1.1质点参考系和坐标系
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1.1 质点、参考系和坐标系
第一章运动的描述运动：物体的空间位置随时间的变化，称为机械运动，简称运动。
第一节质点参考系和坐标系一、教学目标：1、理解质点的概念，知道物体在什么情况下可以看成质点。
2、理解参考系的概念，体验不同的参考系中运动的相对性。
3、会用坐标系描述物体的位置。
二、教学重点、难点重点：1、质点的概念及物体视为质点的条件。
2、运用坐标系描述物体的位置。
难点：质点的概念及物体视为质点的条件。
三、教学过程：运动（机械运动）：物体相对于其它物体的位置变化。
研究对象参考系运动一、物体和质点：1、质点：用来替代物体的有质量的点。
2、意义：为了研究问题的方便（简化问题）而提出的理想化模型。
（科学抽象，事实上不存在）3、条件：研究问题时，其形状和大小对于所研究的问题没有影响或影响很小可以忽略时，物体就可以视为质点。
物体忽略形状和大小质点4、具体情况：⑴无关因素：平动物体⑵次要因素：轨迹问题、行程问题地球公转（自转）⑶实际问题：不涉及转动（具体问题具体分析）5、形状和大小不是视为质点的决定因素，而形状和大小对于我们所研究的问题是否可以忽略才是关键。
二、参考系（运动是绝对的，而静止是相对的）1、定义：为了研究物体的运动而事先假定为不动的物体，叫参考系。
2、选取规则：原则上是任意的，实际选取时以简洁方便为依据。
通常以地面或大地为参考系（举例说明）3、同一物体选取不同的参考系，其运动情况往往不同。
（举例）4、比较两物体的运动情况时，选取同一参考系才有意义。
（举例）5、运动是绝对的，静止是相对，通常所说的运动和静止都是相对于地球/地面。
三、坐标系（参考系的具体表现形式）建立坐标系时，必须标上原点、正方向和单位长度（标度/比例尺）1、描述物体的直线运动———坐标轴（一维坐标系）2、描述物体在平面上的运动———平面直角坐标系（二维坐标系）3、描述物体在空间中的运动———立体空间坐标系（三维坐标系）。
物理：1.1 质点 参考系和坐标系 课件(新人教版必修1)
直角坐标系
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1.水龙头离地面高度为1m。一个水滴离开水 龙头后，第0.1s末、第0.2s末、第0.3s末离 水龙头的距离分别是4.9cm、19.6cm、 44.1cm，建立适当的坐标，试画出这三个 时刻水滴的坐标。
1.1 质点 参考系和坐标系
我们如何描述运动 员的运动？ 员的运动？ 描述起来有什么 困难？ 困难？ 为什么有困难？ 为什么有困难？
一.质点 质点
1.质点：用来代替物体的有质量的 质点：用来代替物体的有质量的 质点 有质量 点 ２.质点是人们为了使实际问题简化而引入 质点是人们为了使实际问题简化而引入
4.参考系的选择在理论上是任意的，但在实 参考系的选择在理论上是任意的， 参考系的选择在理论上是任意的 际问题中，应以研究问题方便为原则， 际问题中，应以研究问题方便为原则，使 之对运动的描述尽可能的简单。 之对运动的描述尽可能的简单。在不说明 参考系的情况下， 参考系的情况下，通常应认为是以地面为 参考系的。 参考系的。 练习1：对于参考系， 练习 ：对于参考系，下列说法正确的是 ( CD )
3.甲、乙、丙三架观光电梯，甲中乘客看一 甲 丙三架观光电梯， 高楼在向下运动； 高楼在向下运动；乙中乘客看甲在向下运 丙中乘客看甲、乙都在向上运动， 动；丙中乘客看甲、乙都在向上运动，由 此可判断这三架电梯相对于地面的运动情 CD 况可能是（ 况可能是（ ） • A．甲向下、乙向下、丙向下 ．甲向下、乙向下、 • B．甲向下、乙向下、丙向上 ．甲向下、乙向下、 • C．甲向上、乙向上、丙向上 ．甲向上、乙向上、 • D．甲向上、乙向上、丙向下 ．甲向上、乙向上、
• 练习 ：诗句“满眼风波多闪灼，看山恰似 练习2：诗句“满眼风波多闪灼， 走来迎，仔细看山山不动，是船行” 走来迎，仔细看山山不动，是船行”中， 看山恰似走来迎” 是船行” “看山恰似走来迎”和“是船行”所选的 A 参考系分别为（ 参考系分别为（ ） • Ａ。船和山 Ａ。船和山 Ｂ。山和船 Ｂ。山和船 • Ｃ。地面和山 Ｃ。地面和山 Ｄ。河岸和流 Ｄ。河岸和流 水
1.1质点、参考系和坐标系
• 第一章 • 运动的描述
我们生活的世界因为运动而多姿多彩。 运动是一切物体的固有属性，是物体的存 在形式，宇宙中的一切，大到天体，小到 分子、原子、都处在永恒的运动中.
