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高中物理新课标版人教版必修一精品课件:1.1《质点参考系和坐标系》


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高中物理新课标人教版物理必修1第一章运动的描述 高中物理新课标人教版物理必修 第一章运动的描述

物理学家海森堡说: 物理学家海森堡说: 为了理解现象, “为了理解现象,首 要条件是引入适当的 概念, 概念,我们才能真正 知道观察到了什么。 知道观察到了什么。”

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第 一 章 运 动 的 描 述

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-、机械运动

? 机械运动:物体相对于其他物体的位置变 化叫机械运动,简称运动. 机械运动, 机械运动 简称运动.

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实例1 实例

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wx.jtyjy.com 实例2 实例 研究飞机在空中的位置、 研究飞机在空中的位置、离开地面的高 飞行的速度、运动轨道等问题时, 度、飞行的速度、运动轨道等问题时,需要 考虑它本身的大小和形状吗? 考虑它本身的大小和形状吗? 金太阳新课标资源网

二、质点: 这个有质量的点称为质点
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研究飞机在空中的位置、 研究飞机在空中的位置、离开地面的高 飞行的速度、运动轨道等问题时, 度、飞行的速度、运动轨道等问题时,可以 用一个小点代替这个“庞大” 用一个小点代替这个“庞大”的飞机 因为飞机的大小与形状在研究的问题中影响 很小,可忽略不计 很小 可忽略不计 在物理学中为了研究的方便,可以用一个小 在物理学中为了研究的方便 可以用一个小 点代替物体

wx.jtyjy.com 金太阳新课标资源网 问题提出:物体都可以看作质点吗? 问题提出:物体都可以看作质点吗?

研究飞机在空中的位置、 研究飞机在空中的位置、离开地面的高 飞行的速度、运动轨道等问题时, 度、飞行的速度、运动轨道等问题时,它本 身的大小和形状是次要因素可忽略 次要因素可忽略. 身的大小和形状是次要因素可忽略.这时飞 机可看成质点. 机可看成质点.
结论1: 结论 : 当物体的大小与形状在研究的问题中影响很小,可 当物体的大小与形状在研究的问题中影响很小,可 忽略不计时,可看成质点 忽略不计时 可看成质点
思考:而当我们研究飞机轮胎的转动时,能否把飞机轮胎看 思考:而当我们研究飞机轮胎的转动时, 成质点? 成质点?

不能!因为研究飞机轮胎的转动时, 不能!因为研究飞机轮胎的转动时, 飞机轮胎的大小与形状在研究的问题中 不可忽略. 不可忽略.

想一想:地球可不可以看成质点? 想一想:地球可不可以看成质点?
研究地球公转时, 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. 状是次要因素可忽略. 可看成质点. 可看成质点. 研究地球自转时, 研究地球自转时, 地球本身的大小和形 状不可忽略. 状不可忽略. 不能看 成质点. 成质点.

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问题二:大家手中的笔可不可以看成质点? 问题二:大家手中的笔可不可以看成质点?
做一做: )让笔平移一段距离; 做一做:1)让笔平移一段距离; 2)让笔转动起来 )

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结论2: 结论2:

比较两种情 况的不同

如果物体上各点的运动情况完全相同,可 如果物体上各点的运动情况完全相同, 看成质点. 看成质点.

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讨论: 讨论:研究火车的运动 1)火车从汕头到广州的路程 )

2)火车过铁路桥的时间 火车过铁路桥的时间

3)火车车轮上某点的运动情况 )

二、质点
理解: 理解:

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质点:用来代替物体的有质量的点。 质点:用来代替物体的有质量的点。
①质点不是实际存在的物体; 质点不是实际存在的物体; ②质点是一个理想的物理模型; 质点是一个理想的物理模型; ③质点是实际事物的一种近似反映,是为了研究问 质点是实际事物的一种近似反映, 题的方便而进行的科学抽象; 题的方便而进行的科学抽象; ④建立质点概念时抓住了主要因素,忽略了次要因 建立质点概念时抓住了主要因素, 突出了事物的主要特征, 素,突出了事物的主要特征,使问题得到了简化

