• 4.30 MB
  • 2021-07-09 发布

高中物理必修1人教版课件-1 质点 参考系和坐标系

  • 40页
  • 当前文档由用户上传发布,收益归属用户
  1. 1、本文档由用户上传,淘文库整理发布,可阅读全部内容。
  2. 2、本文档内容版权归属内容提供方,所产生的收益全部归内容提供方所有。如果您对本文有版权争议,请立即联系网站客服。
  3. 3、本文档由用户上传,本站不保证质量和数量令人满意,可能有诸多瑕疵,付费之前,请仔细阅读内容确认后进行付费下载。
  4. 网站客服QQ:403074932
第一章 运动的描述 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、理解坐标系的概念,会建立坐标系和描述物体位置 的变化 1.“嫦娥二号”从地球向月球飞行,如何描述它 的运动呢? 2.“凌云戏月游银汉,转瞬翔天过太空”这是文 学家的描述。那么科学家怎样描述呢? 这就是本节课要学习的内容。 问题思考 一、物体与质点 1.要描述鸽子身上各点飞行的位置随时间变化的规律是 件不容易的事,困难在哪里? 结论:如果仅仅研究“白鸽”的运动情况,我们可以 忽略“白鸽”的形状和大小而把物体看成只有质量而 没有形状和大小的“点”。所以,为了研究问题的方 便,常常把物体看成一个点。 2.如果只研究鸽子从家里到目的地飞行的快慢,需要 知道鸽子身上各部分的运动吗? 问题思考 神舟五号飞船,长8.86m,直径58.3m,用长58m、重480t 的“长征二号”火箭发射。科学家研究飞船在太空中的 运动位置、高度、速度等问题时,能否把飞船看成一个 点? 小结:科学家研究飞船在太空中的运动位置、高度、 速度等问题时,可以把飞船简化为一个有质量的点。 1、质点: 用来代替物体的、有质量的点。 物理学中,在某些情况下,我们忽略物体的大小和 形状,突出“物体具有质量”这一要素。不可错误 地认为很小的物体就可视为质点。 2、质点是一种科学抽象,是一种理想化的物理模型, 这也是物理常用的一种研究方法——忽略次要因素, 突出主要因素。 3、在什么情况下可以把物体看成一个质点: (1)当研究的物体的大小、形状对所研究问题的影响 可忽略不计时,物体可简化为质点,而跟自身体积的 大小、质量的多少和运动速度的大小无关。 (2)一个物体有时可当质点,有时可不当质点。一个 物体能否视为质点是由问题的性质来决定的。 1.研究绿茵 场上飞起的 足球的运动 时,能把足 球看成质点 吗? 问题思考 2.研究火车通过大桥的时间时,能把火车看成质点吗? 研究飞机在空中的位置、离开地面的高度、飞行的速度、 运动轨道等问题时,能否把飞机看作质点? 问题思考 问题思考 如果只研究地球整体的运动轨迹,地球是否可以当做一 个点来进行简单化处理呢? 结论: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. A 问题思考 如果只研究地球上某一点A的运动情况,是否也可以当做 一个点来进行简单化处理呢? 结论: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. 结论:物体能否看成质点与物体本身的大小和形状无 关。 1.是不是很小的物体才能看作质点,很大的物体不能 看做质点? 小组讨论 2.物理中的“质点”和几何中的点有哪些异同? 相同点:都是没有形状和大小的点。 不同点:质点是实际物体的抽象表示,它具有一定的物 理内涵,不仅具有物体的全部质量,而且是一个相对的 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. 不论物体的质量多大,只要物体的尺寸对所研究的 问题没有影响或影响可以忽略不计时,就可以看成质点 D. 只有低速运动的物体才可看成质点,高速运动的物 体不可看作质点 C 例题 1、在下列各运动中,可以当做质点的有( ) A、研究做旋转动作的体操运动员 B、研究远洋航行中巨轮的航行 C、研究转动着的螺旋桨 D、研究绕地球运动的卫星 BD 2、下列物体或人可以看做质点的是( ) A、研究跳水冠军伏明霞在跳水比赛中的动作 B、研究奥运冠军王军霞在万米长跑中的过程 C、研究一列火车通过某一路标所用的时间 D、研究我国科学考察团去南极的过程 BD 3、下列情况不能看成质点的是( ) A、研究绕地球飞行时航天飞机的轨道 B、研究飞行中的直升机上的螺旋桨的转动情况 C、计算从北京开往汕头的一列火车的运行时间 D、计算火车通过路口所用的时间 乙甲 甲同学和乙同学第一次乘火车,他们坐在火车站的 未开动火车上。突然甲同学看着车窗外另一列火车叫起 来:“我们的车开动了!”