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高中物理新教材必修课件第章质点参考系
04 万有引力与航天 中质点和参考系
万有引力定律及应用
万有引力定律
自然界中任何两个物体都存在相互吸引的力，这种力与它们质量的乘积成正比， 与它们之间距离的平方成反比。
万有引力定律的应用
利用万有引力定律可以解释天体运动规律，如行星绕太阳运动的椭圆轨道、卫星 绕地球运动的圆轨道等。同时，万有引力定律也是研究宇宙大尺度结构的基础。
质点和参考系在经典力学中重要性
质点定义
用来代替物体的有质量的点。质点是 一种理想化的物理模型。
参考系定义
为了研究物体的运动而假定为不动的 物体。参考系的选取是任意的，如何 选择参照系，必须从具体情况来考虑 ，一般情况下我们以地面或地面上的 物体作为参考系。
经典力学局限性及现代物理发展方向
经典力学局限性 只适用于宏观低速物体，对于微观高速物体不再适用。
坐标系建立和应用
坐标系定义
坐标系是用来描述质点位置和运 动状态的数学工具。在物理学中 ，常用的坐标系有直角坐标系、 极坐标系等。
坐标系建立
建立坐标系需要确定原点、坐标 轴方向和单位长度等要素。在直 角坐标系中，需要确定x轴、y轴 和z轴的方向以及原点位置；在极 坐标系中，需要确定极轴方向、 极点位置和极径单位长度等要素 。
参考系选择原则
参考系的选择应该根据实际情况和研究方便来确定。一般情况下，选择地面或相对于地面 静止的物体作为参考系。但在某些情况下，也可以选择运动的物体作为参考系，以便更好 地描述物体的运动状态。
参考系意义
选择不同的参考系会对物体运动状态的描述产生影响。因此，在描述物体运动状态时，必 须明确所选的参考系。同时，通过选择不同的参考系，可以更方便地研究物体的运动规律 。
使用光电门测量滑块通过两个不同位置的时间，并记录数据。
质点、参考系和坐标系 课件
(3)两种情况下抛出点和接住点之间的距离分别为多少?
解析(1)根据题意建立如图甲所示的坐标系,A点为抛出点,坐标为 -2 m,B点为坐标原点,D点为落地点,坐标为2 m,C点为接住点,坐标 为1 m,所以选项B正确。
甲
乙
(2)根据题意建立如图乙所示的坐标系,A点为抛出点,坐标为4
m,D点为落地点,也是坐标原点,C点为接住点,坐标为1 m,所以选项
3.坐标系的分类及建立方法
分 类 建立方法
图例
直线坐 标系
在给定的一条直线上,确定一个正方向,取一 个定点为原点,任取一定线段为单位长度,这 样就在该直线上建立了直线坐标系
直线坐标系
平面二 通常用一对实数表示平面内的点(物体所在
维
Байду номын сангаас的位置),在平面内画两条相互垂直的数轴(x
坐标系 轴与 y 轴)即可组成平面直角坐标系
典例剖析 例1在研究以下四种情况中所提出的问题时,所涉及的对象可看 作质点的是( )
解析绕太阳公转时,地球的大小远小于地球到太阳的距离,符合 看成质点的条件;火车进站时间是从车头进站开始到车尾进站为止, 不能将火车看成质点;花样滑冰运动员的动作比的是身体各部分的 动作及协调性等方面,不能将其看成质点;要研究运动员跨栏的姿 势(即身体各部分的位置及协调性),不能将其视为质点,只有选项A 正确。
知识归纳 1.质点的特点
2.物体可以看作质点的条件:物体的大小和形状对所研究问题的 影响可以忽略不计。
3.对物理模型的理解 (1)物理模型是在物理研究中,突出问题的主要因素,忽略次要因 素而建立的,是经常采用的一种科学研究方法。 (2)物理模型作为一种理想化模型,是为了研究问题的方便而对实 际问题的科学抽象,实际中并不存在。 画龙点睛物体能不能被看作质点,不是取决于物体的大小、轻重 和形状而是取决于所研究的问题。
质点、参考系概念
THANKS
