质点参考系和坐标系参考
物理必修一参考系知识点
物理必修一参考系知识点物理必修一参考系知识点一、质点、参考系和坐标系物体与质点1、质点：当物体的大小和形状对所研究的问题而言影响不大或没有影响时，为研究问题方便，可忽略其大小和形状，把物体看做一个有质量的点，这个点叫做质点。
2、物体可以看成质点的条件条件：①研究的物体上个点的运动情况完全一致。
②物体的线度必须远远的大于它通过的距离。
(1)物体的形状大小以及物体上各部分运动的差异对所研究的问题的影响可以忽略不计时就可以把物体当作质点(2)平动的物体可以视为质点平动的物体上各个点的运动情况都完全相同的物体，这样，物体上任一点的运动情况与整个物体的运动情况相同，可用一个质点来代替整个物体。
小贴士：质点没有大小和形状因为它仅仅是一个点，但是质点一定有质量，因为它代表了一个物体，是一个实际物体的理想化的模型。
质点的质量就是它所代表的物体的质量。
参考系1、参考系的定义：描述物体的运动时，用来做参考的另外的物体。
2、对参考系的理解：(1)物体是运动还是静止，都是相对于参考系而言的，例如，肩并肩一起走的`两个人，彼此就是相对静止的，而相对于路边的建筑物，他们却是运动的。
(2)同一运动选择不同的参考系，观察结果可能不同。
例如司机开着车行驶在高速公路上以车为参考系，司机是静止的，以路面为参考系，司机是运动的。
(3)比较物体的运动，应该选择同一参考系。
(4)参考系可以是运动的物体，也可以是静止的物体。
小贴士：只有选择了参考系，说某个物体是运动还是静止，物体怎样运动才变得有意义参考系的选择是研究运动的前提是一项基本技能。
坐标系1、坐标系物理意义：在参考系上建立适当的坐标系，从而，定量地描述物体的位置及位置变化。
2、坐标系分类：(1)一维坐标系(直线坐标系)：适用于描述质点做直线运动，研究沿一条直线运动的物体时，要沿着运动直线建立直线坐标系，即以物体运动所沿的直线为x轴,在直线上规定原点、正方向和单位长度。
例如，汽车在平直公路上行驶，其位置可用离车站(坐标原点)的距离(坐标)来确定。
1.1 质点_参考系和坐标系
难道我们真的无法准确描述物体的运动吗？
1 质点（mass point）
1.1 某些情况下，将物体简化为一个有质量的点
质点
1.2 质点是一个理想化的“物理模型” 忽略次要因素：形状、大小等 突出主要因素：具有质量（本质属性)
矛盾的主 次方面
物体与质点：
1、只有质量，没有形状和大小的点叫质点 2、质点是一种科学抽象，是一种理想化的物理模型
2．参考系的选择是任意的，以方便、简单为原 则，研究地面上物体的运动时，一般选地面
3. 同样的物体，选取不同的参考系，运动状态 不同
诗境中的相对运动
飞花两岸照船红， 百里榆堤半日风。 卧看满天云不动， 不知云与我俱东。
3 坐标系（coordinate system） 3.1 坐标系的建立
4.研究列车通过一座桥梁运动时，能否将火车视为质点？
5.跳水运动员下落的时间； 6.跳水运动跳水的评分、运动要领
练习：撑杆跳高是一项非常刺激的体育运动项目，一 般来说可以把撑杆跳高运动分为几个阶段：助跑，撑 杆起跳，越过横杆，讨论并思考后回答，在下列几种 情况下运动员能否被看作质点，从中体会质点模型的 建立过程。
一个物体能否看成质点，取决于它的 形状和大小在研究问题中是否可忽略不计， 而跟自身的体积的大小，质量的多少和运 动的速度的大小无关。
质点（mass point）
研究：在下列问题中，能否将物体看作质点？
1.究地球绕太阳的公转 2.研究由于地球的自转而造成各处季节的变化时，能否将地 球视为质点？ 3.一列沿京沪铁路运行的列车，若要研究它从北京到上海的 运动时，能否将它视为质点？
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。
质点参考系坐标系(用)
【思考】
Ｖ
Ａ
Ｂ
