1、质点 参考系和坐标系,学习目标： 1.认识建立质点模型的意义和方法，能根据具体情况将物体简化为质点，知道它是一种科学的抽象，知道科学抽象是一种普遍的研究方法。 2.理解参考系的选取在物理中的作用，会根据实际情况选定参考系。 3.认识一维直线坐标系，掌握坐标系的简单应用。,第1节,重点 1.质点的理解。 2.在研究具体问题时，如何选取参考系。 3.利用坐标系描述位置。难点 1.质点概念的理解。 2.把物体看做质点的条件。,重点难点,一、物体和质点,提出问题,1.在研究地球绕太阳公转时，我们能不能把地球看做一个“点“来处理，为什么?在研究地球自转时呢?,结论:在研究地球公转时，由于地球的大小而引起
2、的地球各个部分的差异很小，可以忽略不计，也就是说可以忽略地球的大小，这时可以把它视为一个“点“。 但是如果要研究地球的自转，地球的各部分离太阳的远近是在不断变化的，如果看做一个“点“是体现不出来的，所以在研究地球的自转时不能把它视为一个“点“。,一、物体和质点,2.忽略地球的大小和形状把地球看做一个“点“时，能忽略地球的质量吗?(质量是物体的固有属性),结论:在研究某一问题时，对结果影响非常小的因素可以忽略掉，突出研究对象的主要方面，建立理想化的“物理模型“，这是一种科学的研究方法，质点就是这种物理模型之一。例如，研究地球公转时把地球本身的大小、形状忽略不汁，突出地球具有质量，把地球简化为一个
3、有质量的点就是建立了物理模型，物理学中称这种不考虑物体的大小和形状，而突出物体具有质量的点，称为质点。于是，对实际物体运动的描述就转化为对质点运动的描述。但是如果同时把物体的质量也忽略掉，物体的受力、运动等情况是不好分析的，则此时是不能把物体的质量忽略掉的。,提出问题,一、物体和质点,3.什么条件下，可将物体看做质点? 思考1 投出的篮球在空中运动，篮球可以看做质点吗? 思考2 如图1-1-1所示，沿一个方向推动桌面上的书本，如果测量书本移动的距离，是否可以将书本视为质点，为什么?如果测量桌面上的书本经过桌面上A点所需要的时间，是否可以将书本视为质点，为什么?,提出问题,一、物体和质点,结论:
4、(1)一个物体能否被看做质点，取决于它的大小和形状在所研究问题中是否可以忽略不汁，而跟自身体积的大小、质量的多少和运动速度的大小无关。 (2)一个物体能否被看做质点，取决于所研究问题的性质，即使是同一个物体，在研究不同问题时，有的情况下可以看做质点，而有的情况下不可以看做质点。 (3)质点是没有大小，没有形状，它是具有物体全部质量的点。 (4)质点是一种科学抽象，是一种理想化的物理模型。,一、物体和质点,得出结论,典型例题,例1 有人说:“当一列客车从北京开往上海时，就可以把列车看成质点。“这种说法正确吗?,解析:这个人的说法是错误的。在没有明确研究的是什么问题之前就把这列车的大小和形状当成起
5、作用很小的次要因素而不考虑是错误的。如果研究列车在整个路段的运行速度或运行时间，这种说法是正确的;如果研究列车能运送多少旅客或研究通过某一站台所用的时间，就不能把列车看成质点了。,二、参考系,二、参考系,提出问题,1.你和一位同伴正坐在一辆火车上，铁路边的人看到火车中的乘客是什么情景，而同伴认为你是怎样的?地面上的人观察跳伞运动员是怎样下落的，而飞机驾驶员看跳伞运动员是怎样下落的?地球在绕太阳转动，而我们却没感觉到，这又是为什么?,结论:虽然说物体的运动是永恒的，但在描述某一物体的位置随时间的变化时，却又总是相对于其他物体而言的，这便是运动的相对性。所以要描述一个物体的运动即位置随时间的变化，
6、首先要选定“某个其他物体“做参考，参考系是任意选取的，但要使所研究的问题简单化。然后再观察研究对象相对于这个选定物体的位置是否随时间变化以及怎样变化。根据以上分析，用来做参考的物体称为参考系。,二、参考系,提出问题,2.选择不同的参考系观察同一物体的运动，观察结果相同吗?举例说明。,结论:选择不同的参考系，对同一物体的运动，观察结果往往不同。,二、参考系,提出问题,3.如何选择参考系?,结论:参考系的选择应以对运动的描述简单、方便为原则。 在没有特别说明的情况下，通常是以地面或相对地面静止的物体为参考系。,典型例题,例2 敦煌曲子词中有这样的诗句:“满眼风波多闪灼，看山恰似走来迎，仔细看山山不
7、动，是船行。“其中“看山恰似走来迎“和“是船行“所选的参考系分 别是什么?,答案:参考系分别是船、山。,典型例题,例3 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，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。,答案:不矛盾，因为是选择了不同的参考系而导致出现不同的结果。,三、坐标系,提出问题,1.地球上用纬度和经度来确定某个地点。在军事、大地测量等领域常采用全球卫星定位系统(GPS)来确定方位。如何准确描述物体的位置呢?,结论:一般说来，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。 (1)如果物体在一维空间运动，即沿一条直线运动
8、，只需建立直线坐标系，就能准确表达物体的位置; (2)如果物体在二维空间运动，即在同一平面内运动，就需要建立平面直角坐标系来描述物体的位置; (3)当物体在三维空间运动时，则需要建立空间直角坐标系来描述。,三、坐标系,提出问题,2.画坐标系的三要素是什么?,结论:坐标系的三要素是原点、正方向、单位长度。,三、坐标系,提出问题,3.如图所示为三种不同的坐标系，其中甲、乙、丙中P点的坐标如何表示?,典型例题,例4 如图所示，某人从学校的门口A处开始散步，先向南走了50m到达B处，再向东走了100m到达C处，最后又向北走了150m到达D处，则A、B、C、D各点位置如何表示?,解析:因为人在平面内运动
9、，所以应建立平面直角坐标系。若选取A点为坐标原点，向东为工轴正方向，向北为Y轴正方向，则各点位置坐标分别为 A(0，0)、B(0，-50m)、C(100m，-50m)、D(100m，100m)。,巩固练习,1.关于质点的以下说法正确的是( ) A.质点是没有质量、没有形状和大小的点 B.只有体积很小或质量很小的物体才可以看成质点 C.只要物体运动不是很快，就可以把物体看成质点 D.物体的大小和形状在所研究的现象中起的作用很小，可以忽略不计时，我们就可以把物体看成质点,D,巩固练习,2.在下列运动中，研究对象可当作质点的有( ) A.做花样溜冰的运动员 B.运行中的人造地球卫星 C.转动中的砂轮 D.沿斜面滑下的木块,BD,巩固练习,3.观察图中的烟和小旗，关于甲、乙两车相对于房子的运动情况中，下列说法正确的是( )A.甲、乙两车一定向左运动 B.甲、乙两车一定向右运动 C.甲车可能运动，乙车向右运动 D.甲车可能静止，乙车向左运动,D,巩固练习,4.为了确定平面上物体的位置，我们建立平面直角坐标系，如图所示。以0点为坐标原点，沿东西方向为工轴，向东为正;沿南北方向为Y轴，向北为正。图中A点的坐标如何表示?其含义是什么?,答案:A(2m，3m);表示A点在坐标原点北3m、偏东2m处。,布置作业 完成课时学案中交流讨论的内容,
