质点 参考系和坐标系

• 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。
•2
知识点四：坐标系
• • • • 1.建立坐标系的目的 位置 及位置的______ 变化 。 定量地描述物体的______ 2．建立坐标系的方法 (1)建立何种坐标系要针对物体是在 直线上 、平面内，还是空间中运动而 __________ 定。 • (2)建立坐标系时应明确坐标原点、 正方向 _________ 及单位长度，标明坐标单位。
• 2.如图所示，下列物体或人可以看成质点的是 ( )
AB
• 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
参考系与相对运动
• 2.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( )
•答案：A(0,0)，B(0，－50m)， •C(100m，－50m)，D(100m，100m)
• 6.有一口井，水面距井口4m，现用水桶从 井中提水，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( ) • A．4m,1m B．－4m,1m • C．5m,0 D．－5m,1m B
• • • • •
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 AB
• 4.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 ( )
小结
• 一.物体和质点 • 1.只有质量,没有形状和大小的点叫做质点 • 2.物体简化为质点的条件:物体的形状和大 小对所研究问题的影响可以忽略不计. • 3.质点是一种科学抽象,一种理想化的物理 模型. • 二.参考系 • 1.运动和静止时相对的.
• 2.选取参考系不同,对物体运动的描述可能 不同. • 3.参考系的选取是任意的,一般选择地面或 相对地面静止的物体的物体. • 三.坐标系 • 1.建立恰当的坐标系,包含原点.正方向和单 位长度. • 2.质点做直线运动时,一般选择质点的运动 轨迹为坐标轴
警方根据该信息迅速布置警力，警察仿佛从天而降，使 犯罪分子转眼间落入法网． 这主要还是 GPS 全球定位系统的 功劳．怎样利用 GPS 具体描述物质所在的位置．我们必须学 习一些有关的基础知识 ——质点参考系和坐标系．
• 知识点一：机械运动
• 1.定义 位置 变化，叫做 • 物体相对于其他物体的______ 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 绝对 的，静止是 停地运动，运动是_______ 相对 的。 ______
知识点三：参考系
• 1.定义 • 要描述一个物体的运动，就必须选择另外一个物 参考的物体 体作 _____，这个用来作______________ 就叫做 参考 参考系。 • 2．选取原则 • (1)研究物体的运动时，参考系的选取是 任意的 ，一般根据研究问题的方便来选取。 _________ 地面 • (2)在研究地面上物体的运动时，通常把_______ 或者 相对于地面静止不动的其他物体作为参考系。
考点题型设计
• 对质点概念的理解 • 1.关于下列情况中的物体可否看作质点，判断正确 的是( B ) • 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 • F.花样溜冰的运动员。
第一章 运动的描述
第一节 质点参考系和坐标系
●新课导入建议 故事导入 某天，上海市某出租车公司经理正在办公室
忙碌着．突然，本公司司机小赵急匆匆赶来报告，说他驾驶 的汽车在昨夜被盗．公司经理听完汇报后，及时报警．警方 询问后得知该车装有 GPS 全球卫星定位系统， 迅速采取了应 急预案，由技术部启动全球定位追踪系统，马上发现该车位 置在“ N29° 59.913′， E116° 23.505′”附近．
应用实例 M点位置坐标： x＝2m N点位置坐标：x＝ P点位置坐标：x＝3m， 3m，y＝4m y＝4m，z＝2m
• 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标值是正值还是负 值，与正方向的规定和原点的位置有关。
物体的空间位置随时间的变化，叫机械运动。 在物理学中，研究物体机械运动规律的分 支叫做力学。人们在力学的研究中，不仅 了解了物体做机械运动的规律，而且还创 造了科学研究的基本方法。所以霍尔顿说： “无论从逻辑上还是从历史上讲，力学是 物理学的基础，也是物理学及其他科学研 究的典范……力学之于物理学如同骨骼之 于人体。”在这一章，我们研究怎样描述 物体的运动。
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• 研究下列现象，涉及的物体可看做质点的 是( A ) • 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
• 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。
知识点二：物体和质点
• 1.实际物体 大小 形状 • 有一定的______和______，并且运动过程中物 不同 。 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， 大小 形状 ，把它简 可以不考虑物体的_______和_______ 化为一个有质量 _____的物质点，这样的点称为质点。 大小 和 • (2)把物体看成质点的条件：物体的_______ 形状 _____等因素不影响问题的研究时，就可以把物 体看成质点。
• 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。
• 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C ( )
• A．地面、地面 • C．汽车、地面 B．地面、汽车 D．汽车、汽车
• 三、坐标系 • 1．建立坐标系的物理 变化。 • 2．三种坐标系的比较
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。
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• 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？
• 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x＝10m，y＝4m，即用坐标 表示为(10m,4m)。
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A．A飞机向西运动，B飞机不动 B．B飞机向西运动，A飞机不动 C．A飞机向西运动，B飞机向东运动 D．A、B两飞机以相等的速度都向西运动
D
坐标系的应用
• 5.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？
分类 直线坐标系 项目 物体沿直线 运动 平面坐标系 空间坐标系
物体在某平
面内做曲 线运动
适用运动
物体在空间内 做曲线运动
分类 项目
直线坐标系
平面坐标系
空间坐标系
在直线上规定 原点、正方 建立方法 向和标度， 就建立了直 线坐标系
在平面内画相互垂 在空间画三个相互垂 直的x轴与y轴， 直的x轴、y轴和z 即可组成平面直 轴，即可组成三维 角坐标系。物体 坐标系。物体的位 的位置由一对坐 置由三个坐标值来 标值确定 确定