若ＶＡ＞ＶＢ 那么Ａ相对于Ｂ向哪个方向运动？ 那么Ａ相对于Ｂ向哪个方向运动？ 那么Ａ相对于Ｂ向哪个方向运动？ 若ＶＡ＝ＶＢ 那么Ａ相对于Ｂ向哪个方向运动？ 那么Ａ相对于Ｂ向哪个方向运动？ 若ＶＡ＜ＶＢ 那么Ａ相对于Ｂ向哪个方向运动？
练习：描述物体地运动，必须选择参考系， 练习：描述物体地运动，必须选择参考系，关于 参考系，下列说法中正确地是（ 参考系，下列说法中正确地是（AB） A、早晨太阳从东方升起，参考系是地面 、早晨太阳从东方升起， B、地球绕太阳近似做圆周运动，参考系是太阳 、地球绕太阳近似做圆周运动， C、研究地面上物体的运动只能取地面为参考系 、 在不同参考系中描述物体的运动， D、在不同参考系中描述物体的运动，简繁程度 会不同
XA=3
XB= 2
-
描述直线运动的物体的位置变化， 描述直线运动的物体的位置变化，可以建立 一维直线坐标系 描述平面上运动的物体的位置变化， 描述平面上运动的物体的位置变化，可以建 立二维直角坐标系 描述立体空间运动的物体的位置变化，可以 描述立体空间运动的物体的位置变化， 建立三维空间坐标系
科学漫步：全球卫星定位系统
三、质点 定义： 1、定义：用来代替物体的有质量 的点叫质点。 的点叫质点。 质点的概念是一种科学的抽象， 2、质点的概念是一种科学的抽象， 是一种理想化的模型 。 将物体看作质点的条件： 3、将物体看作质点的条件：物体 的大小和形状在研究问题时可以 忽略不计
四、坐标系 为了定量地描述物体的位 置及位置的变化， 置及位置的变化，需要在参 考系上建立适当地坐标系。 考系上建立适当地坐标系。 如果物体沿直线运动，在直 如果物体沿直线运动， 线上规定原点、 线上规定原点、正方向和单 位长度，建立直线坐标系。 位长度，建立直线坐标系。
质点系参考系和坐标系
质点参考系和坐标系（一）主要内容1、机械运动（1）定义：物体相对于其他物体的位置变化,叫做机械运动，简称运动。
（2）运动的绝对性和静止的相对性：宇宙中的一切物体都在不停地运动，无论是巨大的天体，还是微小的原子、分子，都处在永恒的运动之中。
运动是绝对的，静止是相对的。
2、物体和质点（1）定义：用来代替物体的有质量的点。
第一、质点是用来代替物体的具有质量的点，因而其突出特点是“具有质量”和“占有位置”，但没有大小，它的质量就是它所代替的物体的质量。
第二、质点没有体积，因而质点是不可能转动的。
任何转动的物体在研究其自转时都不可简化为质点。
第三、质点不一定是很小的物体，很大的物体也可简化为质点。
同一个物体有时可以看作质点，有时又不能看作质点，要具体问题具体分析。
（2）物体可以看成质点的条件：如果在研究的问题中，物体的形状、大小及物体上各部分运动的差异是次要或不起作用的因素，就可以把物体看做一个质点。
（3）突出主要因素，忽略次要因素，将实际问题简化为物理模型，是研究物理学问题的基本思维方法之一，这种思维方法叫理想化方法。
质点就是利用这种思维方法建立的一个理想化物理模型。
问题：（1）能否把物体看作质点，与物体的大小、形状有关吗？（2）研究一辆汽车在平直公路上的运动，能否把汽车看作质点？要研究这辆汽车车轮的转动情况，能否把汽车看作质点？（3）原子核很小，可以把原子核看作质点吗？例1：下列情况中的物体，哪些可以看成质点（）A．研究绕地球飞行时的航天飞机。
B．研究汽车后轮上一点的运动情况的车轮。
C．研究从北京开往上海的一列火车。
D．研究在水平推力作用下沿水平地面运动的木箱。
课堂训练：（1）下述情况中的物体，可视为质点的是（）A．研究小孩沿滑梯下滑。
B．研究地球自转运动的规律。
C．研究手榴弹被抛出后的运动轨迹。
D．研究人造地球卫星绕地球做圆周运动。
（2）下列各种情况中，可以所研究对象（加点者）看作质点的是（）A.研究小木块．．．．．．．．的翻倒过程。
高一物理教案质点参考系和坐标系
质点参考系和坐标系一、教材分析要描述物体的运动，首先要对实际物体建立一个物理模型，最简单的的质点模型。
由于运动的相对性，描述质点运动时必须明确所选择的参考系。
为了准确的、定量的描述质点的运动，还要建立坐标系。
