质点-参考系和坐标系

1第一节质点参考系和坐标系【学习目标】1、理解质点的定义，知道质点是一个理想化的物理模型。初步体会物理模型在探索自然规律中的作用。2、理解参考系的概念，知道在不同的参考系中对同一个运动的描述可能是不同的。3、理解坐标系的概念，会用一维坐标系定量描述物体的位置以及位置的变化。【自主探究】一、机械运动1.定义：物体的＿＿＿＿随时间的变化称为机械运动，简称运动。2.在物理学中,研究＿＿＿＿的分支叫做力学。二、物体和质点思考与讨论：1、为什么要引入质点这一概念？2、如果我们讨论地球的公转时应怎么看待地球？是否要考虑地球各部分的自转情况？如果不用考虑地球的自转情况，我们能否忽略地球的大小，把它视为一个绕太阳公转的点？3、上述情况中，如果我们忽略地球的大小和形状把地球看作一个点时，那么我们能够忽略地球质量吗？4、研究一辆汽车由烟台开往北京的运动中，能否把汽车看作质点？研究小汽车出库门的时间时，我们可以把汽车看为质点吗？要研究这辆汽车车轮的转动情况，能否把汽车看作质点？5、原子核很小，可以把原子核看作质点吗？总结：你觉得物体能否看做质点由什么决定？总结提升1.质点定义：在某些情况下，不考虑物体的＿＿＿，把它简化为一个＿＿＿，称为质点。2.物体可以看成质点的条件：如果在研究的问题中，物体的＿＿＿及物体上各部分运动的差异是次要或不起作用的因素，就可以把物体看做一个质点。3．突出主要因素，忽略次要因素，将实际问题简化为物理模型，是研究物理学问题的基本思维方法之一，这种思维方法叫理想化方法。质点就是利用这种思维方法建立的一个理想化物理模型。例1、研究下列运动时，可以把物体看做质点的是（）A、做精彩表演的花样滑冰运动员B、参加马拉松比赛的运动员C、研究飞出枪口时子弹运动轨迹时的子弹D、研究绕地球运动一周所用时间的航天飞机例2、下述情况中的物体，可视为质点的是（）A．研究小孩沿滑梯下滑。B．研究地球自转运动的规律。C．研究手榴弹被抛出后的运动轨迹。D．研究人造地球卫星绕地球做圆周运动。例3、下列情况中的物体，哪几个可以看作质点（）A．人造卫星，在研究它绕地球转动时；B．足球，在研究足球射门的最佳路线时；C．汽车后轮，在研究牵引力的来源时；D．地球，在自转时赤道上一点的速度。2例4、关于质点的判断，下列说法正确的是（）A、质点一定是体积、质量都极小的物体B、当研究一列火车全部通过桥的时间时，因为火车上各点的运动状态相同。所以可以把火车视为质点C、研究自行车的运动时，因为车轮在转动，所以无论研究哪方面的运动，自行车都不能被视为质点D、地球虽大，且有自转，但有时可被视为质点三、参考系思考与讨论1、讨论为什么地面上与运动的车上的人们对周围的景物看法会不同？说明为什么要选取参考系？2、如何选取参考系？总结提升1．定义：宇宙中的一切物体都处在永恒的＿＿＿之中，在描述一个物体的运动时，必须选择另外的一个物体作为标准，这个被选来作为标准的物体叫做＿＿＿＿。一个物体一旦被选做参考系就必须认为它是＿＿＿＿的。2．选择不同的参考系来观察同一个运动，得到的结果会有不同。如人坐在运动的火车中，以窗外树木为参考系，人是＿＿＿的。以车厢为参考系，人是＿＿＿的。3．参考系的选择：描述一个物体的运动时，参考系可以＿＿＿＿，选取参考系时要考虑研究问题的方便，使之对运动的描述尽可能的简单。在不说明参考系的情况下，通常应认为是以＿为参考系的。例1、(多选题)在平直公路上；从同一点运动，甲乘自行车以4m／s的速度运动，乙乘汽车以8m／s的速度运动，有关甲、乙的运动正确的是（）A．