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2014-2015高中物理人教版必修1课件 第一章 运动的描述 1.1 质点 参考系和坐标系


学习探究区 高中物理 · 必修1· 人教版

第一章 运动的描述
1.1 质点 参考系和坐标系

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宜丰中学高一A 部黄清华 自我检测

学习目标定位<

br />1 理解什么是质点,知道质点是一种理想化的物理模型.

2 3

能说出把物体看做质点的条件.

知道参考系,知道对物体运动的描述具有相对性.

4

知道坐标系和坐标系的种类.

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一.物体和质点 大小和形状 1.质点: 2.把物体看做质点的条件 二.参考系 1.参考系: 位置 三.坐标系 1.建立目的: 位置

质量

质量 大小 形状

参考的物体

位置的变化

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一. 质点 北京时间8月12日,2013年田径世锦赛男子100米飞人大战,牙买加 选手博尔特在大雨和逆风的不利天气条件下,以9秒77逆转摘金. 博尔特身上各部分(头、手臂、腿、脚等)运动情况相同吗? 在研究博尔特百米决赛所用时间时,能否忽略他的大小和形状, 把他看成一个“点”呢? 他的头、手臂、腿、脚等运动的差异对

研究运动时间,属于无关因素,可忽略
答案 不相同 能看成一个“点”

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【要点提炼】

1.质点的特点 (1) 质点是用来代替物体的 有质量的物质点 ,它忽略了物体的 大小 和 形状 等次要因素,而突出了物体具有质量 这个主要因素. 它与几何中的“点”有本质区别.

(2)质点是一种科学抽象,是一种理想化的物理模型,实际上 不存在 (填“存在”或“不存在”).
2.物体可以看成质点的条件:

物体的大小和形状对研究问题的影响可以忽略不计时

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【延伸思考】 是不是很大的物体一定不能看做质点,而很小的物体一定可以 看做质点?请举例说明. 答案 不是.

举例: 研究地球绕太阳的公转时 可以把地球看做质点, 而研究乒乓球的发球(如旋转问题) 时不能把乒乓球看做质点.

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二 . 参考系 天宫一号空间站绕地球飞行时: 以地球为参考系,坐在其中的宇航员如何运动? 以空间站为参考系呢? 宇航员和空间站保持相对静止 答案 以地球为参考系,宇航员在 绕地球做近似圆周运动. 以空间站为参考系: 宇航员处于静止状态.
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【要点提炼】

1.参考系的选取原则: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.如果题目不做特殊说明,都是选 地面 为 参考系. 2.参考系对观察结果的影响 (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. (2)相对静止:如果一个物体相对参考系位置不变,我们就说这两 个物体是 相对静止 的.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.

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三 . 坐标系

描述下列三种运动需要建立怎样的坐标系呢? (1)描述百米运动员在运动中的位置. 同一直线上的运动 (2)描述滑冰场上花样滑冰运动员的位置. 平面内的运动 (3)描述翱翔在蓝天上的飞机的位置. 空间立体的运动
答案 (1)以起点为坐标原点,建立一维直线坐标系;

(2)以滑冰场中心为坐标原点,向东为x轴正方向,向北为y轴正 方向,建立二维平面直角坐标系;
(3)确定一点(如机场所在位置)为坐标原点,建立 三维空间直角坐标系.
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【要点提炼】 1.要准确地描述物体的位置及位置变化需要建立坐标系, 这个坐标系上包括 原点 、 正方向 和 单位长度 . 2.研究质点的直线运动时,一般建立一维 直线坐标系 坐标轴上的一个坐标点对应质点的一个 位置 . ,

3.直线坐标系中坐标值的含义 (1)坐标值的正负表示物体所在位置在原点的正方向还是负方向上. (2)坐标值的绝对值表示物体所在位置到 坐标原点的距离 .