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物体看作质点的条件 物体看作质点的条件: 条件:

具体情况 具体分析

1)物体上各点的运动有差别,但相对于所研究 物体上各点的运动有差别 运动有差别, 可以忽略时 的问题可以忽略 可看作质点. 的问题可以忽略时,可看作质点.如:高空翱翔的 老鹰,地球的公转,火车运行里程…… 老鹰,地球的公转,火车运行里程…… 2)如果物体上各点的运动情况完全相同,可看作 2)如果物体上各点的运动情况完全相同, 如果物体上各点的运动情况完全相同 质点, 平移的粉笔,滑动的木块…… 质点,如:平移的粉笔,滑动的木块……
3)物体本身的大小对所研究的问题不能忽略时,不能 物体本身的大小对所研究的问题不能忽略时 不能 物体本身的大小对所研究的问题不能忽略 把物体看作质点,如 研究地球的自转 研究地球的自转,研究火车过桥 把物体看作质点 如:研究地球的自转 研究火车过桥 的时间…… 的时间……

金太阳新课标资源网 巩固练习

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1、下列关于质点的说法中,正确的是( C ) 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, 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 只有低速运动的物体才可看成质点, 运动的物体不可看成质点

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2、下列情况不能看成质点的是( BD) 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

(三)参考系
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提出问题: 提出问题:

送瘟神 绿水青山枉自多 千村薜荔人遗矢 坐地日行八万里 牛郎欲问瘟神事

毛泽东 华佗无奈小虫何 万户萧疏鬼唱歌 巡天遥看一千河 一样悲欢逐逝波

自然界的一切 物体都处于永 恒的运动中,即 恒的运动中 即 运动的绝对性

敦煌曲子中有这样的诗 满眼风波多闪烁? 句:“满眼风波多闪烁 满眼风波多闪烁 看山恰是走来迎,仔细看 看山恰是走来迎 仔细看 山山不动,是船行 是船行。 山山不动 是船行。”

描述物体的位 置及其变化时, 置及其变化时, 又总是相对其 它物体而言, 它物体而言, 即运动和静止 的相对性

引入概念 金太阳新课标资源网

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参考系:描述物体运动时 用来作参考 参考系:描述物体运动时,用来作参考 (假定为不动 的另外的物体 假定为不动)的另外的物体 假定为不动
理解概念

1、参考系的选择是任意的 、

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2、同一运动,如果选取的参考系不同,运 、同一运动,如果选取的参考系不同, 动情况一般不同,请举例说明. 动情况一般不同,请举例说明.

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wx.jtyjy.com 选择和利用参考系的原则是什么? 选择和利用参考系的原则是什么?

①描述物体是否运动是看相对于参考系的位置是否 假定参考系不动; 改变,事先假定参考系不动 改变,事先假定参考系不动; ②选取不同的参考系来观察同一物体的运动结果往 选取不同的参考系来观察同一物体的运动结果往 不同的参考系来观察同一物体的运动 往是不同; 往是不同; ③参考系的选取可以是任意的,实际解题应以观测 参考系的选取可以是任意的 实际解题应以观测 任意 方便和使物体的运动尽可能简单为原则; 方便和使物体的运动尽可能简单为原则; ④通常选取地面为参考系; 通常选取地面为参考系; 选取地面为参考系 ⑤比较两个物体的运动应选同一参考系。 比较两个物体的运动应选同一参考系。 两个物体的运动应选同一参考系

巩固练习 金太阳新课标资源网

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1、关于参考系的选取,下列说法正确的是 关于参考系的选取, ( D) 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

