1、讲解人：时间：2020.5.20 MENTALHEALTHCOUNSELINGPPT 第1节 质点参考系和坐标系 第一章运动的描述 人 教 版 高 中 物 理 必 修 1 物理学是研究物质结构和运动基本规律的学科 物理学有许多分支，如力学、热学、电磁学、光学、统计物理学、量子力学、原子与原子核物理学、固 体物理、粒子物理、凝聚态物理、陶瓷物理等等。物理学的研究范围是非常广阔的。 1、从时间尺度来看 现代标准宇宙模型告诉我们，宇宙是在100亿年前的一次大爆 炸中形成的。以秒为单位，宇宙的年龄约为1018S的数量级。 哈勃太空望远镜，用 来探测宇宙的信息研究质子、中子、电子、光子等微观粒子运动规律
2、的物理学 是粒子物理。在常见的粒子中，质子、光子、电子是稳定的，其 余的都不稳定，即粒子经过一定时间就衰变为其它粒了子。粒子 从产生到衰变间存在的平均时间，叫粒子的寿命。有一种粒子的 寿命为10-25S。 中国北京正负电子对撞 机，用来探索微观粒子 的运动规律 时间尺度：10-25S-1018S 课堂导入 2、从空间尺度来看 物理学的最小研究对象是数量级约为10-15m的微观粒子，最大的研究对象是数量级约为（1026- 1027）m的宇宙。图-3为物质世界的空间尺度，共跨越了42-43个数量级。 物质世界的空间尺度 课堂导入 新能源技术 信息技术 航空航天 新材料技术 生命技术 物理学 课堂导
3、入 运动之美机械运动 什么是机械运动？ 任何物体都在运动，物体的空间位置随着时间不断发生变化，这种运动形态就 称为机械运动。 机械运动是自然界中最简单、最基本的运动形态。 高一阶段要研究的就是这种最简单的运动形态。 运动之美机械运动 请你描述一下，这只鹰在做怎样的机械运动呢？ 运动之美机械运动 忽略某些次要因素（如形状、大小），只关心主要的方面（如：一具有质量的 物体从某处运动到另一处） 思考： 1.若说明鹰的飞行路线，此时需要关注其翅膀、头部等外形、位置或运动吗？ 把物体看成一个点 运动之美机械运动 1.某些情况下，可以将物体简化为一个有质量的点质点 2.质点: 1)是一个理想化的“物理模型
4、” 2)最主要特点：具有质量 建立理想化物理模型是 一种科学研究方法 质点是几何中的点吗？ 物理模型-质点 质点是实际存在的点吗? 物体能否看作质点是有条件有条件的 物理模型-质点 3.物体能否看作质点是有条件有条件的 所研究的问题性质决定 (1)当物体的形状和大小对所研究的问题影响很小时，就可以看作质点。 物理模型-质点 AB 在研究下面物体移动了多少距离时，它能当作质点吗？说明理由。 x x (2)物体上的各点的运动情况都是相同的，所以 研究它上面某“点”的运动规律就可以代表它的整 体运动情况了，故此物体也可当质点处理 (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。 物理
5、模型-质点 练一练 1、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、物体的大小和形状在所研究的问题中起的作用很小，可以忽略不计时，我 们就可以把物体看成质点 D、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成质点 C 练习与总结 2 2、下列情况不能看成质点的是（） A、研究绕地球飞行时航天飞机的轨道 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、计算火车通过路口所用的时间 思考：各部分运动状态完全一致的物体一定可看作质点吗？ BD 练一练 1.概念 要描述一个物体的运动，首先要选
6、定某个其他物体做参考，观 察物体相对于这个“其他物体”的位置随时间变化的情况。这种用来 做参考的物体称为参考系。 注： 不可以选择研究对象本身作为参考系. 参考系 提示：点击播放视频提示：点击播放视频提示：点击播放视频提示：点击播放视频 参考系 例题 ： 电影闪闪的红星中，有一句歌词：“小小竹排江中游，巍巍青山两岸走”，问：“竹排江中游”和 “青山两岸走”分别是以什么做为参考系的？ “小小竹排江中游”是以两岸为参考系的。 “巍巍青山两岸走”是以竹排为参考系的。 参考系 2.对参考系的理解 1)运动的相对性： 2)对参考系的几点说明 （b）同一运动，选择不同参考系，观察结果也不同； 参考系不同，
