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(共45張PPT)
§1.1 質點 參考系
亞里士多德
(Aristotle,前384—前322)
不了解運動,
就不了解自然。
高中物理就從了解運動開始
什么是運動？
物體的空間位置隨時間的變化，是自然界最簡單、最基本形態，叫做機械運動.
如何描述運動？
運動可以被描述嗎？
研究對象
物理情境
有哪些困難？
1.“嫦娥二號”從地球向月球飛行，如何描述它的運動呢？
2.“凌云戲月游銀漢，轉瞬翔天過太空”這是文學家的描述。那么科學家怎樣描述呢？
這就是本節課要學習的內容。
一.物體與質點
1.要描述鴿子身上各點飛行的位置隨時間變化的規律是件不容易的事，困難在哪里？
結論：如果僅僅研究“白鴿”的運動情況，我們可以忽略“白鴿”的形狀和大小而把物體看成只有質量而沒有形狀和大小的“點”。所以，為了研究問題的方便，常常把物體看成一個點。
2.如果只研究鴿子從家里到目的地飛行的快慢，需要知道鴿子身上各部分的運動嗎？
其中左圖為美國選手拜爾賓/阿格斯特在北京進行的中國杯世界花樣滑冰大獎賽冰舞比賽。右圖是舉世矚目的男子110米欄的決賽。中國選手劉翔獲得金牌，他的成績為12秒91，打破奧運紀錄，同時也追平了世界紀錄。圖為劉翔在比賽中。
問題：這兩幅圖中，哪一幅可以將運動員看成點？
科學家研究飛船在太空中的運動位置、高度、速度等問題時，可以忽略其大小和形狀，把飛船簡化為一個有質量的點。
想一想
科學家研究飛船在太空中的運動位置、高度、速度等問題時，是否可以忽略其大小和形狀？
質點是一種科學抽象，是一種理想化的物理模型，這也是物理常用的一種研究方法——忽略次要因素，突出主要因素。
1、定義：用來代替物體的有質量的點叫質點。
它沒有大小和形狀
它具有物體的全部的質量
它是一種理想化的模型
2、特點：
3、條件：
（1）物體的大小和形狀對所研究運動的影響可以忽略不計時，不論物體自身大小如何，都可視為質點。
（2）平動的物體通常可視為質點。如水平傳送帶上的物體隨傳送帶的運動。
（3）有轉動，但相對平動而言可以忽略時，也可以把物體視為質點。如汽車在運行時，雖然車輪轉動，若我們關心的是車輛整體的運動快慢，故汽車可看成質點。
說明:轉動的物體，在研究與轉動有關的物理問題時，不能看作質點。例如研究奧運會乒乓球男單冠軍孔令輝打出的弧旋球。
4. 實際物體可看成質點的常見情況
研究綠茵場上飛起的足球的運動時，能把足球看成質點嗎？
想一想
在研究如何才能踢出香蕉球(弧線球)時，能把足球看作質點嗎？
研究什么樣的問題可以把足球看作質點？
還有哪些物體在一個問題下可以看成質點，在另一個問題下不能看成質點？
說一說
研究火車通過大橋的時間時，能把火車看成質點嗎？研究火車從北京到天津的時間時，能把火車看成質點嗎？
研究飛機在空中的位置、離開地面的高度、飛行的速度、運動軌道等問題時，能否把飛機看作質點？
想一想
想一想
如果只研究地球整體的運動軌跡，地球是否可以當做一個點來進行簡單化處理呢？
結論：研究地球公轉時，地球本身的大小和形狀是次要因素可忽略. 可看成質點.
A
想一想
如果只研究地球上某一點A的運動情況，是否也可以當做一個點來進行簡單化處理呢？
結論：研究地球自轉時，地球本身的大小和形狀不可忽略. 不能看成質點.
結論：物體能否看成質點與物體本身的大小和形狀無關。
例如：
地球很大，但是在研究地球的公轉周期時，可以把地球看成質點；
原子很小，但是在研究原子的內部結構時，不能看成質點。
1.是不是很小的物體才能看作質點，很大的物體不能看做質點？
2.物理中的“質點”和幾何中的點有哪些異同？
相同點：都是沒有形狀和大小的點。
不同點：質點是實際物體的抽象表示，它具有一定的物理內涵，不僅具有物體的全部質量，而且是一個相對的物理概念；幾何中的點沒有質量，僅表示位置，而且應該絕對的小。
下列關于質點的說法中，正確的是( )
A. 體積很小的物體都可看成質點
B. 質量很小的物體都可看成質點
C. 不論物體的質量多大，只要物體的尺寸對所研究的問題沒有影響或影響可以忽略不計時，就可以看成質點
D. 只有低速運動的物體才可看成質點，高速運動的物體不可看作質點
C
例 題
1、在下列各運動中，可以當做質點的有（ ）
A、研究做旋轉動作的體操運動員
B、研究遠洋航行中巨輪的航行
C、研究轉動著的螺旋槳
D、研究繞地球運動的衛星
BD
2、下列物體或人可以看做質點的是( )
A、研究跳水冠軍伏明霞在跳水比賽中的動作
B、研究奧運冠軍王軍霞在萬米長跑中的過程
C、研究我國科學考察團去南極的過程
D、研究一列火車通過某一路標所用的時間
BC
3、下列情況不能看成質點的是（ ）
A、計算火車通過路口所用的時間
B、研究飛行中的直升機上的螺旋槳的轉動情況
C、計算從北京開往汕頭的一列火車的運行時間
D、研究繞地球飛行時航天飛機的軌道
AB
乙
甲