不了解运动，就不了解自然！ ——亚里士多德
第一节
质点 参考系和坐标系
一、机械运动： 物体的空间位置随时间的变化叫机械运动， 简称运动。 机械运动是自然界中最简单、最基本的运动 形态。
河岸、竹排
2、敦煌曲子词中有这样的诗句：“满眼风波多闪 烁，看山恰似走来迎，仔细看山山不动，是船行” 其中“看山恰似走来迎”和“是船行”所选的参 考系分别是什么？ 人 山（地面）
人（船）
两岸（青山）
襄邑道中
宋 陈与义
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。
两岸（榆堤）
人
【当堂练习】
5m
O
X
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、正方向和单位长度，建立 直线坐标系。
坐标系的几个要素：
原点
单位长度
正方向
数字
物理量的符 号和单位
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？
2、种类 1）描述直线运动 ——建立一维直线坐标系．
问题5：物体都可以看做质点吗？
例1、研究火车从北京开到上海的轨迹时 可以 研究火车运动过程中车轮的转动情况 不可以 研究地球绕太阳公转时的轨道 可以 研究地球的自转情况 不可以 研究原子核外电子的绕核运动 不可以 研究字典平移的一段距离 可以
问题6：从上面的例子中你发现了什么？
1）同一物体在研究不同问题时有时可以看 成质点，有时不能。 2）大小不是决定物体是否能看成质点的条 件，再大的物体有时也可以看成质点，再小 的物体有时也不能当成质点。
我们生活的世界因为运动而多姿多彩。 运动是一切物体的固有属性，是物体的存 在形式，宇宙中的一切，大到天体，小到 分子、原子、都处在永恒的运动中.
不了解运动，就不了解自然！ ——亚里士多德
第一节
质点 参考系和坐标系
一、机械运动： 物体的空间位置随时间的变化叫机械运动， 简称运动。 机械运动是自然界中最简单、最基本的运动 形态。
河岸、竹排
2、敦煌曲子词中有这样的诗句：“满眼风波多闪 烁，看山恰似走来迎，仔细看山山不动，是船行” 其中“看山恰似走来迎”和“是船行”所选的参 考系分别是什么？ 人 山（地面）
人（船）
两岸（青山）
襄邑道中
宋 陈与义
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。
两岸（榆堤）
人
【当堂练习】
5m
O
X
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、正方向和单位长度，建立 直线坐标系。
坐标系的几个要素：
原点
单位长度
正方向
数字
物理量的符 号和单位
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？
2、种类 1）描述直线运动 ——建立一维直线坐标系．
问题5：物体都可以看做质点吗？
例1、研究火车从北京开到上海的轨迹时 可以 研究火车运动过程中车轮的转动情况 不可以 研究地球绕太阳公转时的轨道 可以 研究地球的自转情况 不可以 研究原子核外电子的绕核运动 不可以 研究字典平移的一段距离 可以
问题6：从上面的例子中你发现了什么？
1）同一物体在研究不同问题时有时可以看 成质点，有时不能。 2）大小不是决定物体是否能看成质点的条 件，再大的物体有时也可以看成质点，再小 的物体有时也不能当成质点。
物理必修一1.1 质点 参考系和坐标系
图7
解析 甲、乙两人的争论是由于选择的参考系不同而引起的，A错，B对； 研究物体的运动时一定要选择参考系，C错； 参考系的选择具有任意性，D错.
12345
4.(参考系)(2019·上海市七宝中学期中)小刚同学在一次蹦极运动后说：“在下落运动
的那段时间里，我感觉大地扑面而来.”这里的“扑面而来”所选的参考系是
第一章 运动的描述
学习目标
1.理解什么是质点，知道质点是一种理想化物理模型. 2.知道把物体看做质点的条件. 3.知道参考系的概念，知道选取不同的参考系对物体的运动情况的描述可能
不同. 4.理解坐标系的概念，会用一维坐标系描述物体的位置及位置的变化.
