我国常用坐标参照系

我国常用坐标参照系
我国常用坐标参照系

我国地形图一般采用高斯投影,所以通常转化成高斯平面坐标显示到地图上。而在经纬度向平面坐标转化的过程中,需要用到椭球参数,因此要考虑所选的坐标系,我国常用的坐标系有北京54,西安80,WGS-84坐标系,不同的坐标系对应的椭球体是不一样的,我们所说的地理数据都是为了描述大地水准面上的某一个点,而大地水准面是不规则的,我们用一个规定的椭球面去拟合这个水准面,用椭球面上的点来近似表示地球上的点。每个国家地理情况不同,采用的椭球体也不尽相同。北京54坐标系采用的是克拉索夫斯基(Krassovsky)椭球体,而西安80采用的是IAG 75地球椭球体。

5. 我国常用坐标参照系

A. 旧1954北京坐标系(参心坐标系)

1954北京坐标系是我国目前广泛采用的大地测量坐标系。该坐标系源自于前苏联1942年普尔科夫坐标系。

椭球:克拉索夫斯基椭球

长半轴a:6378245m

扁率f:1/298.3

高程:以1956年青岛验潮站的黄海平均海水面为基准

缺点:(包括3个方面,后续)

B. 1980西安大地坐标系(参心坐标系)

原因:a. 1954坐标系椭球参数长半轴有108m的差距与现在的精确值

b. 参考椭球面与我国大地水准面之间存在自西向东的系统性倾斜,东部差距达68m

c. 几何大地测量和物理大地测量应用的参考面不统一。重力数据处理时采用的是赫尔默特正常重力公式,与其相应的椭球为赫尔默特椭球,这与克拉索夫斯基椭球不一致。

d. 定向不明确:克拉索夫斯基椭球短半轴既不指向CIO也不指向我国地极原点JYD1968.0;同时其起始子午面也不是国际时间局所定义的格林尼治平均天文台子午面。这给坐标换算带来了很多麻烦。

e. 1954坐标系还是按局部平差逐步提供大地点成果的,因此不可避免地会出现一些矛盾和不够合理的地方。

原则:a. 全国天文大地网整体平差要在新的坐标系的参考椭球面上进行。为此首先需要建立一个新的大地坐标系,并名之为1980国家大地坐标系;

b. 1980国家大地坐标系的大地原点定在我国中部。具体选在陕西泾阳县永乐镇

c. 采用国际大地测量和地球物理联合会1975年推荐的四个地球椭球参数(a,J2,GM,omega),并根据这四个参数求解椭球扁率和其它参数。(a=6378140m;GM=3.986005*pow(10,14);J2=1.08263*pow (10,-8);omega=7.292115*pow(10,-5))

d. 1980年国家大地坐标系的椭圆短半轴平行于地球质心指向我国地极原点JYD1968.0方向;大地起始子午面平行于格林尼治天文台的平均子午面

e. 高程方向的约束条件:椭球定位参数以我国范围内----高程异常值平方和------最小。

优点:a. 参心坐标系是在1954北京坐标系的基础上建立起来的(参见《大地测量学》162页(20-8)式)

b. 椭球面同似大地水准面在我国境内最为密合,并且是多点定位

c. 定向明确

d. 大地原点位置居中,比较适当

e. 大地高程基准采用1956黄海高程系

C. 新1954北京坐标系

原因:由于1954旧坐标系存在时间较长,而它又与GDZ80两者之间的差距较大,所以给成果的使用带来了很大的不便。促使人们建立一个介于两者之间的新1954坐标系。

特点:a. 新BJ54是-------在GDZ80的基础上,改变GDZ80的IUGG1975椭球几何参数为克拉索夫斯基椭球参数;并将GDZ80坐标原点进行平移-------从而建立起来的。

b. 综合GDZ80和旧BJ54建立起来的

c. 采用多点定位,但椭球面与大地水准面在我国境内不是最佳拟合

d. 定向明确。与GDZ80平行

e. 大地原点与GDZ80相同,但是大地起算数据不同(注意区分参考椭球中心或者坐标系原点与大地原点的区别)

f. 与旧BJ54相比,所采用的椭球参数相同,定位相近,但是定向不同。

g. 旧BJ54是局部平差,新BJ54是GDZ80整体平差结果的转换值,因此,新旧BJ54之间并无全国范围内统一的转换参数,只能进行局部转换。

3、我国1954年北京坐标系

(1)旧54北京坐标系

1954年北京坐标系是国家在20世纪50年代为了满足建设的需要迫切建立的一个坐标系统。此坐标系采用的是克拉索夫斯基椭球参数。而椭球定向不明确,椭球定位时大地原点位于苏联最西部列宁格勒附近的普尔科沃,此定位使得椭球面与我国大地水准面呈西高东低的系统性倾斜。该坐标系的大地点坐标是经局部平差逐次得到的,全国的大地控制点不能连成统一的整体,区与区之间的接合部存在较大隙距,同一点在不同区的坐标之差可达1~2m。虽然该坐标系在近五十年的测绘生产中发挥勒巨大的作用,但是随着科学技术的发展,它已经难以适应现代化建设的需要。