甲同學和乙同學第一次乘火車，他們坐在火車站的未開動火車上。突然甲同學看著車窗外另一列火車叫起來：“我們的車開動了！”乙同學盯著車窗外的柱子說：“你看錯了，我們的車還沒開動。”你認為甲乙同學的說法誰對誰錯？
二.參考系
1、參考系：
為了確定物體的位置和描述物體運動而被選做參考的物體。（注：與初中所學的參照物本質相同）
要描述一個物體的運動，首先要選定某個其它的物體做參考，觀察物體相對這個物體(其它物體)的位置是否隨時間變化，以及怎樣變化。這種用來做參考的物體稱為參考系。
2、理解：
（1）可以任意選取（選定為參考系后都假設靜止不動）；
（2）應以觀測方便和使運動的描述盡可能簡單為原則；
（3）常選擇地面或相對地面靜止的物體為參考系；
（4）參考系的選取不同，對物體運動的描述可能不同；
（5）比較兩個物體的運動情況，必須選擇同一參考系才有意義；
（6）運動和靜止都是相對于參考系的；
（7）運動是絕對的，靜止是相對的。
注意：以后凡是說到運動，都應該首先選擇參考系，常默認為地面或相對地面靜止的物體為參考系。
從水平勻速飛行的飛機上投出的炸彈，以飛機為參考系和以地面為參考系各做什么運動？
看飛機投彈動畫
1、電影《閃閃的紅星》中有兩句歌詞：“小小竹排江中游，巍巍青山兩岸走。”這其中分別描述了兩種運動情景，那么它們分別是以什么為參考系的？
2、坐在美麗的校園內學習毛澤東的詩句“坐地日行八萬里，巡天遙看一千河”時，但我們感覺是靜止不動的。這與詩句里的描述是否矛盾？說明理由。
河岸、竹排
不矛盾
想一想
要研究月球的運動選什么為參考系較好？
1、關于參考系的選取，下列說法正確的是（ ）
A、參考系必須選取靜止不動的物體
B、參考系必須是和地面聯系在一起的
C、在空中運動的物體不能作為參考系
D、任何物體都可以作為參考系
D
2、以下說法正確的是（ ）
A、參考系就是不動的物體
B、任何情況下，只有地球才是最理想的參考系
C、不選定參考系，就無法研究某一個物體是怎么運動的
D、同一物體的運動，對不同的參考系可能有不同的觀察結果
CD
3、甲、乙、丙三架電梯，甲中乘客看到一座高樓在向下運動，乙中乘客看到甲在向下運動，丙中乘客看到甲、乙都在向上運動，這三架電梯的運動情況可能有那些？
【解析】以地面為參考系，甲是向上運動的；而乙也是向上運動的，但乙的速度比甲大；而丙有可能向上運動，但丙的速度比甲、乙都小；丙也可能向下運動；丙還有可能靜止。
第一次世界大戰期間的一次空戰中，一個法國飛行員正在2 000米高的空中飛行，忽然，他發現臉旁好像有一個小東西在飛舞，他以為是一只小昆蟲，于是就伸手輕松地把它抓了過來，仔細一看，把他嚇出一身冷汗來。他抓住的不是別的，是德國飛機射向他的一顆子彈。請根據上述信息討論回答以下問題，并注意體會參考系的選取與運動的相對性。
想一想
(1)子彈飛得那么快(一般為幾百米每秒)，為什么沒有把他的手打穿？體會一下，同一物體相對于不同的參考系運動狀態相同嗎？
(2)受類似現象的啟發，人們實現了飛機在飛行途中進行空中加油，在航天飛行中，宇宙飛船發射到太空和正在繞地球運動的空間站實行空中對接。實現“空中加油”和“空中對接”應滿足的基本條件是什么
如果一個可以看做質點的物體沿直線運動，怎樣定量描述物體的位置變化呢？
要定量描述物體的位置變化，可以利用我們已有的數學知識，建立直線坐標系。
坐標系的三要素：原點、正方向、單位長度。
三、坐標系
（1）如果物體（例如滑冰運動員）在平面上運動，我們應如何建立坐標系？
（2）如果物體在空間里運動呢？
1、描述直線運動的物體的位置變化，可以建立一維直線坐標系．
一維坐標表示：x
2、描述平面上運動的物體的
位置變化，可以建立二維平面直角坐標系．
二維坐標表示（x,y）
x/m
0
1
2
3
-1
3、描述立體空間內運動的物體的位置變化，可以建立三維立體空間坐標系．
三維坐標表示（x,y,z）
y/m
1
0
2
-2
-1
-1
-2
2
1
x/m
全球衛星定位系統（GPS）
手持式GPS定位器
車載GPS定位系統
一質點在X軸上運動，各個時刻的位置坐標如下表：
t/s 0 1 2 3 4 5
X/m 0 5 -4 -1 -7 1
1、請在x軸上標出質點在各時刻的位置。
2、哪個時刻離坐標原點最遠？有多遠？
對點練習
2019年8月吳橋雜技節上，一名雜技演員將手中的球從高出地面3 m的位置豎直向上拋出，它上升5 m后回落，最后到達地面，如圖所示，分別以地面和拋出點為原點建立坐標系，方向均以向上為正，填寫以下表格：
質點 參考系和坐標系
坐標系的建立
坐標原點 的設置 出發點 的坐標 最高點 的坐標 落地點
的坐標
以地面 為原點
以拋出點 為原點
0m
8m
3m
3m
8m
0m
0m
5m
0m
5m
－3m
－3m
https://www.21cnjy.com/help/help_extract.php

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