高中物理必修一质点课件.ppt

第一章运动的描述不了解运动，就不了解自然——亚里士多德xsxsz第一节质点、参考系和坐标系共同特点：都在运动第一节质点、参考系和坐标系机械运动：物体的空间位置随时间的变化思考人们判断物体的运动和静止，总要选择某一物体作为标准，如果一个物体的位置相对于这个标准发生了变化，就说他是运动的；否则是静止的。参照物：第一节质点、参考系和坐标系可见，要描述一个物体的运动，首先要选定某个其他物体作参考，观察物体相对于这个“其他物体”的位置是否随时间变化。用来作参考的物体参考系三、参考系1．选择参考系的意义要描述一个物体的运动，必须首先选好参考系，对于同一个运动，如果选不同的物体作参考系，观察到的运动情况可能不相同．例如：甲、乙两辆汽车由西向东沿同一直线以15m/s的相同速度行驶着．若两车都以路边的树木作为参考系，则两车都是以15m/s的速度向东行驶；若以其中任意一辆车为参考系，则另一辆是静止的．2．选择参考系的原则(1)选取参考系一般应根据研究对象和研究对象所在的系统来决定．第一节质点、参考系和坐标系•例如研究火车上物体的运动情况时，一般选取火车作为参考系；研究地面上物体的运动时，常选地面或相对地面不动的物体作为参考系，这时，参考系常可以略去不提，如“汽车运动了”，就不必说成“汽车相对地面运动了”．•(2)参考系的选取可以是任意的.在实际问题中,参考系的选取应以观测方便和使运动的描述尽可能简单为基本原则．第一节质点、参考系和坐标系结论同一个物体的运动状态会因选择参考系的不同而有不同的运动状态例如在沿直线匀速运动的飞机上，轻轻落下一个物体，人们以飞机作参考系，看到从飞机上落下的物体几乎是沿直线下落，而地面上的人以地面作参考系，看到无题饰演者曲线下落。坐在火车中的两个孩子，我说他们是静止的，对不？而张三却说他们是运动的，对不？第一节质点、参考系和坐标系自然界中的一切物体都处于永恒的运动中，绝对静止的物体是不存在的。但是，我们物理学中却能出现物体是静止这一说法。因而，我们归纳：自然界中的物体运动是绝对的，而静止是相对的。不同的参考系，会有不同的运动状态，因此，以后，凡是提到运动，都应该弄清楚它是相对于那个参考系而言。参考系的选择是个重要的问题，选取得当，会使物体的研究变得就简单、方便。第一节质点、参考系和坐标系问题与练习平常说的地球公转“钟表的时针在转动，太阳东升奚落等等，分别是说什么物体相对于什么参考系在运动？同学们查阅相关资料，思考一下前面飞机轻轻的落下物体，不同参考系，会有不同运动状态的原因。探讨与提高我们知道了如何判别物体运动与否，那么我们该怎样将他的位置准确的描写在纸上，让大家一目了然其运动状态和所处位置呢？大家目前知道，在地里当中，有经纬度定位，数学中有建坐标定位，那么物理中是否也有此类方法定位呢？若有，这个区别于数学、地理中的坐标又是什么呢？第一节质点、参考系和坐标系•例2甲、乙、丙三架观光电梯，甲中乘客看见高楼在向下运动；乙中乘客看见甲在向下运动；丙中乘客看见甲、乙都在向上运动．这三架电梯相对地面的运动情况可能是()•A．甲向上，乙向下，丙不动•B．甲向上，乙向上，丙不动•C．甲向上，乙向上，丙向下•D．甲向上，乙向上，丙也向上，但比甲、乙都慢第一节质点、参考系和坐标系•我们描述某个物体的运动时，总是相对一定的参考系．下列说法正确的是()•A．我们说“太阳东升西落”，是以地球为参考系的•B．我们说“地球围绕太阳转”，是以地球为参考系的•C．我们说“同步卫星在高空静止不动”，是以太阳为参考系的•D．坐在火车上的乘客看到铁路旁的树木、电线杆迎面向他飞奔而来，乘客是以火车为参考系的第一节质点、参考系和坐标系为了定量的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，这个坐标在物理学中称为坐标系例：当物体沿直线运动时，往往以这条直线为x轴，在直线上规定原点、正方向和单位长度，建立直线坐标系。如图，莫物体运动到A点，此时他的位置坐标Xa=3m,若他运动到B点，则此刻它的坐标Xb=—2m.例：见教材习题二第一节质点、参考系和坐标系例：当物体沿直线运动时，往往以这条直线为x轴，在直线上规定原点、正方向和单位长度，建立直线坐标系。如图，莫物体运动到A点，此时他的位置坐标Xa=3m,若他运动到B点，则此刻它的坐标Xb=—2m.物理中的物理位置具有相对性，因参照系的选择和原点选取有关。第一节质点、参考系和坐标系•1．建立坐标系的物理意义•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．•2．坐标系的种类及特点•(1)直线坐标系：以某一点为原点，规定单位(有时是长度，有时是时间，也可能是其他物理量)、正方向或变化方向的意义．•(2)平面坐标系：物体在某一平面内运动时需建立平面坐标系．如图1－1所示，在图甲中，a、b、c三点有相同的横坐标，在图乙中，A、B、C三点有相同的纵坐标，由此可以发现：如果仅仅确定某点的横坐标或纵坐标，该点的位置并不能唯一确定，如果同时确定某点的横坐标和纵坐标，则该点的位置唯一确定．第一节质点、参考系和坐标系•为了确定一辆行驶在北京长安街上的汽车的位置，我们可以取x轴表示长安街的东西方向，x轴的正方向指向东，并且取天安门前的旗杆作为坐标轴的原点，那么汽车的位置就由它的坐标完全确定了．若汽车的坐标是1km，则表示汽车处于什么位置？汽车的坐标是－2km呢？第一节质点、参考系和坐标系•从高出地面3m的位置竖直向上抛出一个小球，它上升5m后落回地面，如图1－2所示，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，填写下面的表格．第一节质点、参考系和坐标系•表格坐标原点出发点坐标最高点坐标落地点坐标地面为原点抛出点为原点第一节质点、参考系和坐标系思考我们在坐标系上描述物体的位置时，该怎样把这个物体“搬到”坐标轴上呢？是不是将物体原封不动的画到坐标系上？雄鹰拍打着翅膀在空中翱翔、足球在绿茵场地上飞滚….雄鹰身体在向前运动，但它的翅膀在向前运动的同时还在上下运动，足球在向前运动的同时还在滚动……可见要准确的描述物体的运动，并不是一件容易的事。那么我们物理学界中怎样将这复杂的运动来简单描述呢？大家看教材第一页和第二页相关内容。第一节质点、参考系和坐标系看来，我们在研究物体运动时，可以根据我们研究物体的具体内容，在某些情况下，我们可以忽略物体的大小、形状，而突出“物体具有质量”这个要素，把它简化为一个有质量的物质点，这样的点称为质点；注意：在另外一些情况下，我们虽然不能忽略物体的大小、和形状，但是可以用其上任一点运动来代替整个物体的运动，于是整个物体的运动也可以简化为一个点的运动，把物体的质量赋予这个点，它也就成为了质点。物理模型第一节质点、参考系和坐标系•课堂总结：参考系坐标系质点选择原则选择不同参考系要使问题的研究变得简洁、方便；一般难选择惯性参考系运动状态可能不同三要素原点、单位长度、方向忽略大小不计形状有质量运动的描述