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2、第一次世界大战期间,一名法国飞行员 第一次世界大战期间, 2000米的高空飞行时 米的高空飞行时, 在2000米的高空飞行时,发现旁边有一个小 东西,他以为是一只小飞虫, 东西,他以为是一只小飞虫,敏捷地把它抓 过来,令他吃惊的是,抓到的竟是一颗子弹。 过来,令他吃惊的是,抓到的竟是一颗子弹。 飞行员能抓住子弹的原因是( 飞行员能抓住子弹的原因是( B ) A、飞行员反应快 B、子弹相对飞行员是静止的 C、子弹已经飞行的没劲了 D、飞行员有手劲

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3.在公路上向左匀速运动的汽车,经过一棵 在公路上向左匀速运动的汽车, 在公路上向左匀速运动的汽车 果树时,恰有树上一个果子从上面自由落下, 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, 下图为运动的轨迹,在地面上观察到的运动 A 轨迹是_____车中人以车为参考系观察到果 轨迹是 车中人以车为参考系观察到果 D 子的运动轨迹是______ 子的运动轨迹是

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A

B

C

D

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(四)坐标系
为了定量地描述物体的位置及位置的变化, 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。 需要在参考系上建立适当的坐标系。 5m

O

X

如果物体沿直线运动,可以以这条直线为 轴 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, 在直线上规定原点、正方向和单位长度,建立 直线坐标系。 直线坐标系。

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一个坐标系有几个要素呢? 一个坐标系有几个要素呢?
原点 单位长度 正方向

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数字

说一说: 说一说:除了上面的直线坐标 系,你还知道什么其他的坐标 系吗? 系吗?

物理量 的符号 和单位

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1 、 描 述 直 线 运 动 —— 建 立 一 维 直 线 坐 标 系. 平面运动 建立二维 2、 描述 平面 运动 、 描述平面 运动——建立 二维 平面直角坐 建立 二维平面直角坐 标系. 标系. 3、描述立体空间内运动——建立三维立体 、描述立体空间内运动 建立三维 立体空间内运动 建立三维立体 空间坐标系. 空间坐标系

科学漫步

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全球卫星定位系统( 全球卫星定位系统(GPS) )

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车载GPS定位系统 定位系统1 车载 定位系统

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练习 如图所示,汽车沿 轴做直线运动 轴做直线运动, 如图所示,汽车沿X轴做直线运动,从A点 点 运动到B点 由图判断A点坐标 点坐标、 点坐标和 运动到 点,由图判断 点坐标、B点坐标和 走过的距离。 走过的距离。 A -4 -3 -2 -1 O 1 B 2 3 4 X/m

A点坐标 A=-3m 点坐标X 点坐标 B点坐标 B=2m 点坐标X 点坐标 走过的距离S 走过的距离SAB=5m 5

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小结? 小结?
1.质点 只有质量 没有形状和大小的点叫 质点:只有质量 质点 只有质量,没有形状和大小的点叫 质点. 质点 说明:严格意义上的“有质量的点” 说明 严格意义上的“有质量的点”实际上 严格意义上的 是不存在的,是一种理想化模型 理想化模型, 是不存在的,是一种理想化模型,是对 实际物体的近似,是一种科学抽象, 实际物体的近似,是一种科学抽象,物 体能否看作质点,由所描述的问题的性质 体能否看作质点 由所描述的问题的性质 决定. 决定

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2. 参考系 描述物体的运动时 用来作参考 参考系:描述物体的运动时 描述物体的运动时,用来作参考 的物体. 的物体
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3.坐标系 一般说来,为了定量地描述物体 坐标系:一般说来 坐标系 一般说来, 的位置及位置的变化, 的位置及位置的变化,需要在参考系上 建立适当的坐标系 说明:有一维坐标系 也有二维和三维坐标系 说明 有一维坐标系,也有二维和三维坐标系 有一维坐标系

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练习与作业
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? 1、写出判断物体能否看作质点的条件; (作业本上交) 作业本上交) 作业本上交 ? 2、完成课本“问题与练习”1、2、3题; ? 3、《新学案》P1-3


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