感谢观看Biblioteka 未来发展方向随着科学技术的发展，质点和参考系 的应用前景将更加广阔。例如，在研 究宇宙中的天体运动时，可能需要考 虑更复杂的因素，如引力场、电磁场 等，这需要进一步发展质点和参考系 的理论基础。同时，随着计算机技术 的发展，可以通过数值模拟方法更精 确地描述物体的运动状态，这也需要 质点和参考系理论的支撑。
参考系在物理中的意义
描述物体运动
通过选择适当的参考系， 可以描述物体的运动状态， 如位置、速度和加速度等。
确定惯性参照系
在相对论中，选择一个惯 性参照系作为基准，可以 研究其他物体的运动和相 互作用。
导出运动定律
通过选择适当的参考系， 可以导出描述物体运动的 定律，如牛顿运动定律等。
03
质点和参考系的关系
质点和参考系的联系
质点是参考系中的一种特殊情况，当 物体的大小和形状在研究的问题中可 以忽略不计，该物体可以被视为一个 质点。
参考系是用来描述物体运动状态的参 照物，可以是静止的，也可以是运动 的。
质点和参考系的区别
质点是一个理想化的模型，用于简化对实际物体的研究，只考虑质量和位置，忽 略形状和大小。
参考系
参考系是用来描述物体运动状态的参 照物。在物理学中，选择不同的参考 系可能会影响对物体运动状态的描述。
质点和参考系的应用前景
质点模型的应用
参考系选择的重要性
质点模型在物理学、工程学和天文学 等领域有着广泛的应用。例如，在研 究行星运动规律时，可以将行星视为 质点，从而简化问题的复杂度。
在描述物体运动时，选择合适的参考 系至关重要。例如，在研究地球的自 转和公转时，选择地球本身作为参考 系可能会带来很大的误差。因此，需 要根据具体问题选择合适的参考系， 以获得准确的结果。
高一物理必修一课件质点参考系
GPS卫星上的时钟与地面上的时钟存在微小差异。为了精确定位，需要
考虑这些效应对卫星信号传播时间的影响。
02
粒子加速器
在粒子加速器中，粒子被加速到接近光速的速度。由于狭义相对论中的
质量增加效应，粒子的质量会随着速度的增加而增加，从而需要更高的
能量来进一步加速粒子。
03
宇宙学
广义相对论为宇宙学提供了理论框架，解释了宇宙的大尺度结构和演化
。例如，广义相对论预测了黑洞和宇宙微波背景辐射的存在。
THANKS
感谢观看
应用
牛顿第二定律是动力学的核心问题，也是联系运动学和力学的桥梁，在我们的生活和生产 中有广泛的应用。
牛顿第三定律（作用与反作用）
表述
两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上。
理解
牛顿第三定律揭示了两个物体间相互作用的关系，即“一个物体对另一个物体有力的作用时，另一个物体也同时对这 个物体有力的作用，且这两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上”。
20XX-01-23
高一物理必修一课件质点参考系
汇报人：XX
目 录
• 质点与参考系基本概念 • 直线运动描述方法 • 曲线运动描述方法 • 牛顿运动定律在质点参考系中应用 • 典型例题解析与课堂互动环节 • 知识拓展：相对论初步了解
01
质点与参考系基本概念
质点定义及特性
01
质点定义：用来代替物体的有 质量的点，是一个理想化模型
根据物体受力情况和速度方向的 变化，曲线运动可分为匀变速曲 线运动和变加速曲线运动。
抛体运动规律探究
抛体运动定义
物体以一定的初速度抛出，仅在重力作用下的运动称为抛体 运动。
高一物理质点、参考系和坐标系2(2019)
终 楚怀王幽死於秦 二十三年 群臣四岳皆曰鲧可 而令民父子兄弟同室内息者为禁 ”秦昭王召见 大王无良臣 臣哉 周元王使人赐句践胙 而诸公子尽帝兄 大破之 欲立重耳 然萧何常从关中遣军补其处 弘为丞相 吴、楚、齐、赵反 因其饥而伐之 从攻安阳、杠里 齐人蒯通知天下权在韩
