高中物理 第1章 质点 参考系和坐标系课件 新人教版必修1

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1、成才之路成才之路 物理物理路漫漫其修远兮路漫漫其修远兮 吾将上下而求索吾将上下而求索人教版人教版 必修必修1 运动的描述运动的描述第一章第一章1.1.1集合的概念1质点质点 参考系和坐标系参考系和坐标系 第一章第一章1.1.1集合的概念学习目标定位学习目标定位1课堂情景切入课堂情景切入2知识自主梳理知识自主梳理3重点难点突破重点难点突破4考点题型设计考点题型设计5课后强化作业课后强化作业6学习目标定位学习目标定位理解质点的概念，知道物体可看成质点的条件知道参考系的概念及其与运动的关系知道如何用坐标系描述质点位置体会物理模型在探究自然规律中的作用课堂情景切入课堂情景切入 下雨天，地面观察者看到雨

2、滴竖直下落时，坐在匀速行驶的车厢里的乘客看到的雨滴却是斜向后方的(如图所示)。 你观察过这种现象吗？是否思考过其中的原因？知识自主梳理知识自主梳理1 1.定义 物体相对于其他物体的_变化，叫做机械运动，简称运动。 2运动的绝对性和静止的相对性 宇宙中没有不动的物体，一切物体都在不停地运动，运动是_的，静止是_的。 机械运动 位置位置绝对绝对相对相对2 1.实际物体 有一定的_和_，并且运动过程中物体上各部分的运动情况一般_。 2质点 (1)定义：研究物体的运动时，在某特定情况下，可以不考虑物体的_和_，把它简化为一个有_的物质点，这样的点称为质点。 (2)把物体看成质点的条件：物体的_和_等因

3、素不影响问题的研究时，就可以把物体看成质点。 物体和质点 大小大小形状形状不同不同大小大小形状形状质量质量大小大小形状形状3 1.定义 要描述一个物体的运动，就必须选择另外一个物体作_，这个用来作_就叫做参考系。 2选取原则 (1)研究物体的运动时，参考系的选取是_，一般根据研究问题的方便来选取。 (2)在研究地面上物体的运动时，通常把_或者_的其他物体作为参考系。 参考系 参考参考参考的物体参考的物体任意的任意的地面地面相对于地面静止不动相对于地面静止不动4 1.建立坐标系的目的 定量地描述物体的_及位置的_。 2建立坐标系的方法 (1)建立何种坐标系要针对物体是在_、平面内，还是空间中运动

4、而定。 (2)建立坐标系时应明确坐标原点、_及单位长度，标明坐标单位。 坐标系 位置位置变化变化直线上直线上正方向正方向重点难点突破重点难点突破 一、理想化模型与质点 1理想化模型 (1)“理想化模型”是为了使研究的问题得以简化或研究问题方便而进行的一种科学的抽象，实际并不存在。 (2)“理想化模型”是以研究目的为出发点，突出问题的主要因素，忽略次要因素而建立的“物理模型”。 (3)“理想化模型”是在一定程度和范围内对客观存在的复杂事物的一种近似反映，是物理学中经常采用的一种研究方法。 2对质点的理解 (1)质点是用来代替物体的有质量的点，其突出的特点是“具有质量”，但是质点没有大小、体积、形

5、状，它与几何中的“点”有本质区别。 (2)质点是一种“理想化模型” 。 (3)可将物体看成质点的几种情况： 特别提醒： 物体能否被视为质点，不是取决于物体的大小，而是看物体的形状和大小对研究问题的结果的影响是否可忽略。同一物体在不同的问题情景中有的可视为质点，有的则不能视为质点。 研究下列现象，涉及的物体可看做质点的是() A研究地球绕太阳运动的轨迹时 B研究撬棒用力大小与支点位置关系 C研究旋转的乒乓球旋转方向 D研究旋转的电扇扇叶所受阻力大小的影响因素 1 1 答案： A 解析：研究地球绕太阳运动的轨迹时，由于地球的半径远小于日地之间距离，所以地球可看做质点，支点位置影响撬棒用力大小，撬棒

6、不可以看做质点，研究乒乓球如何旋转，不能看做质点，扇叶所受阻力与扇叶形状大小有关，不能看做质点，选A。 二、对参考系的进一步理解 1选择参考系的意义 要描述一个物体的运动，必须首先选好参考系，对于同一个运动，如果选不同的物体作参考系，观察到的运动情况可能不相同。 2选择参考系的原则 (1)选取参考系一般应根据研究对象和研究对象所在的系统来决定。 (2)参考系的选取可以是任意的。在实际问题中，参考系的选取应以观测方便和使运动的描述尽可能简单为基本原则。 特别提醒： (1)由于运动描述的相对性，凡是提到物体的运动，都应该明确它是相对哪个参考系而言。 (2)在同一个问题当中，若要研究多个物体的运动或

7、同一个物体在不同阶段的运动时，必须选取同一个参考系。 (3)无论物体原来运动情况如何，一旦把它选为参考系，就认为它是静止的。 (江阴市五校20132014学年高一上学期期中)观察下面的漫画，图中司机说乘车人“你没动”，而路上的小女孩说他运动得“真快”。关于司机和小女孩对乘车人运动状态的描述所选取的参考系分别为() 2 2 A地面、地面B地面、汽车 C汽车、地面 D汽车、汽车 答案：C 解析：乘车人和车具有相同的速度，保持相对静止，而相对地面来说，车在运动。故选项C正确。 三、坐标系 1建立坐标系的物理意义 借助适当的坐标系可以定量地描述物体的位置及位置变化。 2三种坐标系的比较分类项目直线坐标

