1、第一章 2 第1讲 质点 参考系和坐标系 第1讲 质点 参考系和坐标系 目标定位 1.理解质点的概念,知道质点是一种理想化模型,会判断物体是否可以看做质点.2.理解参考系的概念,知道运动具有相对性.3.知道坐标系及其种类.3 第1讲 质点 参考系和坐标系 1 预习导学 梳理识记点拨 2 课堂讲义 理解深化探究 3 对点练习 巩固应用反馈 4 第1讲 质点 参考系和坐标系 预习导学 梳理识记点拨 1.质点:某些情况下,忽略物体的和,突出“物体具有”,把它简化成一个有的物质点,这样的点叫质点.2.把物体看成质点的条件:物体的和对所研究的问题没有影响.一、物体和质点 大小形状质量质量大小形状5 第1
2、讲 质点 参考系和坐标系 3.理想化模型:在物理学中,突出问题的,忽略,建立的物理模型,是经常采用的一种科学研究方法.质点就是一种理想化模型.主要因素次要因素理想化6 第1讲 质点 参考系和坐标系 想一想:丽丽一家坐高铁从北京到青岛,丽丽想测量列车经过一座大桥的时间,可不可以将高铁看做质点?答案 不可以.物体看成质点的条件是其大小和形状对所研究的问题没有影响.高铁的长度对测量时间有影响.7 第1讲 质点 参考系和坐标系 二、参考系 1.参考系:描述物体的运动时,首先要选定某个其他物体做参考,这种用来做的物体称为参考系.2.描述一个物体的运动时,参考系(填“可以”或“不可以”)任意选择.但是,选
3、择不同的参考系来观察同一个物体的运动,得出的结果.参考可以往往不同8 第1讲 质点 参考系和坐标系 想一想:作为参考系的物体一定是静止在地面上的物体吗?答案 不一定.参考系的选取是任意的.9 第1讲 质点 参考系和坐标系 三、坐标系 1.为了定量地描述物体的及,需要在参考系上建立适当的坐标系.2.建立坐标系时,必须标上、和.3.常见的坐标系的种类:、和三维空间坐标系.位置位置的变化原点正方向单位长度直线坐标系平面直角坐标系10 第1讲 质点 参考系和坐标系 想一想:为了准确地描述400 米比赛中运动员在跑道上不同时刻的位置和位置变化,应建立怎样的坐标系?答案 运动员在400米比赛中,要经过弯道
4、,故建立平面直角坐标系.11 第1讲 质点 参考系和坐标系 课堂讲义 理解深化探究 一、对质点的理解 1.质点是用来代替物体的有质量的点,具有质量,没有大小、形状.质点与几何中的“点”有本质的区别.2.质点是一种“理想化模型”,是为了研究问题方便而对实际问题的科学抽象,实际中并不存在.它抓住了主要因素物体的质量,忽略了次要因素大小和形状,是典型的物理模型之一.12 第1讲 质点 参考系和坐标系 3.把物体看做质点的条件:物体的大小和形状对研究问题的影响可以忽略不计.13 第1讲 质点 参考系和坐标系 14 第1讲 质点 参考系和坐标系 例1 关于质点,下列说法中正确的是()A.很小的物体总可以
5、看成质点,较大的物体有时也能看成质点 B.分析香蕉球(旋转的足球)的轨迹弯曲的成因时,可以把足球看成质点 15 第1讲 质点 参考系和坐标系 C.研究运动员跨栏时的动作时,可以把运动员看成质点 D.质点是为了突出问题的主要因素,忽略次要因素而建立的理想化模型 解析 物体看做质点的条件是物体的形状和大小对研究的问题没有影响,与物体大小无关,所以A错误,D正确;16 第1讲 质点 参考系和坐标系 研究香蕉球的轨迹弯曲的成因时,足球各部分的运动情况不同,所以足球不能看做质点,B错误;研究跨栏运动员动作时,不能将运动员看做质点,C错误.答案 D 17 第1讲 质点 参考系和坐标系 借题发挥 一个物体能
6、否看做质点不是以其大小而论的,更不能看物体的轻重,而是看物体的大小和形状对所研究的问题有无影响.18 第1讲 质点 参考系和坐标系 针对训练 在考察下列运动员的比赛成绩时,可将运动员看做质点的是()19 第1讲 质点 参考系和坐标系 解析 马拉松赛跑测量的是运动员跑完全程的时间,与运动员的形状和大小无关;跳水、击剑、体操比赛时,要看运动员的肢体动作,所以不能看成质点.答案 A 20 第1讲 质点 参考系和坐标系 二、对参考系的理解 1.物体的运动是绝对的,静止是相对的,选定参考系后,才能研究物体的运动.2.参考系对观察结果的影响:(1)选取的参考系不同,对同一个物体运动的描述也往往.不同21
7、第1讲 质点 参考系和坐标系(2)运动和静止的相对性:如果一个物体相对参考系位置不变,我们就说这个物体是的;如果物体相对参考系的位置改变,我们就说这个物体是运动的.静止是(填“相对”或“绝对”)的,而运动是(填“相对”或“绝对”)的.静止相对绝对22 第1讲 质点 参考系和坐标系 3.参考系的选取原则:参考系的选取可以是的.在实际问题中,参考系的选取以研究问题、对运动的描述尽可能为基本原则.如果题目不做特殊说明,都是选为参考系.任意方便简单地面23 第1讲 质点 参考系和坐标系 例2如图1所示,由于风的缘故,河岸上的旗帜向右飘,在河面上的两艘船上的旗帜分别向右和向左飘,两艘船的运动状态可能是(
8、)图124 第1讲 质点 参考系和坐标系 A.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 解析 从河岸上的旗帜的运动方向,可以判断风向右吹,由此可以判断B船一定向右运动且比风速快;A船可能静止,也可能向左运动,还有可能向右运动,但是比风速慢.答案 C 25 第1讲 质点 参考系和坐标系 针对训练 我们描述某个物体的运动时,总是相对一定的参考系而言的,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前方