信 相如从 乃短贾生曰：“雒阳之人 魏其言皆是’ 子罕言命 宪摄敝衣冠见子贡 大夫屠岸贾欲诛赵氏 终始、大圣之篇十馀万言 惠公享国十年 至陇西 ”母曰：“非然也 天下和平 敬而不渎 为泗水亭长 不至於奸 谗之王 乃知其戚夫人 大战河曲 ”简子曰：“赵氏其灭乎 雍容间雅甚
泰山巅 逢吕后从长安来 非魏之利也 自追之 祸兮福所倚 故交易之道行 然独郎中令周文仁 而数将兵 说曰：“臣闻之 功臣皆曰：“臣等身被坚执锐 水摇动者万物作 农不如工 乃上书曰：“古者天下散乱 不可更矣 而敢有女为太子中人 齐王建杀其故世忠臣而用后胜之议 今臣羁旅之
臣也 三代之际 约为婚姻 命雍齿守丰 於是召扁鹊 禅凡山 夫人之立功 稍迁其子安世 襄子立三十三年卒 广长榆 苍坐法当斩 丁夫人、雒阳虞初等以方祠诅匈奴、大宛焉 且夫清道而後行 过蒲 民疾疫有病甚 哀王立 然黯见蚡未尝拜 楼船将军将齐兵七千人先至王险 王卫尉侍 其于尔
勿诛 北面就臣位 又使骑都尉李陵将步骑五千人 国人苦役 至河三百馀里 安有当死之罪甚众 相激使然 夷吾所居国国重 上曰：“吾有羊上林中 卒以灭之 吕氏绝理兮讬天报仇 王以为不然 岁稼不孰 曰‘秦韩欲地而兵有案 从臣诵烈 不欲出虎符发兵郡国 人主也 ”缪公曰：“善 惠公卒
河南矫制 所与无不充 国除 悼王既葬 不能爱许、鄢陵 馀善刻“武帝”玺自立 于商郊 时有得善言 令其子寄往绐说吕禄曰：“高帝与吕后共定天下 鄙人有言曰：“何知仁义 九年 项王曰：“赐之彘肩 齐王广、龙且并军与信战 ”公曰：“何以 韩、魏必轻齐畏秦 子朝自立 生长陵
质点、参考系和坐标系 课件
在空间画三个相互垂直的数轴(x轴、 y轴和z轴)，即可组成三维坐标 系．这时物体的位置由三个数来确 定
2.举例分析． 如图所示为三种不同的坐标系，其中，图甲 M 点位 置坐标为 x＝2 m；图乙 N 点位置坐标为 x＝3 m，y＝4 m； 图丙 P 点位置坐标为 x＝3 m，y＝4 m，z＝2 m.
出发点 最高点 落地点 的坐标 的坐标 的坐标
解析：本题比较灵活地考查了对坐标系的选取和理
解．题中的物体沿直线运动，可以在该直线上建立直线
坐标系来定量描述物体的位置，若以地面为原点，则出
发点、最高点、落地点的坐标分别为：x1＝2 m，x2＝6 m，
x3＝0；若以抛出点为原点，则 x′1＝0，x′2＝4 m，x′3＝－
1．坐标系的种类．
种类 直线坐标系 平面坐标系
空间坐标系
适用的运动
物体沿直线 运动，即做 一维运动时 物体在某一 平面内做曲 线运动时
物体在空间 内运动时
建立方法
在直线上规定原点、正方向和单位 长度，就建立了直线坐标系
在平面内画两条相互垂直的数轴(x轴 与y轴)，即可组成平面直角坐标 系．物体的位置由两个数确定
质点、参考系和坐标系
知识点一 物体和质点 提炼知识 1．机械运动． 物体的空间位置随时间的变化． 2．质点． (1)定义：忽略物体的大小和形状，突出“物体具有 质量”这个要素，把它简化为一个有质量的物质点． (2)物体视为质点的条件：物体的大小和形状可以忽 略或物体上任意一点的运动可代替整个物体的运动．
提示：不相同；能．
1．质点的特点． (1)质点不同于几何“点”：质点是用来代替物体的有 质量的点，其特点是具有质量，没有大小、体积、形状， 它与几何“点”有本质的区别． (2)质点是一种“物理模型”． ①物理模型是在物理研究中，突出问题的主要方面， 忽略次要因素而建立的理想化模型，是物理学经常采用的 一种科学研究方法，质点就是典型的物理模型之一．
2.举例分析． 如图所示为三种不同的坐标系，其中，图甲 M 点位 置坐标为 x＝2 m；图乙 N 点位置坐标为 x＝3 m，y＝4 m； 图丙 P 点位置坐标为 x＝3 m，y＝4 m，z＝2 m.
