课件33张PPT。1 质点 参考系和坐标系1．理解质点的概念，知道物体可看成质点的条件．
2．理解参考系的概念，知道运动具有相对性．
3．能够在不同的参考系下判断物体的运动．
4．通过对坐标系的理解，会建立坐标系和定量描述物体位置的变化．
5．体会科学研究中建立物理模型的重要方法．一、机械运动
1．定义：物体的________随时间的变化．它是自然界中最简单、最基本的运动形式．
2．力学：在物理学中研究物体做__________规律的分支．
二、物体和质点
1．实际物体：都有一定的________和形状，并且物体上各部分的________情况一般情况下并不相同．
2．质点：用来代替物体的具有________的点．
3．把物体看做质点的条件
如果忽略物体的_______和_______等因素，不影响问题的研究时，就可以把物体看做是质点．位置机械运动大小质量运动大小形状质点是一个理想化的物理模型，实际中并不存在．三、参考系
1．运动与静止
自然界中的一切物体都处于永恒的运动中，即运动是______的，静止是______的，但我们在研究具体物体的运动时，可以说运动是______的．
2．参考系
(1)定义：在描述物体的运动时，被选定做参考、假定为______的其他物体．
(2)意义：观察被研究的物体相对于参考系的位置是否随______变化以及如何变化相对绝对相对不动时间四、坐标系
1．目的：定量地描述物体的_______及位置的_______ ．
2．方法：当物体做直线运动时，可以选取某一点为坐标原点建立坐标轴，坐标轴的方向表示规定的_______ ，坐标轴上的数值表示物体的位置．
3．全球定位系统
它是由若干个绕地球运行的人造卫星和地面接收装置组成的，能够很精确的确定物体的位置的系统，通常简称_______.位置变化正方向GPS一、理想化模型与质点
1．理想化模型
(1)“理想化模型”是为了使研究的问题得以简化或研究问题方便而进行的一种科学的抽象，实际并不存在．
(2)“理想化模型”是以研究目的为出发点，突出问题的主要因素，忽略次要因素而建立的“物理模型”．
(3)“理想化模型”是在一定程度和范围内对客观存在的复杂事物的一种近似反映，是物理学中经常采用的一种研究方法．2．物体可看做质点的条件
(1)当物体上各部分的运动情况都相同时，物体上任何一点的运动情况都能反映物体的运动，物体可看成质点．
(2)物体的大小、形状对所研究的问题无影响或可以忽略不计的情况下，可将物体看成质点．
(3)物体有转动，但相对于平动而言可以忽略其转动时，可把物体视为质点．如汽车在运行时，虽然车轮转动，但我们研究的是车辆整体的运动快慢，这时可将汽车视为质点．1.北京时间12月11日15时22分，2009年东亚运动会结束了男子110米栏决赛争夺，中国选手刘翔轻松地以13秒66的成绩获得第一，赢得了他复出之后的第三项赛事冠军，关于刘翔的下列说法正确的是( )A．刘翔在飞奔的110米中，可以看做质点
B．教练为了分析刘翔的动作要领，可以将其看做质点
C．无论研究什么问题，均不能把刘翔看做质点
D．是否能将刘翔看做质点，决定于我们所研究的问题【解析】 刘翔在飞奔的110米中，我们关心的是他的速度，无需关注其跨栏动作的细节，可以看做质点．教练为了分析其动作要领时，如果作为质点，则其摆臂、跨栏等动作细节将被掩盖，无法研究，所以就不能看做质点．因此，能否将一个物体看做质点，关键是物体自身因素对我们所研究问题的影响， 而不能笼统地说行或不行．
【答案】 AD二、关于参考系的进一步理解
1．运动和静止的相对性