9、铁路旁的树木、电线杆向他飞奔而来,乘客是以火车或他自己为参考系的 26 第1讲 质点 参考系和坐标系 解析“太阳东升西落”是相对于地球而言,是以地球为参考系的,所以A正确;“地球围绕太阳转”是以太阳为参考系的,所以B错误;“同步卫星在高空静止不动”是相对于地球而言的,是以地球为参考系的,所以C错误;27 第1讲 质点 参考系和坐标系 火车上的乘客看到前方铁路旁的树木、电线杆向他飞奔而来,是以火车或他自己为参考系的,所以D正确.答案 AD 28 第1讲 质点 参考系和坐标系 三、坐标系的建立 1.意义:借助适当的坐标系可以定量的描述物体的位置及位置的变化.2.种类 适用的运动 建立方法 直线坐标
10、系 物体沿直线运动,即做一维运动 在直线上规定原点、正方向和单位长度,物体位置由一个坐标表示.29 第1讲 质点 参考系和坐标系 平面直角坐标系 物体在某一平面内做曲线运动 在平面内画两条相互垂直的数轴(x轴和y轴)即可组成平面直角坐标系,物体的位置由两个数来确定.三维坐标系 物体在空间运动 在空间画三个相互垂直的数轴(x轴、y轴、z轴)即可组成三维坐标系,这时物体的位置由三个数来确定.30 第1讲 质点 参考系和坐标系 例3一质点沿x轴运动,各个时刻的位置坐标如下表所示:t/s 0 1 2 3 4 5 x/m 0 5 4 1 7 1 位置点 A B C D E F 31 第1讲 质点 参考系
11、和坐标系(1)请在图2中的x轴上标出质点在各时刻的位置.图2解析 根据各个时刻的位置坐标对应情况,标出位置如图所示.答案 见解析32 第1讲 质点 参考系和坐标系(2)哪个时刻质点离坐标原点最远?有多远?解析 质点在1 s、2 s、3 s、4 s、5 s时离坐标原点的距离分别为5 m、4 m、1 m、7 m、1 m,所以4 s时质点离坐标原点最远,为7 m.答案 见解析 33 第1讲 质点 参考系和坐标系 借题发挥 当描述做直线运动的物体的位置及位置变化时,建立直线坐标系;当物体在同一平面内运动时,要用平面直角坐标系才能定量描述物体的位置及位置变化.34 第1讲 质点 参考系和坐标系 对点练习
12、 巩固应用反馈 看做质点的条件 1.下列选项中,加下划线的物体能被视为质点的是()A.研究“嫦娥”三号发射时离地面的高度 B.研究从沧州开往青岛的和谐一号列车的运行时间 C.研究跳板比赛中运动员的动作 D.研究地球上昼夜的形成 35 第1讲 质点 参考系和坐标系 解析 运行中的“嫦娥”三号其自身大小与离地面高度相比可以忽略而能视为质点;列车长度远小于沧州到青岛的距离,可以忽略列车长度将其看做质点;要研究跳板运动员的动作,不能视为质点;地球上昼夜的形成是由于自转的原因,所以不能将地球看做质点.答案 AB 36 第1讲 质点 参考系和坐标系 2.下列关于质点的说法中,正确的是()A.质点是一个理想
13、化模型,实际上并不存在 B.只有体积很小的物体才能被看成质点 C.万吨巨轮非常大,无论何时都不能看做质点来处理 D.如果物体的形状和大小与所研究的问题无关或属于次要因素时,可把物体看成质点 37 第1讲 质点 参考系和坐标系 解析 质点是由实际物体抽象而得到的,只有质量,没有大小,不占据空间,是一个理想化模型,实际上并不存在,A对;体积很小的物体不一定都能看成质点,体积较大的物体有时也能看成质点,B错;38 第1讲 质点 参考系和坐标系 当物体的形状、大小与所研究的问题无关或属于次要因素时,可忽略其形状、大小,把物体看成质点,C错,D对.答案 AD 39 第1讲 质点 参考系和坐标系 参考系的
14、选取 3.在电视连续剧西游记中,常常有孙悟空“腾云驾雾”的镜头,这通常是采用“背景拍摄法”:让“孙悟空”站在平台上,做着飞行的动作,在他的背后展现出蓝天和急速飘动的白云,同时加上烟雾效果;摄影师把人物动作和飘动的白云及下面的烟雾等一起摄入镜头,如图3所示.放映时,观众就感觉到“孙悟空”在“腾云驾雾”.这时,观众所选的参考系是()图340 第1讲 质点 参考系和坐标系 A.“孙悟空”B.平台 C.飘动的白云 D.烟雾 解析 观众感觉到“孙悟空”在“腾云驾雾”,即认为“孙悟空”是运动的,“白云”是静止的.答案 C41 第1讲 质点 参考系和坐标系 坐标系的建立 4.2013年吴桥杂技节上,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4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:图442 第1讲 质点 参考系和坐标系 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 43 第1讲 质点 参考系和坐标系 解析 本题中的物体沿直线运动,可以在该直线上建立直线坐标系,来定量描述物体的位置.若以地面为原点,则出发点、最高点、落地点的坐标分别为x13 m,x28 m,x30;若以抛出点为原点,则x10,x25 m,x33 m.答案 见解析