同向行驶时，甲看乙以4m／s的速度向前运动B．同向行驶时，乙看甲以4m／s的速度向前运动C．反向行驶时，甲看乙以12m／s的速度向甲运动的相反方向运动D．反向行驶时，乙看甲以12m／s的速度向乙运动的相同方向运动例2、关于机械运动和参考系，以下说法中不符合实际的是（）A．一个物体相对于其他物体的位置变化，叫机械运动B．不选定参考系，就无法研究某一物体怎样运动C．参考系是不动的物体D．参考系是人们假定不动的物体例3、甲物体以乙物体为参考系是静止的，甲物体以丙物体为参考系是运动的，那么，以乙物体为参考系，丙物体是（）A.一定是静止的。B．一定是运动的。C．有可能是静止的或运动的D．无法判断。例4、人们实现了飞机在飞行途中进行空中加油，在航天飞行中，宇宙飞船与空间站的对接。说明实现“空中加油”和“空中对接”应满足的基本条件是什么？四、坐标系思考与讨论1、为什么要建立坐标系？参考系与坐标系的区别与联系有哪些？3知识点总结：1．质点(1)机械运动：一个物体对另一个物体相对位置变化运动称之为机械运动。(2)质点的定义：用来代替物体的有质量的点叫做质点。即没有形状、大小、体积而具有质量的一个点，质点具有物体的全部质量。(3)质点简化的条件性：①平动的物体一般可以看作质点；②有转动但转动为次要因素；③物体的形状、大小可忽略。2．参考系(1)被选来作为标准的另外的物体就叫做参考系；(2)同一个物体选择不同的参考系，观察结果可能会有所不同；(3)比较两个物体的运动时必须选择同一参照系；(4)参考系的选取是任意的。3．坐标系(1)一维坐标；(2)二维坐标；(3)三维坐标；(4)要注意以下几点：①坐标系相对参考系是静止的；②坐标的三要素：原点、正方向、标度单位；③用坐标表示质点的位置；④用坐标的变化描述质点的位置改变。达标检测1、判断下列说法正确的是（）A．质点一定是体积、质量都极小的物体B．研究一列火车全部通过桥所需的时间时，因火车上各点的运动状态相同，所以可以将火车视为质点C．研究自行车的运动时，因为车轮在转动，所以无论研究哪方面，自行车都不能被视为质点D．地球虽大，且有自转和公转，但有时可被视为质点2、2008年中国田径公开赛110米栏决赛于2008年5月24日21:45在国家体育场--鸟巢举行，集奥运会、世锦赛冠军与世界纪录于一身的我国选手刘翔以13秒18的成绩轻松夺冠，下列说法正确的是（）A、刘翔飞奔时可以看做质点B、教练为了分析其动作细节，可以将其看做质点C、无论研究什么问题均不能把刘翔看做质点D、能否把刘翔看做质点，取决于我们所研究的问题3、下列各种情况中，可以所研究对象（加点者）看作质点的是（）A.研究小木块的翻倒过程。B．研究从桥上通过的一列队伍。C．研究在水平推力作用下沿水平面运动的木箱。D．汽车后轮，在研究牵引力来源的时。4、我们描述某个物体的运动时，总是相对一定的参考系．下列说法中正确的是（）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．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，乘客是以他自己为参考系4D．参考系必须选取地面或相对于地面不动的其他物体5、质点由西向东运动，从A点出发到达C点再返回B点静止。若AC=100m，BC=30m，以B点为原点，向东为正方向建立直线坐标，则：出发点的位置为m，B点位置是m，C点位置为m，A到B位置变化是m，方向。