乙同学盯着车窗外的柱子说: “你看错了,我们的车还没开动。”你认为甲乙同学的 说法谁对谁错? 二、参考系 1、参考系: 为了确定物体的位置和描述物体运动而被选做参考 的物体。(注:初中所学参照物是通俗说法,但本质相 同) 要描述一个物体的运动,首先要选定某个其它的物 体做参考,观察物体相对这个物体(其它物体)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。 2、参考系的选取: (1)可以任意选取; (2)应以观测方便和使运动的描述尽可能简单为原则; (3)常选择地面或相对地面静止的物体为参考系; (4)参考系的选取不同,对物体运动的描述可能不同; (5)比较两个物体的运动情况,必须选择同一参考系才 有意义; (6)运动和静止都是相对于参考系的; (7)运动是绝对的,静止是相对的。 注意:以后凡是说到运动,都应该首先选择参考系,常 默认为地面或相对地面静止的物体为参考系。 从水平匀速飞行的飞机上投出的炸弹,以飞机为参考 系和以地面为参考系各做什么运动? 看 飞 机 投 弹 动 画 问题思考 1、电影《闪闪的红星》中有两句歌词:“小小 竹排江中游,巍巍青山两岸走。”这其中分别描述了 两种运动情景,那么它们分别是以什么为参考系的? 2、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,但我们感觉是静止 不动的。这与诗句里的描述是否矛盾?说明理由。 河岸、竹排 不矛盾 小组讨论 要研究月球的运动选什么为参考系较好? 问题思考 1、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 2、以下说法正确的是( ) A、参考系就是不动的物体 B、任何情况下,只有地球才是最理想的参考系 C、不选定参考系,就无法研究某一个物体是怎么运 动的 D、同一物体的运动,对不同的参考系可能有不同的 观察结果 CD 3、甲、乙、丙三架电梯,甲中乘客看到一座高楼在向 下运动,乙中乘客看到甲在向下运动,丙中乘客看到甲、 乙都在向上运动,这三架电梯的运动情况可能有那些? 【解析】以地面为参考系,甲是向上运动的;而乙也是 向上运动的,但乙的速度比甲大;而丙有可能向上运动, 但丙的速度比甲、乙都小;丙也可能向下运动;丙还有 可能静止。 第一次世界大战期间的一次空战中,一个法国飞行员正 在2 000米高的空中飞行,忽然,他发现脸旁好像有一个 小东西在飞舞,他以为是一只小昆虫,于是就伸手轻松 地把它抓了过来,仔细一看,把他吓出一身冷汗来。他 抓住的不是别的,是德国飞机射向他的一颗子弹。请根 据上述信息讨论回答以下问题,并注意体会参考系的选 取与运动的相对性。 小组讨论 (1)子弹飞得那么快(一般为几百米每秒),为什么没有把 他的手打穿?体会一下,同一物体相对于不同的参考系 运动状态相同吗? (2)受类似现象的启发,人们实现了飞机在飞行途中进行 空中加油,在航天飞行中,宇宙飞船发射到太空和正在 绕地球运动的空间站实行空中对接。实现“空中加油” 和“空中对接”应满足的基本条件是什么? 如果一个可以看做质点的物体沿直线运动,怎样定量描述 物体的位置变化呢? 要定量描述物体的位置变化,可以利用我们已有的数学知 识,建立直线坐标系。 坐标系的三要素:原点、正方向、单位长度。 三、坐标系 问题思考 小组讨论 (1)如果物体(例如滑冰运动员)在平面上运动,我们 应如何建立坐标系? (2)如果物体在空间里运动呢? 1、描述直线运动的物体的位置变化,可以建立一维 直线坐标系. 一维坐标表示:x 2、描述平面上运动的物体的 位置变化,可以建立二维平面 直角坐标系. 二维坐标表示(x,y) x/m 0 1 2 3-1 3、描述立体空间内运动的物体的位置变化,可以建立 三维立体空间坐标系. 三维坐标表示(x,y,z) y/m 10 2 -2 -1 -1-2 2 1 x/m 一质点在X轴上运动,各个时刻的位置坐标如下表: t/s 0 1 2 3 4 5 X/m 0 5 -4 -1 -7 1 1、请在x轴上标出质点在各时刻的位置。 2、哪个时刻离坐标原点最远?有多远? 一、质点 1、质点:把物体简化为一个有质量的物质 点。 2、物体简化为质点的条件:物体的大小和 形状对所研究问题的影响可忽略不计时。 3、质点的物理意义:是一理想化的物理模 型。 二、参考系 1、参考系:为了确定物体的位置和描述物 体运动而被选做参考的物体或物体系。 2、选取的参考系不同,对物体运动的描述 可能不同。 3、选取参考系应以观测方便、描述简单为 原则。 三、坐标系 三要素:原点、正方向、单位长度