(1)对一个物体运动情况的描述，取决于所选的参考系，选取的参考系不同，对同一个物体运动的描述也不同．
例如，司机开着车行驶在高速公路上，以车为参考系，司机是静止的；以路面为参考系，司机是运动的．
(2)相对静止：如果两个物体运动的快慢相同，运动的方向也相同，我们就说这两个物体是相对静止的．
例如，肩并肩一起行走的两个人就是相对静止的．
(3)平时人们所说的静止的物体，都是指相对静止，绝对静止是没有的．2．选取参考系的原则
(1)选取参考系一般应根据研究对象和研究对象所在的系统来决定．例如，研究火车上物体的运动情况，一般选取火车作为参考系；研究地面上物体的运动时，常选取地面或相对地面静止的物体作为参考系．选择地面为参考系时，参考系常可以略去不提，如“汽车运动了”，就不必说成“汽车相对地面运动了”．
(2)参考系的选取可以是任意的．在实际问题中，参考系的选取以研究问题方便、对运动的描述尽可能简单为基本原则．2.下列说法中与人们的日常习惯相吻合的是( )
A．测量三楼内日光灯的高度，选择三楼地板为参考系
B．测量井的深度，以井底为参考系，井深为0米
C．以卡车司机为参考系，卡车总是静止的
D．以路边的房屋为参考系判断自己是否运动【解析】 在解本题时很多同学受生活习惯的影响，往往错误地认为参考系只能选地面或与地面相对静止的物体，其实不然，如A选项．
【答案】 AD三、建立坐标系的意义及方法
1．意义：
(1)物体做机械运动时，其位置会随时间发生变化，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．
(2)物体的位置可认为就是质点在某时刻所在的空间的一点．
2．方法：
(1)直线坐标系：如果物体沿直线运动，即一维运动时，可以以这条直线为x轴，在直线上规定原点、正方向和标度，建立直线坐标系．(2)二维坐标系：当物体在某一平面内做曲线运动，即二维运动时，需用两个相互垂直的坐标确定它的位置，即二维坐标(平面坐标)．
(3)三维坐标：当物体在空间内运动时，需采用三个坐标确定它的位置，即三维坐标(空间坐标)．3．原则：
建立坐标系的原则是确定物体的位置方便、简捷．
3．质点由西向东运动，从A点出发到达C点再返回B点后静止．如图，若AC=100 m，BC=30 m，以B点为原点，向东为正方向建立直线坐标系，则出发点的位置为______m，B点的位置是______ m，C点的位置为______ m，A到B点的位置变化为______ m，方向______.C点到B点位置变化为______ m，方向______.【答案】 －70 0 30 70 向东 －30 向西〔说一说〕
对于在平面上运动的物体，例如冰场上的花样滑冰运动员，要描述它们的位置，你认为应该怎样建立坐标系？【点拨】 花样滑冰运动员在冰场中滑行的轨迹是无规则的曲线，而且经常做一些有难度的跳跃、旋转动作，因此要准确地描述它们的位置，应建立三维的空间立体坐标系．下列物体或人可以看做质点的是( )
A．跳水冠军伏明霞在跳水比赛中
B．奥运冠军王军霞在万米长跑中
C．研究一列火车通过某一路标所用的时间
D．我国科学考察船去南极途中【解析】 伏明霞跳水，在很短时间内，完成转体、翻滚等高难度动作，充分展示优美舒展的身姿，不能看做质点；王军霞只要第一个越过终点就是冠军，与身形及动作无关，可以看做质点；只有考虑火车的长度才能算出火车通过某一路标所用的时间，因此此时不能把火车看做质点；科考船虽大，在大海航行时可以不考虑其大小，故可看做质点．
【答案】 BD一个物体能否看做质点，要看物体的形状和大小对研究问题的影响是否可忽略．1－1：下列关于质点的一些说法，其中正确的有( )
