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(共45张PPT)
§1.1 质点 参考系
亚里士多德
(Aristotle,前384—前322)
不了解运动,
就不了解自然。
高中物理就从了解运动开始
什么是运动？
物体的空间位置随时间的变化，是自然界最简单、最基本形态，叫做机械运动.
如何描述运动？
运动可以被描述吗？
研究对象
物理情境
有哪些困难？
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。
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？
其中左图为美国选手拜尔宾/阿格斯特在北京进行的中国杯世界花样滑冰大奖赛冰舞比赛。右图是举世瞩目的男子110米栏的决赛。中国选手刘翔获得金牌，他的成绩为12秒91，打破奥运纪录，同时也追平了世界纪录。图为刘翔在比赛中。
问题：这两幅图中，哪一幅可以将运动员看成点？
科学家研究飞船在太空中的运动位置、高度、速度等问题时，可以忽略其大小和形状，把飞船简化为一个有质量的点。
想一想
科学家研究飞船在太空中的运动位置、高度、速度等问题时，是否可以忽略其大小和形状？
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。
1、定义：用来代替物体的有质量的点叫质点。
它没有大小和形状
它具有物体的全部的质量
它是一种理想化的模型
2、特点：
3、条件：
（1）物体的大小和形状对所研究运动的影响可以忽略不计时，不论物体自身大小如何，都可视为质点。
（2）平动的物体通常可视为质点。如水平传送带上的物体随传送带的运动。
（3）有转动，但相对平动而言可以忽略时，也可以把物体视为质点。如汽车在运行时，虽然车轮转动，若我们关心的是车辆整体的运动快慢，故汽车可看成质点。
说明:转动的物体，在研究与转动有关的物理问题时，不能看作质点。例如研究奥运会乒乓球男单冠军孔令辉打出的弧旋球。
4. 实际物体可看成质点的常见情况
研究绿茵场上飞起的足球的运动时，能把足球看成质点吗？
想一想
在研究如何才能踢出香蕉球(弧线球)时，能把足球看作质点吗？
研究什么样的问题可以把足球看作质点？
还有哪些物体在一个问题下可以看成质点，在另一个问题下不能看成质点？
说一说
研究火车通过大桥的时间时，能把火车看成质点吗？研究火车从北京到天津的时间时，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？
想一想
想一想
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
想一想
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。
例如：
地球很大，但是在研究地球的公转周期时，可以把地球看成质点；
原子很小，但是在研究原子的内部结构时，不能看成质点。
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？
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、研究我国科学考察团去南极的过程
D、研究一列火车通过某一路标所用的时间
BC
3、下列情况不能看成质点的是（ ）
A、计算火车通过路口所用的时间
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、研究绕地球飞行时航天飞机的轨道
AB
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：与初中所学的参照物本质相同）
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、理解：
（1）可以任意选取（选定为参考系后都假设静止不动）；
（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
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
想一想
要研究月球的运动选什么为参考系较好？
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。
想一想
(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
（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
1
0
2
-2
-1
-1
-2
2
1
x/m
全球卫星定位系统（GPS）
手持式GPS定位器
车载GPS定位系统
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？
对点练习
2019年8月吴桥杂技节上，一名杂技演员将手中的球从高出地面3 m的位置竖直向上抛出，它上升5 m后回落，最后到达地面，如图所示，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，填写以下表格：
质点 参考系和坐标系
坐标系的建立
坐标原点 的设置 出发点 的坐标 最高点 的坐标 落地点
的坐标
以地面 为原点
以抛出点 为原点
0m
8m
3m
3m
8m
0m
0m
5m
0m
5m
－3m
－3m
https://www.21cnjy.com/help/help_extract.php

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