质点、参考系和坐标系是描述物体运动的基础知识，教材逐步展开这些内容，最后介绍全球卫星定位系统。
本节是学习后面内容的基础，也是整个力学的基础。
二、三维目标1．知识与技能：（1）理解质点的概念，知道它是一种科学的抽象，知道科学抽象是一种普遍的研究方法。
（2）理解参考系的选取在物理中的作用，会根据实际情况选定参考系。
（3）会用坐标系描述物体的位置和位置的变化。
2．过程与方法：（1）体会物理模型在探索自然规律中的作用，让学生将生活实际与物理概念相联系，通过几个具体的例子让学生自主讨论，在讨论与交流中，自主升华为物理概念。
（2）通过参考系的学习，知道从不同角度研究问题的方法，让学生从熟悉的常见现象和已有经验出发，体验不同参考系中运动的相对性，提示参考系在确定物体运动时客观存在的必要性和合理性，促使学生形成勤于观察、勤于思考的习惯，提高学生自主获取知识的能力。
3．情感态度与价值观：热爱自然，关心科技，正确方法，科学态度。
三、重点、难点重点：质点概念的理解，如何选取参考系。
难点：什么情况下可以把物体看成质点。
四、教具液晶投影机、笔记本电脑、三角尺。
四、教学过程（一）引入1．观看一段反映物体运动的动画，然后思考问题。
雄鹰在空中翱翔，足球在绿茵场上飞滚，连静静的山川也在“坐地日行八万里”……，宇宙中的一切物体都在不停地运动，运动是宇宙间永恒的主题，也是日常生活中常见的现象，诗人可以用“飞流直下三千尺，疑是银河落九天”，来描绘气势磅礴的瀑布，画家也可以用美丽的画笔描绘出动感十足的情景，那么作为我们未来的科学家，我们怎样描绘物体的机械运动呢？（二）参考系关于机械运动，同学们肯定有许多的看法，下面我们一起来围绕几个常见的场景进行讨论。
高中物理必修一之 质点、参考系和坐标系
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.对质点的进一步理解 (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”和“占有位置”，但是质点没
落地点、接住点的位置坐标分别是
A．2 m，－2 m，－1 m C．4 m,0,1 m
[思路点拨]
(
)
B．－2 m,2 m,1 m D．－4 m,0，－1 m
选取原点 ―→ 建坐标系 ―→ 确定坐标
[解析]
根据题意建立如图所示的
坐标系，A点为抛出点，坐标为 －2 m，B点为坐标原点，D点为地面， 坐标为2 m，C点为接住点，坐标为1 m，所以选项B正确。
房匀速上升，乙看到甲匀速上升，丙看到乙匀速下降， 甲看到丙匀速上升，则甲、乙、丙三人相对于地面的 运动情况可能是 A．甲、乙均下降，丙停在空中 B．甲、乙均下降，丙上升 C．甲、乙、丙均下降 ( )
D．甲、乙、丙均上升
[审题指导]
解答本题需要注意以下两点：
(1)选择不同的参考系，物体运动情况的描述不同。
研究电子绕原子核运动情况时，由于原子核的半径
仅相当于原子半径的万分之一，所以可将原子核看 成质点；但若研究有关原子核结构的问题，就不能 把原子核看成质点。研究火车通过路旁的电线
杆的时间时，火车的长度不能忽略，火车不能看成
质点。研究乒乓球的旋转情况时，乒乓球的大小不
能忽略，乒乓球不能看成质点。跳水时，运动员在 很短的时间内完成转体和翻滚等高难度动作，运动 员也不能看成质点。 [答案] CD
高一物理质点参考系和坐标系
质点和几何中的点是一回事吗？
思考与讨论：
思维体操：
பைடு நூலகம்
如何解释小孩的静止或运动？ 同样的物体，运动会不同？
二 参考系
1、运动的相对性： 描述运动要寻找参考物体 思考：我们曾说过运动是绝对的，现在又说运动是相对的，矛盾么？ 2、参考系（reference frame） （1）选择的任意性（一般选择地球和相对于地球静止的物体） （2）对不同参考系，运动可能不同
生活中的物理全球卫星定位系统（GPS）
这节课我们学习了质点、参考系和坐标系等概念，它们是运动学乃至整个力学的最基本最重要的概念。
由于运动的相对性，描述质点的运动时必须明确所选择的参考系。