A．研究和观察日食时，可以把太阳看成质点
B．研究地球的公转时，可以把地球看成质点
C．研究地球的自转时，可以把地球看成质点
D．原子核很小，一定可把它看做质点【解析】 观察日食时，会看到日偏食、日全食等现象，显然太阳的大小不能忽略，故选项A错误；由于地球的直径是1.28×104 km，其公转半径是1.49×108 km，它是地球直径的104倍还要多，故研究地球的公转时，可以把地球看成质点，选项B正确，显然在研究地球的自转时，地球本身的体积就不能忽略了，这时就不能把地球看做质点了，因此选项C错误；原子核虽小，但研究其结构时，无论如何也不能把它看做质点，选项D也是错误的．
【答案】 B如右图所示，甲、乙、丙3人各乘不同的热气球，甲看到楼房匀速上升，乙看到甲匀速上升，甲看到丙匀速上升，丙看到乙匀速下降．那么，从地面上看甲、乙、丙的运动可能是( )
A．甲、乙匀速下降，且v乙>v甲，丙停在空中
B．甲、乙匀速下降，且v乙>v甲，丙匀速上升
C．甲、乙匀速下降，且v乙>v甲，丙匀速下降，且v丙D．甲、乙匀速下降，且v乙>v甲，丙匀速下降，且v丙>v甲【解析】 甲看到楼房匀速上升，则甲相对楼房是向下运动的，以地面为参考系，甲是向下运动的．乙看到甲匀速上升，说明乙相对甲向下运动，以地面为参考系，乙是向下运动的，而且速度比甲大．甲看到丙匀速上升，丙看到乙匀速下降，则丙的情况稍微复杂些，以地面为参考系可能是向下运动，但速度比甲和乙都要小，也可能是静止的，也可能是向上运动的．
【答案】 ABC判断物体运动或静止的方法
1．确定研究对象．
2．根据题意确定参考系，并假定参考系是不动的．
3．分析被研究的物体相对于参考系有没有发生位置的变化．
【易错警示】 物体做何种运动，是相对于参考系而言的，物体是否运动，要看物体相对于参考系的位置是否有变动．2－1：下列说法正确的是( )
A．甲、乙二人均以相同的速度向东行走，若以甲为参考系，则乙是静止不动的
B．甲、乙二人均以相同的速度向东行走，若以乙为参考系，则甲是静止不动的
C．两辆汽车在公路上沿同一直线行驶，它们之间的距离保持不变，若观察结果是两辆车都静止，则选用的参考系必定是其中的一辆车
D．两人在公路上行走，速度大小不同，方向相同，则选择其中的一人为参考系，两人都静止【解析】 两汽车速度相同，互为参考系时都是静止，但若以另外和它们速度相同的对象为参考系也可得出两车静止的结论，C错．D中两人速度大小不同，互为参考系时不能得出静止的结论．
【答案】 AB小明所在学校的校门口是朝南的，他进入校门后一直向前走120米，再向东走40米就到了他所在的教室，请你画出他的教室所在的位置．【答案】
选校门口为坐标系原点，x轴正方向表示向东，y轴正方向表示向北，以1厘米长的线段表示40米，建立坐标系，如下图所示．这是一道用基本知识解决实际问题的试题，建立坐标系可以准确地描述物体的位置，建立坐标系要注意：
(1)确定合适的坐标系原点，坐标系原点的确定视描述物体的位置的方便而定．
(2)确定合适的坐标系类型，若物体在平面内运动，则需建立平面直角坐标系．
(3)确定合适的标度，如果选择1厘米的线段代表10米，各坐标轴最好选相同的标度．当然，在某些特殊情况下，各坐标轴也可以选不同的标度，以便于描述物体的位置．3－1：教室前面的讲桌桌面离地面的高度是0.8 m，坐标系原点定在桌面上，取竖直向上为正方向，如右图所示．则地面上A点的坐标是多少？ 【答案】 坐标系原点定在桌面上，取竖直向上为正方向，桌面离地面的高度是0.8 m，因此A点的坐标为-0.8 m.能否准确地把物体抽象成质点是本节容易出现问题的一个环节，因而有关“质点”的分析和判断成为本节的一个易错知识点．应该知道，物体外形的大小、质量多少并不是物体能否被看成质点的条件，而应根据它们对所讨论问题的影响大小来确定．关于质点，下列说法正确的是( )
