第一章第一节 质点参考系和坐标系

在下列各物体的运动中， 例 2 ． 在下列各物体的运动中 ， 可视作质点的 物体有（ 物体有（ AC ） A．从北京开往广州的一列火车 B．研究转动的汽车轮胎 C．研究绕地球运动时的航天飞机 D．表现精彩的芭蕾舞演员 E．参加百米跑竞赛的运动员
参考系： 参考系：
小到分子、原子大到天体都在永恒地运动．运动是绝对的， 小到分子、原子大到天体都在永恒地运动．运动是绝对的， 而静止是相对的． 而静止是相对的．
生活中我们常常需要准确地描述一个物体的位置。 生活中我们常常需要准确地描述一个物体的位置。假如 你站在图中人的位置，请你分别确定出足球、 你站在图中人的位置，请你分别确定出足球、学校和红旗的 位置。（红旗到地面的距离为10 。（红旗到地面的距离为10米 位置。（红旗到地面的距离为10米）
50米 50米
甲、乙、丙三架观光电梯，甲中乘客看一高楼在向下 丙三架观光电梯， 运动；乙中乘客看甲在向下运动；丙中乘客看甲、 运动；乙中乘客看甲在向下运动；丙中乘客看甲、乙 都在向上运动． 都在向上运动．这三架电梯相对地面的运动情况可能 是（ BCD ） A.甲向上、乙向下、丙不动 A.甲向上、乙向下、 甲向上 B.甲向上 乙向上、 甲向上、 B.甲向上、乙向上、丙不动 C.甲向上 乙向上、 甲向上、 C.甲向上、乙向上、丙向下 D.甲向上 乙向上、丙也向上，但比甲、 甲向上、 D.甲向上、乙向上、丙也向上，但比甲、乙都慢
质点： 质点
质点是一个理想化的物理模型，不是真实存在的 质点是一个理想化的物理模型， 抓住主要因素，忽略次要因素， 点。抓住主要因素，忽略次要因素，突出问题的 主要研究方面。 主要研究方面。这种方法在物理学中是经常用到 的。
合作研讨 （ 1 ） 若要计算一列火车从北京到上海的运动时 是否可以忽略列车的长度？ 间，是否可以忽略列车的长度？若要计算一列火车 经过一座大桥的时间，是否可以忽略列车的长度？ 经过一座大桥的时间， 是否可以忽略列车的长度？ 为什么？ 为什么？ 研究地球的公转时， （ 2 ） 研究地球的公转时 ， 是可以忽略地球的大 小的。若研究地球的自转时， 小的。若研究地球的自转时，是否可以忽略地球的 大小？为什么？ 大小？为什么？
100米 100米
坐标系: 坐标系
为了定量地描述物体的位置及位置的变化， 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
要素：原点、正方向、标度、单位 要素：原点、正方向、标度、
从高出地面3m的位置竖直向上抛出一个小球，它上升5m后回落， 3m的位置竖直向上抛出一个小球 5m后回落 5 、从高出地面3m的位置竖直向上抛出一个小球，它上升5m后回落，最 后到达地面，如图所示，分别以地面和抛出点为原点建立坐标系， 后到达地面，如图所示，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： 向上为正，填写以下表格：
第一章
运动的描述
1.1质点 1.1质点 参考系和坐标系
地球在转动
乌龟在跑
火箭飞向太空
鸟 在飞翔
物体的空间位置随时间的变化， 机械运动。 物体的空间位置随时间的变化，叫机械运动。
现象1 足球在绿茵场上飞滚， 现象 足球在绿茵场上飞滚，足球在向前运动 的同时还在滚动． 的同时还在滚动． 现象2 蝴蝶在花丛中翩翩起舞， 现象 蝴蝶在花丛中翩翩起舞，同时蝴蝶的 翅膀在不停地上下翻飞． 翅膀在不停地上下翻飞． 问题思考 足球上的某点和蝴蝶翅膀上的某点运 动相当复杂， 动相当复杂，如果仅仅是考虑足球在绿茵场上飞 越的距离和蝴蝶在花丛中上升的高度时， 越的距离和蝴蝶在花丛中上升的高度时，那么可 以如何简化研究呢？ 以如何简化研究呢？
通过以上分析，你认为将物体看成质点的条件是什么？ 通过以上分析，你认为将物体看成质点的条件是什么？
比较一下几种情况能否把物体看做质点： 比较一下几种情况能否把物体看做质点：
跑步的同学与跳舞的同学
同步卫星沿轨道运行与展开电池板吸收能 量
转动篮球与ห้องสมุดไป่ตู้篮