内容索引
NEIRONGSUOYIN
知识梳理
预习新知 梳理教材
知识深化
三种坐标系的比较
分类 项目
直线坐标系
平面坐标系
空间坐标系
物体在某平面内做曲线
适用运动 物体沿直线运动时
物体在空间内做曲线运动时
运动时
在平面内画相互垂直的 在空间画三个相互垂直的x 在直线上规定原点、
x轴与y轴，即可组成平 轴、y轴和z轴，即可组成三 建立方法 正方向和单位长度，
面直角坐标系.物体的 维坐标系.物体的位置由三 就建立了直线坐标系
位置由一对坐标值确定 个坐标值来确定
应用实例
N点位置坐标：x＝3 m， P点位置坐标：x＝2 m，
M点位置坐标：x＝2 m
y＝4 m
y＝3 m，z＝4 m
例3 从高出地面2 m的位置竖直向上抛出一个球，它上升4 m后回落，最后小球到达 地面，如图6所示.分别以地面和抛出点为原点建立坐标系，方向均以向上为正方向， 填写下表：
二 参考系
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。
高中物理 1.1质点、参考系和坐标系课件 新人教版必修1
判一判 (1)很小的物体一定能看成质点。 ( ) ) ) (2)同一物体有时可看成质点，有时则不能。( (3)质点与几何中心点一样，没有区别。(
提示：(1)错， (2)对， (3)错。 能够看成质点的条件是，当所研究的问题能够忽略物体的大小、形状时，才能看成质点，与物体 本身大小无关，因此(1)错，(2)对，几何中心点无质量，(3)错。
[典题探究] 例 2 如图所示，由于风，河岸上的旗帜向右飘，在河面上的两条船上的旗帜分别向右和向左飘，两 条船的运动状态是( )
A． A 船肯定是向左运动的 B．A 船肯定是静止的 C． B 船肯定是向右运动的 D． B 船可能是静止的
(1)河岸上的旗帜向右飘，说明风向哪个方向吹。
提示：向右吹。 (2)该问题除了考虑船的运动方向，还需要考虑什么？ 提示：还要考虑船与风的速度大小。
[解析] 甲车内同学看到乙车不动，说明甲车和乙车运动情况相同，乙车内同学看到树木向西运动， 说明乙车在向东运动。
考点三 建立坐标系的意义及方法 [重难突破] 1．意义 借助适当的坐标系，可定量地描述物体的位置及位置变化。 2．方法 直线坐 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、 标系 二维坐 标系 三维坐 标系 即一维运动时 当物体在某一平面内做 曲线运动，即二维运动 时 当物体在空间内运动时 正方向和标度，建立直线坐标系 需用两个相互垂直的坐标确定它的位置，即二 维坐标(平面坐标) 需采用三个坐标确定它的位置， 即三维坐标(空 间坐标)
[典题探究] 例 3 从一深 4 m 的井中用水桶提水，出井口后再往上提升 1 m，选井口处为原点，水桶竖直向上提升
－4 m ，最后水桶的位置坐标为________ 1m 的路线为 x 轴，向上为正方向，则水桶在水面时的位置坐标为________ 。 0 5m 。 如果选水面为坐标原点，那么水桶在水面时的位置坐标为________ ，最后水桶的位置坐标为________
1.1质点参考系和坐标系
2 参考系（reference frame）
参考系的选择 （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）同一物体对于不同的参考系，运动 可能不同
注意：比较两个物体的运动情况，必须选 择同一个参考系才有意义。
3 坐标系（coordinate system）
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 及位置变化？ 文字描述方便吗？能精确吗？ 有没有简便又准确的方法？
运动的描述
高中物理 必修 ①
观察与思考
想一想
如何解释小孩的静止？
物体的运动是相对的 —— 运动的相对性 描述运动要寻找参考物体
运动的描述
高中物理 必修 ①
2 参考系（reference frame）
2.1 为描述物体的运动而选用来做参考的另外物体 参考系
做一做
“日出东方，夕阳西下”是以________ 作为 参考系的;“小小竹排江中游，巍巍青山两岸 走”第一句以 ________为参考系，第二句是 以___________为参考系。
1 质点（mass point）
归纳 3、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。 4、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。
运动的描述
高中物理 必修 ①
1 质点（mass point）
研究：在下列问题中，能否将物体看作质点？ ① 研究地球绕太阳的公转 ② 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？ ③ 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？ ④ 研究火车通过一座桥梁运动时，能否将 火车视为质点？
新人教版高中物理必修一 1.1质点参考坐标系课件(共11张PPT)