8、系平面坐标系空间坐标系适用运动物体沿直线运动时物体在某平面内做曲线运动时物体在空间内做曲线运动时分类项目直线坐标系平面坐标系空间坐标系建立方法在直线上规定原点、正方向和标度，就建立了直线坐标系在平面内画相互垂直的x轴与y轴，即可组成平面直角坐标系。物体的位置由一对坐标值确定在空间画三个相互垂直的x轴、y轴和z轴，即可组成三维坐标系。物体的位置由三个坐标值来确定应用实例M点位置坐标：x2mN点位置坐标：x3m，y4m P点位置坐标：x3m，y4m，z2m 特别提醒： (1)建立何种坐标系，由物体的运动特点确定。建立坐标系的原则是能够方便、准确地描述物体的位置及位置变化。 (2)物体在坐标系中的坐

9、标值是正值还是负值，与正方向的规定和原点的位置有关。 (山东海岳中学20132014学年高一上学期期中)如图所示，运动员将铅球奋力掷出，铅球出手后在水平方向前进10m时，在竖直方向上升了4m到达最高点。你认为应该建立怎样的坐标系能方便地描述铅球在最高点所处的位置，按你所建立的坐标系，铅球在最高点的位置坐标是多少？ 3 3 答案：应建立平面直角坐标系(10m,4m) 解析：因为小球在二维空间运动，需要建立平面直角坐标系，若以抛出点为坐标原点，水平向右(即运动的水平方向)为x轴正方向，竖直向上为y轴正方向，则可得其最高点的位置为x10m，y4m，即用坐标表示为(10m,4m)。考点题型设计考点题型

10、设计(山东兖州市20132014学年高一上学期期中)关于下列情况中的物体可否看作质点，判断正确的是() A研究一列火车通过南京长江大桥的时间，火车可视为质点 B分析高射炮弹的轨迹长度，炮弹可视为质点 C研究地球的自转，地球可视为质点 D分析跳高运动员的过杆技术，运动员可视为质点1 对质点概念的理解 1 解析：研究一列火车通过南京长江大桥的时间时，火车长度相对于大桥长，不能忽略，不能看成质点，A错误，研究地球的自转时，地球各部分的运动情况不一样，所以不能看成质点，C错误；分析跳高运动员的过杆技术时，不能忽略运动员的动作，D错误，分析高射炮弹的轨迹长度时，炮弹大小可以忽略，B正确。 答案：B 点评

11、：物体能否被看成质点，关键要看所研究的问题。当物体的大小和形状对所研究的问题无影响或者影响可以忽略时，此时物体可以看成质点。 如图所示，下列物体或人可以看成质点的是() A研究从北京开往天津的一列高速列车的速率 B研究绕月球运动的“嫦娥二号”卫星的运行轨迹 C体操运动员在单杠比赛中 D表演精彩芭蕾舞的演员 1 1 答案：AB 解析：完成单杠动作的运动员和表演芭蕾舞的演员，他们的姿态、肢体动作是需要研究的，不能把他们看成质点，C、D错；从北京开往天津的高速列车和绕月球运动的卫星的形状、大小对于所研究的问题可忽略，可看成质点，A、B正确。甲、乙、丙三人各乘一个热气球(如下图所示)，甲看到楼房匀速上

12、升，乙看到甲匀速上升，甲看到丙匀速上升，丙看到乙匀速下降。那么，从地面上看，甲、乙、丙的运动情况可能是()2 参考系与相对运动 2 A甲、乙匀速下降，v乙v甲，丙停在空中 B甲、乙匀速下降，v乙v甲，丙匀速上升 C甲、乙匀速下降，v乙v甲，丙匀速下降，且v丙v甲 D以上说法均不正确 解析：甲、乙、丙三人在观察其他物体的运动时，是以自己所乘的热气球为参考系的。楼房和地面连为一体，是同一个参考系，甲看到楼房匀速上升，说明甲相对于地面匀速下降；乙看到甲匀速上升，说明乙相对于地面也在匀速下降，且乙下降的速度v乙大于甲下降的速度v甲；甲看到丙匀速上升，则丙的运动有三种可能情况：(1)丙静止(2)丙匀速上

13、升(3)丙匀速下降，但v丙v甲；而在这三种可能的情况下，丙看到乙一定是匀速下降，符合题意。故选项A、B正确。 答案：AB 钓鱼岛自古以来就是中国领土，其附近海域是渔民祖祖辈辈传承的谋生渔场。如图所示，中国“歼15”战斗机在钓鱼岛领空内开展例行维权巡航。假设A、B两飞机并排行驶，A机上的飞行员看见钓鱼岛向东移动，B机上的飞行员发现A机没有动。如果以钓鱼岛为参照物，上述事实说明() 2 2 AA飞机向西运动，B飞机不动 BB飞机向西运动，A飞机不动 CA飞机向西运动，B飞机向东运动 DA、B两飞机以相等的速度都向西运动 答案：D如图所示，某人从学校门口A处开始散步，先向南走了50m到达B处，再向东

14、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？3 坐标系的应用 3 解析：可以以A点为坐标原点，向东为x轴的正方向，向北为y轴的正方向建立平面直角坐标系，如图所示。则各点坐标为A(0,0)，B(0，50m)，C(100m，50m)，D(100m,100m)。 答案：A(0,0)，B(0，50m)，C(100m，50m)，D(100m，100m) 有一口井，水面距井口4m，现用水桶从井中提水(如图)，出井后又将水桶提升了1m。选井口处为坐标原点，水桶竖直向上提升的路线为x轴，向上为正方向，则水桶在水面时的位置和最后的位置坐标分别是() A4m,1m B4m,1m C5m,0 D5m,1m 答案：B 解析：本题中建立了直线坐标系，水面处和最后位置的坐标分别为4m,1m。 3 3