例1、关于质点的以下说法正确的是（ C ） 、关于质点的以下说法正确的是（ A．只有体积很小或质量很小的物体才能看作质点 ． B．只要物体运动不是很快， B．只要物体运动不是很快，就可以把物体看作质点 C．物体的大小和形状可以忽略时，可将物体看作质 ． 物体的大小和形状可以忽略时， 点 D．质点是客观存在的 ．
坐标原点的设置 以地面为原点 以抛出点为原点 出发点的坐标 最高点的坐标 落地点的坐标
x1＝3m ＝ x1 ＝0
x2＝8m ＝ x2 ＝5m
x3＝0 ＝ x3 ＝－ ＝－3m
归纳总结： 归纳总结： 定量描述沿直线运动的物体的位置及变化， 定量描述沿直线运动的物体的位置及变化，只需建立直线 坐标系（一维坐标系）；但当物体在同一平面内运动时． ）；但当物体在同一平面内运动时 坐标系（一维坐标系）；但当物体在同一平面内运动时．要 用平面直角坐标系（二维坐标系） 用平面直角坐标系（二维坐标系）才能定量描述出物体的位 置及位置的变化．坐标原点的选取时任意的。 置及位置的变化．坐标原点的选取时任意的。
列车A 并排停在某站， 启动后B还未启动， 2 ． 列车 A 和 B 并排停在某站 ， 当 A 启动后 B 还未启动 ， 此时列车B内的一乘客看到自己所乘的列车运动了， 此时列车B内的一乘客看到自己所乘的列车运动了， 他选的参考系是（ 他选的参考系是（ ） A 列车A 列车B D.铁轨 A．列车A B．列车B C．站台 D.铁轨
思考:当我们研究地球公转的规律时怎么样 思考 当我们研究地球公转的规律时怎么样 看待地球? 看待地球
地球到太阳的距离是地球直径的10000倍，在研 倍 地球到太阳的距离是地球直径的 究地球公转时， 究地球公转时，由地球的大小引起的地球上各部 分的运动差异也就可以忽略不计了。此时， 分的运动差异也就可以忽略不计了。此时，就可 以忽略地球的大小和形状而把它视为“ 以忽略地球的大小和形状而把它视为“点”。
作业：
一维坐标系：选某一位置为坐标原点， 一维坐标系：选某一位置为坐标原点，以某个方 向为正方向，选择适当的标度建立一个坐标轴， 向为正方向，选择适当的标度建立一个坐标轴，就 构成了一维坐标系， 构成了一维坐标系，适用于描述物体在一维空间运 即物体沿一条直线运动）时物体的位置． 动（即物体沿一条直线运动）时物体的位置． 二维坐标系：由两个互相垂直的坐标轴组成，适 二维坐标系：由两个互相垂直的坐标轴组成， 用于物体在二维空间（即在同一平面）内运动时， 用于物体在二维空间（即在同一平面）内运动时， 又称为平面直角坐标系． 又称为平面直角坐标系． 三维直角坐标系：由三个互相垂直的坐标轴组成， 三维直角坐标系：由三个互相垂直的坐标轴组成， 又称为立体直角坐标系． 又称为立体直角坐标系．适用于描述物体在三维空 间中的具体位置． 间中的具体位置．
亚里士多德名言故事：
丧的妒忌者 亚里士多德在雅典吕克昂学院从事教学、研究、 亚里士多德在雅典吕克昂学院从事教学、研究、 著述期间，常与学生们一道探讨人生的真谛。 著述期间，常与学生们一道探讨人生的真谛。 有一次，一位学生问他： 先生，请告诉我， 有一次，一位学生问他：“先生，请告诉我， 为什么心怀嫉妒的人总是心情沮丧呢？” 为什么心怀嫉妒的人总是心情沮丧呢？ 亚里士多德回答： 亚里士多德回答：“因为折磨他的不仅有他自身的 挫折，还有别人的成功。 挫折，还有别人的成功。”
20米 20米
参考答案： 参考答案： 米处。 （1）足球在人的前方 米处。 ）足球在人的前方50米处 （2）学校在人的前方70米向右 ）学校在人的前方 米向右 米处。 转100米处。 米处 （3）红旗在人的前方 米向右 ）红旗在人的前方70米向右 米地上10米处 转100米地上 米处。 米地上 米处。
所以： 所以： 为了有效的描述物体的运动情况引入参考系
以下说法正确的是（ 1 、以下说法正确的是（ CD） A、参考系就是不动的物体 任何情况下， B、任何情况下，只有地球才是最理想 的参考系 C、不选定参考系，就无法研究某一个 不选定参考系， 物体是怎么运动的 同一物体的运动， D、同一物体的运动，对不同的参考系 可能有不同的观察结果