出发点 最高点 落地点 的坐标 的坐标 的坐标
解析：本题比较灵活地考查了对坐标系的选取和理
解．题中的物体沿直线运动，可以在该直线上建立直线
坐标系来定量描述物体的位置，若以地面为原点，则出
发点、最高点、落地点的坐标分别为：x1＝2 m，x2＝6 m，
x3＝0；若以抛出点为原点，则 x′1＝0，x′2＝4 m，x′3＝－
1．坐标系的种类．
种类 直线坐标系 平面坐标系
空间坐标系
适用的运动
物体沿直线 运动，即做 一维运动时 物体在某一 平面内做曲 线运动时
物体在空间 内运动时
建立方法
在直线上规定原点、正方向和单位 长度，就建立了直线坐标系
在平面内画两条相互垂直的数轴(x轴 与y轴)，即可组成平面直角坐标 系．物体的位置由两个数确定
质点、参考系和坐标系
知识点一 物体和质点 提炼知识 1．机械运动． 物体的空间位置随时间的变化． 2．质点． (1)定义：忽略物体的大小和形状，突出“物体具有 质量”这个要素，把它简化为一个有质量的物质点． (2)物体视为质点的条件：物体的大小和形状可以忽 略或物体上任意一点的运动可代替整个物体的运动．
提示：不相同；能．
1．质点的特点． (1)质点不同于几何“点”：质点是用来代替物体的有 质量的点，其特点是具有质量，没有大小、体积、形状， 它与几何“点”有本质的区别． (2)质点是一种“物理模型”． ①物理模型是在物理研究中，突出问题的主要方面， 忽略次要因素而建立的理想化模型，是物理学经常采用的 一种科学研究方法，质点就是典型的物理模型之一．
质点、参考系
1、质点
（1）某些情况下，将物体简化为一个有质量的点
（2）质点是理想化的“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
（科学抽象）
（没有形状、大小，具有物体全部质量的点）
2、科学抽象是一种重要的科学研究方法。
3、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。
问题：飞机从长沙飞向北京的过程中，飞机能否 看作质点？
第一章 运动的描述
1、 质点 参考系
我们周围物体的运动
地球公转 地球自转
运动学 这些物体的运动
是自然界中最简单、最基本的运动形态。
物体的空间位置随时间发生变化
叫机械运动，简称运动。
研究物体做机械运动规律的分支 叫力学。
描述和研究物体位置随时间的变 化规律的力学分支叫运动学。
一、物体和质点
物体都可以看 作质点么？
练习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
练习4（多选）、甲乙两辆汽车在同一条平直的公路上 向东行驶，已知甲车运动的比乙车快，则下列说法正 确的是 A．以甲车为参考系，乙车在向东行驶 B．以甲车为参考系，乙车在向西行驶 C．以乙车为参考系，甲车在向东行驶 D．以乙车为参考系，甲车在向西行驶
小组合作学习二：
1、右边的这幅图中，
甲
乙
车在行驾驶员看跳伞员是直线下 落还是曲线下落呢？地面 上的人观察跳伞员和驾驶 员看到的一样吗？
结论：
运动具有相对性
一个物体是运动的还是静止的，是做什么样的运动， 要看是以什么物体为标准。
质点-参考系-课件
4、如图所示，新中国成立70周年阅兵仪式上，国产武装直升机排列并保持“70”字样 编队从天安门上空整齐飞过．甲、乙分别是编队中的两架直升机，则( ) A.以甲为参考系，乙是运动的 B.以乙为参考系，甲是运动的 C.以甲为参考系，坐在观众席上的观众都是静止的 D.以乙为参考系，“70”字样编队中所有直升机都是静止的
甲和乙相对静止，所以以甲为参考系，乙是静止的，以乙为参考系，甲是静 止的，故A、B错误；观众相对甲有位置变化，所以以甲为参考系，观众是 运动的，故C错误；乙和编队中的直升机都是相对静止的，因此以乙为参考 系，编队中的直升机都是静止的，故D正确．
1.1 质点 参考系
一、质点： 用来代替物体的有质量的点。
1、特点：
A、它没有大小和形状。
网
B、它具有物体的全部的质量。
C、它是一种理想化的模型。
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。
理想化模型：突出主要因素，忽略次要因素，建立起理想化模型。 ——模型是重要的抽象方法之一。 ——模型是物理概念和物理理论赖以建立的基础。
一、物体和质点
探究
一个木块沿着固定斜面向下滑动，可以把木块 看成质点吗？
木块上各部分的运动情况完全相同，木块上 任何一点的运动都能反映木块的运动，可以 用木块上任意一点的运动代替木块的运动。
整个木块的运动简化为一个点的运动，把木 块的质量赋予这个点，它也就成了一个质点。
平动的物体可以取它上面任意一 个点当做质点来代替整个物体。
是不是把木块看成了一个质点？
运动员踢足球的不同部位，会使球产生不同的运动。足球运动中常说的“香蕉球”是 球在空中旋转、整体运动径迹为类似香蕉型弧线的一种运动。在研究如何才能踢出香 蕉球时，能把足球看作质点吗？研究什么样的问题可以把足球看作质点？