2018高中物理 專題1.1 質點 參考系 坐標系同步課件 新人教版必修1.ppt

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第一章運動的描述 看一看 舉幾個物體運動的實例 機械運動 物體相對于某個物體位置的變化 在描述上述物體運動時 我們遇到了哪些困難和麻煩 這個困難和麻煩是由于什么原因造成的 該如何描述物體的運動呢 物體都有一定的大小和形狀 物體各個部分的運動情況一般來說都不一樣 難道我們真的無法準確描述物體的運動嗎 車箱的顫動我們考慮嗎 我們是否要考慮飛機本身大小形狀 我們已經很自然的忽略某些次要因素 如形狀 大小 只關心主要的方面 例 飛機從武漢飛向北京 火車在武漢與應城之間的運行 飛船發(fā)射 2 特點 某些情況下 用來代替物體的有質量的 一 質點 1 質點 A 沒有大小 形狀 體積B 具有物體的全部質量C 是一種理想化的模型 說明 像質點這樣的物體在現(xiàn)實中并不存在 它只是人們?yōu)榱藢嶋H問題的簡化而引入的一種理想化的模型 物理學上這種對實際問題的簡化 叫科學抽象 一個物體能否抽象成質點 并不是取決于物體的形狀和大小 而是要看具體情況而定 作平動的物體一般可以被看作質點 平動的物體上的各點的運動特征都是相同的 若物體有轉動 但轉動變?yōu)榇我蛩?可以看作質點 若要研究地球公轉周期時間 就 若要研究地球自轉時 就 注意 同一個物體在不同的情況下有時可以看做質點 有時不可以看做質點 例如 一列火車從北京開到上海若要研究火車運行的時間 若要研究火車過橋的時間 物體的線度必須遠小于通過的距離 劉翔在110米欄賽中 1 若要研究他的速度時是否可以把他看作質點 2 若要研究他最后沖刺時的挺身動作 又是否能把他看作質點 物體的形狀和大小對所研究的問題的影響可以忽略不計 思考與討論 質點和幾何中的點是一回事嗎 1 相同點 都是沒有形狀和大小的點 2 不同點 質點是實際物體的抽象 它具有一定的物理內涵 不僅具有物體的全部質量 而且是一相對的物理概念 幾何中的點沒有質量 僅表示位置 而且應該絕對的小 典例探究 例1 在下列物體的運動中 可視作質點的物體有 A 從北京開往廣州的一列火車B 研究轉動的汽車輪胎C 研究繞地球運動時的航天飛機D 表演精彩芭蕾舞演員E 計算子彈從槍口到靶心的飛行時間F 測量子彈穿過一張薄紙的時間 ACE 思考與討論 同樣的物體 運動會不同 如何解釋小孩的靜止 1 觀看勻速飛行的飛機投炮彈 1 飛行員看到炮彈做什么運動 2 地面上的人看到炮彈做什么運動 想一想 同樣是投射炮彈 為什么會觀察到不同的運動軌跡呢 觀察者所處的位置 角度 不同 思考與討論 2 觀看前進的火車視頻 1 小孩對車廂來說 是靜止還是運動 2 小孩對樹木來說 是靜止還是運動 想一想 為什么對于同一個人的同一狀態(tài) 關于運動和靜止的說法不一樣 觀察者的位置 角度 不同 可見 要描述一個物體的運動狀態(tài) 首先要預先選定某個物體來做參考 觀察物體相對于這個選定的某個物體的位置是否隨時間的變化 以及怎樣變化 二 參考系 1 參考系在描述一個物體運動的時 選來作為參考的 某個物體 稱之為參考系 2 正確理解 物體的運動或靜止 都是相對某一參考系而言的 一個物體一旦被選定參考系 就認為 假定不動 是靜止的 在選定參考系之后 要假定自己站在參照物上去觀察物體的運動 參考系上長著觀察者的眼睛 同一運動 選擇不同參考系 觀察結果可能不同 比較物體的運動時 必須選擇同一參考系 比較才有意義 參考系可以任意選取 可以是運動的物體 也可以是靜止的物體 選取參考系以觀察和研究問題盡可能簡單 方便 一般選擇地面和相對于地面靜止的物體 例2 描述物體的運動 必須選擇參考系 關于參考系 下列說法中正確地是 A 早晨太陽從東方升起 參考系是地面B 地球繞太陽近似做圓周運動 參考系是太陽C 研究地面上物體的運動只能取地面為參考系D 在不同參考系中描述物體的運動 簡繁程度會不同 ABD 笛卡兒發(fā)明坐標系 如何確定物體的位置 若物體只在一條直線上運動 如何描述位置變化 若在某平面 操場 上呢 文字描述方便嗎 能精確嗎 有沒有簡便又準確的方法 三 坐標系 注意幾點 2 坐標系是相對參考系靜止的 1 坐標系的三要素 原點 正方向 單位和標度 3 用坐標系表示質點的位置 4 用坐標的變化描述質點的位置改變 問題 如圖所示 某人從學校門口A處開始散步 先向南走了50m到達B處 再向東走了100m到達C處 最后又向北走了150m到達D處 則A B C D各點的位置如何表示 可以A點為坐標原點 向東為X軸正向 向北為Y軸正向 則各點的坐標分別為 A 0 0 B 0 50m C 100m 50m D 100m 100m 生活中的物理 車載GPS定位系統(tǒng) GPS 全球定位系統(tǒng) 授時與測距導航系統(tǒng) 全球定位系統(tǒng) 全球定位系統(tǒng)是美國從20世紀70年代開始研制 歷時20年 耗資200億美元 于1994年全面建成 具有在海 陸 空進行全方位實時三維導航與定位能力的新一代衛(wèi)星導航與定位系統(tǒng) 在美國 GPS全球衛(wèi)星定位技術與 阿波羅 飛船登月 航天飛機升空 同列為20世紀 三大航天工程 GPS系統(tǒng)包括三大部分 1 GPS衛(wèi)星 空間部分 2 地面支撐系統(tǒng) 地面監(jiān)控部分 3 GPS接收機 用戶部分 小結 1 質點 1 機械運動 2 質點的定義 用來代替物體的有質量的點 3 質點簡化的條件2 參考系被選來作為標準的另外的物體就叫做參考系 3 坐標系 坐標系相對參考系是靜止的 坐標的三要素 原點 正方向 標度單位 用坐標表示質點的位置 用坐標的變化描述質點的位置改變