课堂小结
要描述物体的运动，首先要对实际物体建立一个物理模型，最简单的是质点模型。
为了准确地、定量地描述质点的运动，还要建立坐标系。 （物理学研究问题的基本方法——建立物理模型。）
矛盾的主次方面
物体都可以看作质点么？
一 ` 物体的运动
运动是______ 的
质点（mass point）
某些情况下，将物体简化为一个
有质量的点
理想化的“物理模型”
忽略次要因素：形状、大小等
突出主要方面：具有质量（本质属性）
物体能否看作质点是有条件的
物体的大小和形状在研究问题时可以忽略不计
01
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作质点
奥运会冠军邢慧娜在万米长跑中
花样滑冰运动员在比赛中
01
03
02
04
高一物理必修1 质点、参考系和坐标系
高一物理必修1质点、参考系和坐标系［要点导学］本章章首语中有一句最核心的话：“物体的空间位置随时间的变化……称为机械运动〞，即“机械运动〞〔以后往往简称为运动〕的定义。
“质点〞，就是其中“物体〞的一种最简单模型；而“参考系、坐标系〞是确定位置与其变化的工具。
１．质点：在某些情况下，在研究物体的运动时，不考虑其形状和大小，把物体看成是一个具有质量的点，这样的物体模型称为“质点〞。
需要注意的是，⑴“质点〞是一种为了研究方便而引入的“理想模型〞，是一种最简单的模型〔以后还会遇到刚体模型、弹性体模型、理想流体模型、理想气体模型等等〕。
⑵既然是模型，就不可能在任何情况下都能够代替真实的物体。
因此，要通过教材、例题与习题，知道什么情况下可以用质点模型，要逐渐积累知识，而不必一开始就去死记硬背。
２．参考系：为了研究物体的运动，被选来作为对照〔参考〕的其他物体称为“参考系〞。
〔以前的中学物理教科书上称为“参照物〞，也很直观易懂。
〕研究物体运动时需要参考系的意义在于，⑴有了参考系，才能确定物体的位置；⑵选定了参考系后，才能知道和研究物体的运动。
试设想，在茫茫的大海里，水天一色，如果没有太阳或星辰作参考，水手根本无法确定自己船舰的位置和向什么方向运动。
⑶参考系选得不同，如此对同一个物体的运动作出的结论也不同〔见课本和后面例题〕。
通常在研究地面上物体的运动时，如果不声明参考系，如此默认以地面为参考系。
３．坐标系：为了定量研究运动，必须在参考系上建立坐标系，这样才能应用数学工具来研究运动。
如果物体沿直线运动，可以在这条直线上规定原点、正方向和单位长度，即以这条直线为坐标轴〔x轴〕。
这样物体的位置就可以用一个坐标值〔x〕来确定。
如果物体在一个平面内运动，如此需要建立平面坐标系。
用两个坐标值〔x，y〕来确定物体的位置。
［范例精析］例 1 在研究火车从某某站到苏州或南京站的运动时间〔通常只须准确到“分〞〕，能不能把火车看成质点？在研究整列火车经过一个隧道的时间〔通常准确到“秒〞〕，能不能把火车看成质点？由此你得出什么看法？解析：前者可以，后者不可以。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2、不同点：质点是实际物体的抽象，它具有 一定的物理内涵，不仅具有物体的全部质量， 而且是一相对的物理概念；几何中的点没有质 量，仅表示位置，而且应该绝对的小。
思维体操：
他在沿直 线下落呀！
他明明在沿 曲线下落嘛！
图1.1-3 人车中的小孩 是静止的还是运动？
图1.1-4 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。
雄鹰的身体在向前运动，但他的翅膀在向前运 动的同时还在上下运动
可见，要准确地描述物体的运动，比较困难
任何物体都有一定的大小和形状，物体各部分的 运动情况一般不一样
在现实的自然界中，在某些情况下，根据所要研究 问题的性质，如果可以忽略物体的大小和形状，把
它们看做“ 点 ”的话，描述物体运动就简单。
研究火车在平直的铁 轨上运动快慢时,能否 把火车看做有质量的 点?