A．地球不能看做质点，而原子核可以看做质点
B．研究火车通过路旁一根电线杆时，火车可看做质点
C．研究奥运会乒乓球男单冠军孔令辉打出的弧圈球时，不能把乒乓球看做质点
D．研究奥运会3 m跳板冠军伏明霞的跳水动作时，不能把她看成质点【解析】 A．当研究地球的公转时，由于地球直径远比地球与太阳之间的距离小，可以把地球看做质点；当研究地球自转时，就不能把地球看做质点．研究电子绕原子核运动情况时，由于原子核的半径仅相当于原子半径的万分之一，所以可将原子核当做质点；但若研究有关原子核结构的问题，就不能把原子核当做质点．B.研究火车通过路旁的电线杆的时间时，火车的长度不能忽略，火车不能当做质点．C.研究乒乓球的弧圈运动时，乒乓球的大小不能忽略，乒乓球不能当做质点．D.跳水时，在很短的时间内，完成转体和翻滚等高难度动作时，也不能看做质点．故本题C、D选项正确．
【答案】 CD如右图所示为A、B、C三列火车在一个车站的情景，A车上的乘客看到B车向东运动，B车上的乘客看到C车和站台都向东运动，C车上的乘客看到A车向西运动．站台上的人看A、B、C三列火车各向什么方向运动？【解析】 由B车上的乘客看到站台向东运动，可判断B车向西运动；由A车上的乘客看到B车向东运动，说明A车也向西运动且速度大于B车速度；C车上的乘客看到A车向西运动，则C车有三种运动情况，C车可能静止，可能向东运动，也可能向西运动但速度比A、B的速度都小．【答案】 A车向西运动 B车向西运动 C车可能静止，可能向东运动，也可能向西运动但速度比A、B的速度都小．随堂演练
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1．下列关于运动的说法正确的是( )
A．物体的位置没有变化就是不运动
B．两物体间的距离没有发生变化，两物体一定是静止的
C．自然界找不到不运动的物体，运动是绝对的，静止是相对的
D．为了研究物体的运动，必须先选参考系，平常说的运动和静止是相对地面而言的
【解析】 质点的运动是绝对的，静止是相对的，描述物体的运动必须选择参考系．
【答案】 CD
2．以下关于质点的说法正确的是( )
①质量小的物体都能看成质点
②体积小的物体都能看成质点
③各部分运动状态完全一致的物体可视为质点
④某些情况下地球也可以看成质点
A．①②④ B．②③④
C．②④ D．③④
【解析】 一个物体能否看成质点，跟它的体积、质量以及运动速度的大小无关，仅决定于物体的尺寸对所要研究的问题是否有影响．
【答案】 D
3．在有云的夜晚，抬头望月，发现“月亮在白莲花般的云朵里穿行”，这时取的参考系是( )
A．月亮 B．云
C．地面 D．观察者
【解析】 人抬头望月时，月亮短时间内相对于地面并没有动，只是云在动，但若以云为参考系，这时我们就感觉月亮在运动．
【答案】 B
4．下列说法正确的是( )
A．参考系就是绝对不动的物体
B．只有选好参考系以后，物体的运动才能确定
C．同一物体的运动，相对于不同的参考系，观察的结果可能不同
D．我们平常所说的楼房是静止的，是以地球为参考系的
