1. 质点 参考系 空间 时间 课件23张PPT

第一章 运动的描述
生活中的常见运动
骑自行车
踢足球
手在动
大鸟在翱翔
火箭飞向太空
柯南在奔跑
这六个例子给你最强烈的感觉是什么？
它们都在动！！
物体的空间位置随时间的变化的运动，叫机械运动（mechanical motion）
它是自然界最简单最基本的运动形式。
在物理学中，研究物体做机械运动的分支
叫力学（mechanics）
如何描述运动
画家
诗人
大江东去浪淘尽
——苏轼
秋风萧瑟，洪波涌起。
——曹操
体操运动员
铁路部门
以北京到上海T109次列车，按照北京到上海的距离为1453公里计算，第六次大提速后，乘客从北京到上海只需要7个多小时。
科学家
？
雄鹰在天空翱翔
投篮时篮球的运动
树叶、纸张的飘落
你能准确描述下列物体的运动么？
精确描述之难
But！科学家们从未让你失望过！
雄鹰在天空翱翔
研究这个问题时,所遇到的困难是什么?
我
你
高级
家炳
高级
安中
高级
中山大学
1.为什么可以把活生生的一只大鸟看作一个点?
2.既然在这种情况下，把鸟看作一个点,是否也可以忽略质量?
鸟的形状和大小对研究的问题是可以忽略或者是次要的因素，所以用一个小点代替物体。
否！
3.把一只鸟看作一个点, 用了什么方法?
理想化的方法
质点：忽略物体大小和形状的有质量的点。
=物体的质量
=几何的点
=微观粒子
？
实际不存在的理想情况！
mass point
问题一:下列两种情况，地球可不可以看成质点？
研究地球自转时，地球本身的大小和形状不可忽略. 不能看成质点.
研究地球公转时，地球本身的大小和形状是次要因素可忽略.可看成质点.
同一个物体有时可以看成质点，有时不可以看成质点
判断物体是否可以看成质点：
判断所研究的问题性质（求解的物理量是什么）
若物体大小形状不影响物理量的求解，则可以看成质点
平动的物体一般可以看作质点
有转动的物体但转动为次要因素也可看作质点
问题二:火车通过一座桥梁运动时，能否将火车看做质点 ？
一辆从广州开往北京的火车，能否看做质点 ？
“理想化”模型
试图突出问题的主要方面而忽略无关因素或者次要因素，建立“理想化”的物理模型。
这是经常采用的一种科学研究方法，在探索自然规律中起着重要作用。
（实际不存在）
关于质点，下列说法正确的是（ ）
A.因为原子很小，所以原子可以被视为质点。
B.很大的物体不能看成质点。
C.质点是指没有大小和形状，只有质量的点，是真实存在的物体
D.一个物体能否视为质点，是由研究问题的性质决定的。
车中的孩子是静止的还是运动的？
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
参考系（reference frame）：在描述物体运动时，被选定作为参考，假定为不动的其他物体。
选取三原则：
参考系可以任意选取。
但通常，为使得研究问题方便，选取参考系时，以对运动的描述尽可能简单为基本原则。
一般以地面为参考系。
1：同一个物体
在不同参考系下
观察结果不同
世纪难题：
小明以1m/s的速度走近小李，小红以2m/s的速度走近小纪。
问：小明的速度快还是小红的速度快？
2：比较不同物体的运动时，应选择同一个参考系！
小李和小纪相对静止
3：参考系不同时，要将参考系进行转换，变为同一个参考系
典例：甲、乙两车在同一条平直公路上向东行驶，甲车的速度大于乙车的速度,这时（ ）
A.以甲车为参考系，乙车在向东行驶
B.以甲车为参考系，乙车在向西行驶
C.以乙车为参考系,地面在向东行驶
D.以乙车为参考系，甲车在向西行驶
在研究物体运动时，还需定量地描述物体的位置及位置的变化。该如何解决这个问题？
坐标系
coordinate system
三元素：坐标原点、正方向、单位长度
一维坐标（x）、二维坐标（x、y）、三维坐标（x、y、z）
从A到B位置变化了多少？
A的位置坐标：XA=3m
B的位置坐标：XB=-2m
△XAB= XB-XA=-2-3m=-5m
从高出地面3m的位置竖直向上抛出一个小球，它上升5m后回落，最后到达地面，分别以地面和抛出点为原点建立坐标系，方向均以向上为正，填写以下表格：
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}坐标点原点的
设置
出发点的坐标
最高点的坐标
落地点的坐标
以地面为原点
以抛出点为原点
3m
8m
0m
0m
5m
-3m
课堂小结
1.质点：忽略物体的大小和形状，突出“物体具有质量”这个要素，把物体简化为一个有质量的点。
2.参考系：描述物体运动时，假定为不动的其他物体。可以任意选取，一般以地面为参考系。
3.坐标系：定量地描述物体的位置及位置的变化。
4.坐标系的三要素：原点、正方向、单位长度。