C到B位置变化为m，方向.作业题：一、选择题（有一个或多个答案）1、关于质点,下列说法中正确的是()A．只要体积小就可以视为质点B．若物体的大小和形状对于所研究的问题属于无关或次要因素时，可把物体当作质点C．质点是一个理想化模型，实际上并不存在D．因为质点没有大小，所以与几何中的点是一样的2、研究下列运动物体,哪些可看作质点()A．研究地球的自转效应B．研究地球绕太阳的公转C．研究火车从南京到上海运行需要的时间D．研究一列火车通过长江大桥所需的时间3、下列几种情况下的物体，哪些情况可将物体当作质点来处理()A．比较两辆汽车运动的快慢B．确定太空中的宇宙飞船位置C．研究车轮边缘某点如何运动时的车轮D．研究门的转动4、关于参考系的选择，说法错误的是()A．描述一个物体的运动,参考系可以任意选取B．选择不同的参考系，同一运动，观察的结果可能不同C．观察或研究物体的运动，必须选定参考系D．参考系必须选定地面或与地面连在一起的物体5、甲、乙、丙三个观察者，同时观察一个物体的运动．甲说“它在做匀速运动”，乙说“它是静止的”，丙说“它在做加速运动”．则下列说法中正确的是()A．在任何情况下都不可能出现这种情况B．三人中总有一人或两人讲错了C．如果选同一参考系，那么三人的说法都对D．如果各自选择不同的参考系，那么三人说法可能都对6、“坐地日行八万里，巡天遥看一千河。”这一句诗表明()A．坐在地上的人是绝对静止的B．坐在地上的人相对地球以外的其他星体是运动的C．人在地球上的静止是相对的，运动是绝对的D．以上说法都错误7、第一次世界大战期间，一名法国飞行员在2000m高空飞行时，发现脸旁有一个小东西，他以为是一只小昆虫，敏捷地把它一把抓过来，令他吃惊的是，抓到的竟是一颗子弹。飞行员能抓到子弹，是因为()A．飞行员的反应快B．子弹相对于飞行员是静止的C．子弹已经飞得没有劲了，快要落在地上了D．飞行员的手有劲8、如图1-1所示，由于风的缘故，河岸上的旗帜向右飘，在河面上的两条船上的旗帜分别向右和向左飘，两条船运动状态是()5A．A船肯定是向左运动的B．A船肯定是静止的C．B船肯定是向右运动的D．B船可能是静止的9、两辆汽车在平直公路上行驶，甲车内一个人看乙车没有动，而乙车内的一个人看见路旁的树木向西运动，如果以大地为参照物，上述观察说明()A.甲车不动，乙车向东运动B.乙车不动，甲车向东运动C.甲车向西，乙车向东运动D.甲、乙两车以相同的速度向东运动10、桌面离地面的高度是0.9m，坐标系的原点定在桌面上，向上方向为坐标轴的正方向，有A、B两点离地面的距离分别为1.9m和0.4m。那么A、B的坐标分别是()A．1m,0.5mB．1.9m,0.4mC．1m,-0.5mD．0.9m,-0.5m二、填空题11、坐在行驶列车里的乘客，看到铁轨两旁树木迅速后退，“行驶着的列车”和“树木迅速后退”的参考系分别是和12、如图1－2所示，物体沿x轴做单向直线运动，从A点运动到B点．由图判断A点坐标B点坐标物体走过的路程。图1―２13、为了确定平面上物体的位置，我们建立以平面直角坐标系如图1－3所示．以O点为坐标原点，沿东西方向为x轴，向东为正；沿南北方向为y轴，向北为正．图中A点的坐标可以表示为其含义是14、在平直的公路上，甲乘汽车以10m／s的速度运动，乙骑自行车以5m／s的速度运动，甲、乙的运动方向相同，甲在前，乙在后，则甲观察到乙以m／s的速度；乙观察到甲以m／s的速度。（请判断靠近或者远离）图1―3