【解析】 参考系是为了描述物体的运动，选来作为标准的物体，可以是运动的，也可以是静止的，故A错．而运动和静止是相对的，要描述物体的运动，必须选择参考系，故B正确．描述同一运动时，若以不同物体作为参考系，观察结果可能不同，C正确．参考系的选取原则上是任意的，但在实际问题中，应以对运动的描述尽可能简单为原则，一般以地面为参考系，D正确．
【答案】 BCD
5．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”中，“看山恰似走来迎”和“是船行”所选的参考系分别是( )
A．船和山 B．山和船
C．地面和山 D．河岸和流水
【解析】 “看山恰似走来迎”是以人或船为参考系，人看到远处的山向人靠近；“是船行”是以山为参考系，山是静止的，而船是运动的．
【答案】 A
6．在下述问题中，能够把研究对象当作质点的是( )
A．研究地球绕太阳公转一周所需的时间是多少
B．研究地球绕太阳公转一周地球上不同区域季节和昼夜长短的变化
C．将一枚硬币用力上抛，猜测它落地时正面朝上还是反面朝上
D．正在进行花样溜冰的运动员
【解析】 物体是否能视为质点，不能仅仅以它的大小和形状来确定，关键要看物体的大小和形状与所研究的问题是否有关．选项A中，地球可以看成一个质点，因为地球的大小和形状与它绕太阳公转一周的时间无关；选项B中，地球不能视为质点，因为在地球绕太阳公转的过程中，地球上不同地区季节和昼夜长短的变化是不同的，如果把地球看成一个质点，在一点上怎么能区分不同地区呢？选项C中，很显然硬币的形状与研究的问题关系非常密切，故硬币不能看成质点；选项D中，溜冰运动员在冰面上优美的动作被人欣赏，不能当做质点．
【答案】 A
7．一个小球从距地面4 m高处落下，被地面弹回，在距地面1 m高处被接住．坐标原点定在抛出点正下方2 m处，向下方向为坐标轴的正方向．则小球的抛出点、落地点、接住点的位置坐标分别是 ( )
A．2 m，－2 m，－1 m
B．-2 m,2 m,1 m
C．4 m,0,1 m
D．－4 m,0，－1 m
【解析】 根据题意建立如右图所示的坐标系，0抛出点，坐标为－2 m，B点为坐标原点，D点为地面，坐标为2 m，C点为接住点，坐标为1 m，所以选项B正确．
【答案】 B
8．我们描述某个物体的运动时，总是相对一定的参考系．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铁路旁的树木、电线杆迎面向他飞奔而来，乘客是以火车为参考系的
【解析】 “太阳东升西落”是相对于我们居住的地球而言的，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不正确；“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不正确；火车上的乘客看到铁路旁的树木、电线杆迎面向他飞奔而来，是以火车或他自己为参考系的，所以D正确．
【答案】 AD
9．两列火车平行地停在一站台上，过了一会儿，甲车内的乘客发现窗外树木在向西移动，乙车内的乘客发现甲车仍没有动，若以地面为参考系，上述事实说明( )
A．甲车向东运动，乙车不动
B．乙车向东运动，甲车不动
C．甲车向西运动，乙车向东运动
D．甲、乙两车以相同的速度向东运动
【解析】 物体的运动是相对参考系而言的，同一物体参考系不同，其运动情况一般不同．本题中，树木和地面是连在一起的，相对地面静止．甲车内的乘客发现窗外树木在向西移动，说明甲车在向东运动，乙车内的乘客发现甲车仍没有动，说明乙车相对甲车静止，由于甲车相对地面向东运动，所以乙车相对地面也向东运动且与甲车速度相同．
【答案】 D
10.