• 10、人的志向通常和他们的能力成正比例。2021/3/182021/3/182021/3/183/18/2021 8:47:18 AM • 11、夫学须志也，才须学也，非学无以广才，非志无以成学。2021/3/182021/3/182021/3/18Mar-2118-Mar-21 • 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。2021/3/182021/3/182021/3/18Thursday, March 18, 2021 • 13、志不立，天下无可成之事。2021/3/182021/3/182021/3/182021/3/183/18/2021
（1）描述物体的运动，必须首先选择参考系。 参考系的选择是任意的。 （2）参考系选择不同，运动描述的结果可能 会不同。 （3）比较两个物体的运动时，必须选择同一 个参考系。
巩固与练习：
下列说法正确的是 C A．参考系就是不动的D物体
B．任何情况下，只有地球是最理想的参考 系
C．不选定参考系，就无法研究物体的运动
说法正确的是 B A．以甲车为参考C 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
三、坐标系
为了定量描述物体的运动，我们要建立坐标 系。
原点、正方向和单位长度
• 9、春去春又回，新桃换旧符。在那桃花盛开的地方，在这醉人芬芳的季节，愿你生活像春天一样阳光，心情像桃花一样美丽，日子像桃子一样甜蜜。 2021/3/182021/3/18Thursday, March 18, 2021
（4）火车过电线杆时，计算火车过杆时间， 可将火车看成质点吗？为什么？
问题与思考：
物理中的“质点”和几何中的点有什么相同 和不同之处？
（1）描述物体的运动，必须首先选择参考系。 参考系的选择是任意的。 （2）参考系选择不同，运动描述的结果可能 会不同。 （3）比较两个物体的运动时，必须选择同一 个参考系。
巩固与练习：
下列说法正确的是 C A．参考系就是不动的D物体
B．任何情况下，只有地球是最理想的参考 系
C．不选定参考系，就无法研究物体的运动
说法正确的是 B A．以甲车为参考C 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
三、坐标系
为了定量描述物体的运动，我们要建立坐标 系。
原点、正方向和单位长度
• 9、春去春又回，新桃换旧符。在那桃花盛开的地方，在这醉人芬芳的季节，愿你生活像春天一样阳光，心情像桃花一样美丽，日子像桃子一样甜蜜。 2021/3/182021/3/18Thursday, March 18, 2021
（4）火车过电线杆时，计算火车过杆时间， 可将火车看成质点吗？为什么？
问题与思考：
物理中的“质点”和几何中的点有什么相同 和不同之处？
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壹
另一个物体
位置改变
机
一个物体
械
运
动 机械运动
参考系
图1.1-3 问：车中的孩子是静止的还是在运动？
小孩相对于车是静止的 小孩相对于地面是运动的
描述物体的运动时，
贰
用来作为参考的物体
参
考
系
静止是相对的！
Hale Waihona Puke 运动是绝对的！看图1.1-4回答选择飞机或者地面为参考系，伞兵的轨 迹是怎么样的？
地面：曲线
1.1 质点 参考系和坐标系
1.1 particle reference system and coordinate system 高安二中：金农
GAOANERZHONG:JINNONG
壹
贰
叁
肆
目
机参 械考 运系 动
质
坐
点
标
系
录
描
诗人
气势磅礴
水流
述
物
体
诗人
矫捷如燕
运动员
的
运
动
画家
用线条表示风
车辆
叁
你能准确的描述一辆运动的 火车上各点的运动情况吗？
质 点
问题1、估算火车从高安到北京所花的时间；
简化问题： 考虑主要因素：火车整体向前的速度（质量） 忽略次要因素：火车的形状大小（不考虑车轮
的转动情况） 理想化模型—---质点 （我们之前还做过哪些
理想化处理）
问题2、估算火车通过桥梁所花的时间；
定义
肆
为了定量描述物体的位置及位置的变化
坐 标 系
例3、一物体从O出发,沿东偏北30度的方向运动 10m至A点,然后又向正南方向运动5m至B点 1、建立适当坐标系，描述出该物体的运动轨迹； 2、依据建立的坐标系分别求出A ，B两点的坐标； 3、求整个过程物体位置的变化。
不能忽略火车的大小！！！ 一个物体能否看成质点是由问题的性质决定
的
想一想:在研究地球自传和公转时,地球 可不可以看成质点？
例2、撑杆跳高是一项非常刺激的体育运动项目，一般来说可 以把撑杆跳运动分为如下几个阶段：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． （1）教练员针对训练录像纠正运动员的错误时，能否将运动员 看成质点？______ （2）分析运动员的助跑速度时，能否将其看成质点？______ （3）测量其所跳高度（判断其是否打破纪录）时，能否将其 看成质点？______． （4）其他运动员在学习研究各项技术动作时，能否将其看成质 点？ ______．
飞机：直线
例1：如图所示，飞机沿水平方向匀速飞行，每隔相 同的时间释放一枚炸弹，炸弹在空中的位置关系应 为（不计空气阻力）（ ）
A
B
C
D
练习1：一只蜜蜂和一辆汽车在平直公路上以同样大 小的速度并列运动.如果这只蜜蜂眼睛紧盯着汽车车 轮边缘上某一点(如粘着的一块口香糖),那么它看到 的这一点的运动轨迹是( )