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解析 一、对质点的理解 例1:分析研究下列物体运动 其形状、大小可以忽略不计, 时,研究对象能看作质点的 可以看成质点. 是 ( AC ) A.研究“嫦娥三号”“奔月” 对动作进行技术分析,不能 的过程 看作质点. B.研究奥运冠军邓琳琳在 平衡木上的动作 木块各部分的运动情况都相 C.研究从斜面上滑下的木块 同,故可把木块看作质点. 的滑行时间 弧旋的乒乓球,各点的运动情 D.研究运动员发出的弧旋 况不同,不能把它看作质点. 乒乓球的旋转情况
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二、参考系与相对运动 解析 例2:下列关于运动的描述中, 参考系的选取符合描述的是 研究对象是“水”,故是 ( C ) 以地面为参考系 A.诗句“飞流直下三千尺”, 研究对象是“潮水”,是以 是以飞流作为参考系的 观察者为参考系 B.钱塘观潮时,观众觉得潮水 扑面而来,以潮水作为参考系的 研究对象是“轻舟”,是 C.“两岸猿声啼不住,轻舟已过 以万重山为参考系 万重山”,以万重山作为参考系的 研究对象是“国旗”,是以 D.升国旗时,观察到国旗冉冉 地面或旗杆为参考系的 升起,观察者是以国旗作为参考 系的
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解析 例3:观察图中的烟和小旗, 关于甲、乙两车相对于房子 以地面为参考系,房子相对于地面 的运动情况,下列说法正确 是静止的,所以,此时风向向左 的是 ( D ) A.甲、乙两车一定向左运动 甲有三种可能的情况: B.甲、乙两车一定向右运动 甲车不动,风把小旗向左吹; C.甲车可能运动,乙车向右 甲车向右运动; 甲车向左运动但速度小于风速, 运动 D.甲车可能静止,乙车向左 因此风仍能把小旗向左吹. 乙车: 运动 只有向左运动并且速度大于 风速时,风才能把小旗向右吹
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三、坐标系的建立及应用 例4:在60周年国庆盛典上,游 解析 行的队伍和彩车依次从天安门前 根据题意建立坐标系: 经过,以北京长安街为坐标轴, 向西为正方向,以长安街中心 为坐标原点O,建立一维直线 向西为正 坐标系.一辆彩车最初在原点 x/km 3 2 1 0 -1 -2 -3 以东3 km处,一段时间后行驶 到原点以西2 km处.这辆彩车 长安街 的最初位置和最终位置坐标 分别是( B ) 由图可知: A.3 km;2 km B.-3 km;2 km C.3 km;-2 km D.-3 km;-2 km
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1.(对质点的理解) 解析 在以下情况中可将所研究的物体 支点位置影响撬棒用力大小, 看成质点的是( C ) 撬棒不可以看作质点; A.研究撬棒撬东西时,用力大 小与支点位置关系 研究其技术动作时,不能把 B.研究“玉兔”号从“嫦娥”的怀 “玉兔”看成质点; 抱中“走”出来,即两器分离 过程中“玉兔”一连串技术含 研究其运动轨迹,大小和形状 能忽略,可看成质点; 量极高的“慢动作” C.研究“玉兔”号巡视器巡视月 扇叶所受阻力与扇叶形状大小 球时的运动轨迹 有关,不能看作质点. D.研究旋转的电扇扇叶所受阻 力大小的影响因素
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2.(参考系与相对运动) 如图是体育摄影中“追拍法” 的成功之作,摄影师眼中清晰 的滑板运动员是静止的,而模 糊的背景是运动的,摄影师用 自己的方法表达了运动的美. 请问摄影师选择的参考系是 ( C) A.大地 B.太阳 C.滑板运动员 D.步行的人
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解析 摄影师与运动员以相同的 速度运动,保持相对静止 摄影师以自己作为参考系 (即以运动员为参考系) 拍摄,这样背景上其他物 体看起来就是“运动”的, 因而模糊不清.

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3.(坐标系的建立及应用) 解析 一个小球从距地面4 m高处落 根据题意建立坐标系: 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 由图可知: 点正下方2 m处,向下为坐标轴 的正方向.则小球的抛出点、落 地点、被接住点的位置坐标分别 A为抛出点,坐标为-2 m, B 是 ( ) B点为坐标原点, A.2 m,-2m,-1 m D点为落地点,坐标为2m, B.-2 m, 2 m, 1 m C点为接住小球的点,坐标为1 m C.4 m, 0, 1 m D.-4 m, 0,-1 m
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学习目标定位

再见
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