如右图所示，由于风的缘故，河岸上的旗帜向右飘，在河面上的两条船上的旗帜分别向右和向左飘，两条船运动状态是( )
A．A船肯定是向左运动的
B．A船肯定是静止的
C．B船肯定是向右运动的
D．B船可能是静止的
【解析】 本题中风向右吹，A船与河岸的旗帜均向右飘，则相对于风，A船、河岸都具有向左的运动，所以A船可能相对河岸静止，也可能以任何速度向左运动，还有可能以相对比风速小的速度向右运动．B船中旗帜向左飘，表明B船只能向右运动，且速度大于风速．
【答案】 C
11．小明从学校回到家有800米的路程，要确定小明家相对学校的位置，请思考：
(1)如果小明家和学校均在同一条笔直的街道上，如何描述？
(2)如果小明家在另一条与学校所在街道相互垂直的街道上，如何描述？
(3)如果小明家还在某高层公寓的32层上，如何描述？
(4)仅用小明家离校800米能够确定其位置吗？
【解析】 确定物体的位置需借助于坐标系．对于直线运动的物体，只需建立一维坐标系即可；在平面上运动的物体，需建立二维坐标系才能完整描述；如果物体做立体运动，则需建立三维空间坐标系．仅用物体的运动路程是不足以描述物体的空间位置的．
【答案】 (1)建立一维坐标，以学校为原点；
(2)建立直角坐标，以学校为原点分别沿与两条街道平行方向建立坐标轴；
(3)必须建立三维坐标；
(4)不能，还得有方向．
12．如下图所示，一辆装有货物的汽车在平直路面上向东行驶，请根据表格要求，判断物体是运动的还是静止的，运动方向如何？
【答案】
1．在下列各运动物体中，可当做“质点”的有( )
A．研究花样滑冰运动员的动作是否优美
B．确定远洋航行中的巨轮的位置
C．研究运行中的人造卫星的公转轨迹
D．比较转动着的砂轮上各点的运动情况
【解析】 花样滑冰运动员的成绩取决于运动员肢体动作的优美程度，所以不能看做质点，故A错；研究砂轮的转动时，其大小形状也不能忽略，故D错；远洋航行的巨轮及运行中的卫星，研究其运动轨迹时，大小、形状均可忽略，故B、C正确．
【答案】 BC
2．下图中站在公路旁边的人，看到汽车向前运动，那么他可能以什么为参考系( )
A．自己
B．与汽车同向，同速度运动的汽车
C．地面
D．与汽车同向，但运动速度更大的汽车
【解析】 选取假定不动的物体为参考系，再进行分析比较．
【答案】 AC
3．下图所示是为了定量研究物体的位置变化作出的坐标轴(x轴)，在画该坐标轴时规定原点在某长直公路上某广场的中心，公路为南北走向，规定向北为正方向．坐标上有两点A和B，A位置的坐标为xA＝5 m，B位置的坐标为xB＝－3 m．下列说法正确的是( )
①A点位于广场中心南边5 m处
②A点位于广场中心北边5 m处
③B点位于广场中心南边3 m处
④B点位于广场中心北边3 m处
A．①③ B．②④
C．①④ D．②③
【解析】 坐标系是定量化了的参考系．规定原点在广场中心，A点坐标xA＝5 m，即在广场北边(正方向)5 m处，而B点坐标xB＝－3 m即在广场南边(负方向)3 m处．
【答案】 D
4．2008北京奥运会，世人瞩目，中国代表团参加了包括田径、体操、柔道在内的所有28个大项的比赛，下列几种奥运比赛项目中的研究对象可视为质点的是( )
A．在撑杆跳高比赛中研究运动员手中的支撑杆在支撑地面过程中的转动情况时
B．帆船比赛中确定帆船在大海中位置时
C．跆拳道比赛中研究运动员动作时
D．铅球比赛中研究铅球被掷出后在空中飞行时间时
【解析】 能否把某物体看做质点，关键要看忽略物体的大小和形状后，对所研究的问题是否有影响．显然A、C项中的研究对象的大小和形状忽略后，所研究的问题将无法继续，故A、C错．而B、D项中的研究对象的大小和形状忽略后，对所研究的问题不受影响，故B、D正确．
【答案】 BD
5．宋代诗人陈与义乘着小船在风和日丽的春日出游时曾经写了一首诗，
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．
在这首诗当中，诗人艺术性地表达了他对运动相对性的理解．关于诗中所描述的运动及参考系，以下说法正确的是( )
A．“飞花”是以运动的船为参考系的
B．“飞花”是以两岸的榆树为参考系的
C．“云与我俱东”是以运动的船为参考系的
D．“云与我俱东”是以两岸的红花为参考系的
【解析】 诗中所描述的“飞花”，指的“花”是运动的，这是以运动的船为参考系；“云与我俱东”意思是说诗人和云都向东运动，这是以两岸或两岸的红花、榆树为参考系的；云与船都向东运动，可以认为云相对船不动．故A、D正确，B、C错．
【答案】 AD
