系
②参考系的选择是任意的，但应以观测方便和使运动的描述尽可能简单为原则，一般选地面为参考系。
3．坐标系：为了要准确地描述物体的位置及位置变化的需要 利用GPS定位卫星，在全球范围内实时进行定位、
导航的系统，称为全球卫星定位系统，简称GPS。 GPS定义：GPS简介
　　GPS可以提供车辆定位、防盗、
反劫、行驶路线监控及呼叫指挥等
功能。要实现以上所有功能必须具
备GPS终端、传输网络和监控平台三个要素。 甲、乙、丙三人分别坐直升飞机，甲看见地面上的楼房匀速下降，乙看见甲静止不动，丙看见乙匀速上升。这三架直升飞机各做何种运动？
甲：匀速上升
乙：匀速上升
丙：静止或不同于乙的速度匀速上升或下降
课外自主探究题