7、运动形式也不同。因此描述一个物体的运动首先要指明所选择的参考系。 （a）对参考系的选择具有任意性； 参考系 两个人谁说的对？ 在飞机看来 在地面看来 选择不同的参考系来观察同一物体的运动，看到的现象会不一样。 参考系 2)、对参考系的几点说明 （a）对参考系的选择具有任意性； （b）同一运动，选择不同参考系，观察结果也不同； （c）实际上，参考系的选取应尽量考虑解决问题的。参考系选择得当，会使问 题的研究变得简洁、方便； （d）描述地面上物体运动，一般选择地面作为参考系； （e）比较两个物体的运动，应选取同一参考系。 参考系 第一次世界大战期间，一名法国飞行员在2000m高空飞行时，发现脸旁有
8、一个 小东西，他以为是一只小昆虫，敏捷地把它一把抓过来，令他吃惊的是，抓到的 竟是一颗子弹。飞行员能抓到子弹，是因为（） A飞行员的反应快 B子弹相对于飞行员是静止的 C子弹已经飞得没有劲了，快要落在地上了 D飞行员的手有劲 B 历史拾趣1： 参考系 历史拾趣2： 巴黎的报纸有一则广告： “您只要给我们寄来2角5分钱就可以得到又经济又没有丝毫危险和疲劳的旅行 方法。试试吧！” 有人按地址寄了2角5分钱去。这些人每人得到一封回信。 参考系 “先生，请您安静地躺在您的床上，并且请您记牢：我们的地球是在旋转着 的。在巴黎的纬度49度上，您每昼夜要跑2500公里以上。假如您喜欢看看沿路 美好的景致，就
9、请您打开窗帘，尽情地欣赏星空的美景吧！” 广告者被以欺诈罪带上了法庭，判决时他郑重地复述了伽利略的话： 历史拾趣3： 参考系 3、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 参考系 甲、乙、丙分别乘坐三架观光电梯，甲看一高楼向上运动，乙看甲在向下运动 ，丙看甲、乙都在向上运动，这三架电梯相对于地面的运动情况可能是（） A、甲向下、乙向下、丙不动 B、甲向下、乙向上、丙不动 C、甲向下、乙向上、丙向下，且丙运动速度比甲快 D、甲、乙、丙都向下运动，且乙最慢，丙最
10、快 CD 参考系 文字描述方便吗？能精确吗？ 有没有简便又准确的方法？ 区分：定性与定量 若物体只在一条直线上运动，如何描述位置变化？ 问题1如何确定物体的位置 参考系 笛卡儿发明坐标系 1.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。 坐标系 如果物体沿直线运动，可以以这条直线为x轴，在直线上规定原点、正方向、单位长度(物 理量和单位)，建立直线坐标系。 x/m O 如何建立坐标系,坐标系的组成要素是哪些？ 2468 原点正方向单位长度 1.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。 2.坐标系的构成与建立:原点、正方向、单位长度(物理
11、量和单位 ) 思考:A点的位置坐标,B点的位置坐标,从B到A位置变化了多少？ 从A到C位置变化了-2.0m，C点的位置坐标为多少？ 坐标系 对于在平面上运动的物体，例如冰场上的花样滑冰运动员，要描述 他们的位置，你认为应该怎样建立坐标系？ 坐标系 直角坐标系（二维平面坐标系） 写出A点坐标。 小结：直角坐标系中坐标的书写方式 ：（x，y） 找出坐标为B（20m，30m）的位置 求质点从A位置运动到B位置的距离 一只小蚂蚁在水平桌面上爬，你说说小蚂蚁如何运动？ 坐标系 A B 寻找有用信息：经度与纬度（大地坐标系） 问题2如何在地面定物体位置？ 坐标系 科学漫步 GPS：全球定位系统 GPS系统包括三大部分： （1）GPS卫星（空间部分） （2）地面支撑系统（地面监控部分） （3）GPS接收机（用户部分） 坐标系 全球定位系统 （Global Position System，GPS） 坐标系 讲解人：时间：2020.5.20 MENTALHEALTHCOUNSELINGPPT 感谢你的聆听 第一章运动的描述 人 教 版 高 中 物 理 必 须 1