研究火车通过一座 桥梁运动时，能否 将火车看做有质量 的点？
可见，在某些情况下，可以忽略物体的大小和形状， 而突出物体有质量这个要素。
质点： （1）某些情况下，将物体简化为一个
有质量的点 （2）理想化的“物理模型”
忽略次要因素：形状、大小等 突出主要方面：具有质量（本质属性） （3）物体能否看作质点是有条件的
注究意的：物比体较都两以个参物考系体为的标运准动情况，必须选 （2）任择意同性（一一个般参选考择系地才球有和相意对义于。地球静止的
物体）
（3）差异性（对不同参考系，运动可能不同） （4）统一性：比较不同物体的运动，选同一参考
体会
诗境中的相对运动
飞花两岸照船红， 百里榆堤半日风。 卧看满天云不动， 不知云与我俱东。
思考：
• 我们曾说过运动是绝对的， 现在又说运动是相对的， 矛盾么？
如何确定物体的位置
• 若物体只在一条直线上运动，如何描 述位置变化？若在某平面（操场）上呢？
• 文字描述方便吗？能精确吗？ • 有没有简便又准确的方法？
笛卡儿发 明坐标系
区分：定性与定量
寻找有用信息：经度与纬度（大地坐标系） 如 何 在 地 面 定 物 体 位 置 ？
物体的大小和形状在研究问题时可以 忽略不计
几点说明:
1、物理各点的运动情况相同（平动）时，可以看作质点， 一般研究物体的转动时不能把物体看作质点。
2、物体有转动，但物体的转动不是我们所研究的主要问 题时，物体的本身大小和形状已变成了次要因素，物 体可以看作质点。
3、物体本身的大小对所研究的问题不能忽略时，不能把 物体看作质点。
• H.测量子弹船过一张薄纸的时间。
• 2、描述物体地运动，必须选择参考系，关于参考系， 下列说法中正确地是（ ABD ）
• （A）早晨太阳从东方升起，参考系是地面
• （B）地球绕太阳近似做圆周运动，参考系是太阳
• （C）研究地面上物体的运动只能取地面为参考系 • （D）在不同参考系中描述物体的运动，简繁程度会不
• 如何解释小孩的静止？ • 同样的物体，运动会不同？
自然界的一切物体都处于永恒的运动中，绝对 静止的物体是不存在的，就此意义而言，我们 说运动是绝对的。
描述某物体的位置及其随时间的变化，却总是 相对其他物体而言的，这便是运动的相对性
二、参考系
• 1、参考系：用来做参考的物体叫做参考系
• 2、参考系的四性： （1）标准性：选作参考系的物体是不动的，被研
三. 坐标系
1、坐标系作用： 定量描述物体的位置及其位置的变化 2、坐标系的构成要素：
原点、正方向、单位、物理量、 单位长度（标度）
坐标系1
直线坐标系：一维空间
单位长度（标度） 原点
正方向
物理量 单位
说一说
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？
4、物体能否看作质点，取决于它的形状和大小在所研究 的问题中是否可以忽略不计，而跟物体自身体积的大 小，质量的多少和运动速度的大小无关。
5、一个物体能否看作质点取决于所研究问题的性质，即 使同一个物体在研究问题不同时，有的情况下可以看 作质点，而有的情况下不可以看作质点。
思考与讨论：
• 质点和几何中的点是一回事吗？
坐标系2
平面坐标系：二维空间yy1ຫໍສະໝຸດ (x1 ,y1)0
x1
x
*坐标系3
三维直角坐标系：三维空间
y
0
x
z
练习
• 如图坐标系中，确定A、O、 B三物体的坐标值
XA＝3m
XB＝ － 2m
XO＝0
思考：物体在坐标系中的坐标值有正值，有 负值，这里的正、负表示什么？大小吗？
结论：这里的正、负不表示大小，而是表示 方。正号表示与所定的正方向相同，负号表 示与正方向相反。
地球在绕太阳公转，同时又在自传，因此，地球 的各部分离太阳的远近在不断变化
地球是一个庞然大物，直径约为1.28×104km，与 太阳相距1.5×10８km，也就是说地球直径约是它 与太阳距离的万分之一
研究地球公转时，地球本身的大小和形状 是次要因素可忽略， 可看做有质量的“点”
研究地球自转时，地球本身的大小和形状 不可忽略. 不能看做有质量的点.
同
• 3、一根长0.8米的一杆竖直放置，今 有一内径略大于杆直径的环，从杆的 顶点A向下滑动，取杆的下端O为坐 标原点，取向下为正方向，图中A、 B两点的坐标各是多少？环从A到B 的过程中，位置变化了多少？
新课标人教版必修一
• 在我们周围可以看到各种各样的运动：汽车 行驶、江水咆哮、鸟儿飞翔、飞船运行等。
• 物体的空间位置随时间的变化，叫机械运 动，它是自然界最简单最基本的运动形式。
• 在物理学中，研究物体做机械运动的分支 叫力学
如何描述机械运动?
诗人: 气势磅礴 身轻如燕
画家:
科学家如何描述物体的机械运动?
• 典型例题
• 1、在下列物体的运动中，可视作质点的物体有
( ACFG )
• 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.表演精彩芭蕾舞演员 • E.参加一百米跑竞赛的运动员在冲刺过程中 • F.在斜下推力的作用下，沿水平面滑动的箱子 • G.计算子弹从枪口到靶心的飞行时间