(2)新54北京坐标系

1980年国家大地坐标系建立之后,各大地点坐标与1954年北京坐标系统的原坐标出现较大的差异,这给成果换算带来很大的不便,鉴于此国家在1980年国家大地坐系的基础上又改用克拉索夫斯基椭球参数,同时沿空间3个坐标轴上进行平移,建立了新1954年北京坐标系统。新1954年北京坐标系仍然采用克拉索夫斯基椭球参数;而其定位定向的依据依然与1980年国家大地坐标系相同,大地原点仍然采用西安原点只是大地原点的起算数据有所不同;大地点高程是以1956年青岛验潮站求出的黄海平均海水面为基准的正常高系统。

4、1980年国家大地坐标系

在1978年我国决定对全国的天文大地网施行整体平差,而这项工作需要在新的坐标系参考椭球面上进行,于是首先建立了新的大地坐标系统,即1980年国家大地坐标系。此坐标系可以描述如下:①采用了1975年国际大地测量与地球物理联合会第16届大会推荐的椭球体参数。②大地原点位于我国中部的陕西省泾阳县永乐镇,简称为西安大地原点。③大地点高程是以1956年青岛验潮站的黄海平均海水面为基准的正常高系统。④椭球定位满足的条件:椭球面与似大地水准面在我国地域最密合,起始子午面平行于我国定义的起始天文子午面。

1980年国家大地坐标系统完全符合建立经典参心大地坐标系的原理,椭球面与大地水准面能够较好的密合,全国范围的平均差值由1954北京坐标系的29m减少至10m。

质点、参考系、坐标系知识点及习题

1.质点(A) (1)没有形状、大小,而具有质量的点。 (2)质点是一个理想化的物理模型,实际并不存在。 (3)一个物体能否看成质点,并不取决于这个物体的大小,而是看在所研究的问题中物体的形状、大小和物体上各部分运动情况的差异是否为可以忽略的次要因素,要具体问题具体分析。 2.参考系(A) (1)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)在描述一个物体运动时,选来作为标准的(即假定为不动的)另外的物体,叫做 参考系。 对参考系应明确以下几点: ①对同一运动物体,选取不同的物体作参考系时,对物体的观察结果往往不同的。 ②在研究实际问题时,选取参考系的基本原则是能对研究对象的运动情况的描述得到尽量的简化,能够使解题显得简捷。 ③因为今后我们主要讨论地面上的物体的运动,所以通常取地面作为参照系 3.坐标系 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。坐标系是在参考系的基础上抽象出来的概念,是抽象化的参考系。 (1)坐标系即参考系的具体化,是在参考系上建立的,坐标系相对参考系是静止的。具体有: ①一维坐标:描述物体在一条直线上运动,即物体做一维运动时,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。如图1—1—1所示,若某一物体运动到A点,此时它的位置坐标X A=3m,若它运动到B点,则此时它的坐标X B=-2m(“-”表示沿X轴负方向)。 ②二维坐标:平面直角坐标,描述物体在一平面内运动,即二维运动时,需采用两个坐标确定它的位置③三维坐标:立体坐标系,描述物体在空间的运动。 (2)GPS定位仪——确定地球物体的具体方位,提供准确时间。 要注意以下几点: (a)坐标系相对参考系是静止的。 (b)坐标的三要素:原点、正方向、标度单位。 (c)用坐标表示质点的位置。 (d)用坐标的变化描述质点的位置改变 坐标系与GPS全球定位系统 最常用的地理坐标系是经纬度坐标系,这个坐标系可以确定地球上任何一点的位置,如果我们将地球看作一个球体,而经纬网就是加在地球表面的地理坐标参照系格网,经度和纬度是从地球中心对地球表面给定点量测得到的角度,经度是东西方向,而纬度是南北方向,经线从地球南北极穿过,而纬线是平行于赤道的环线,需要说明的是经纬度坐标系不是一种平面坐标系,因为度不是标准的长度单位,不可用其量测面积长度;平面坐标系(又称笛卡儿坐标系),因其具有以下特性:可量测水平X方向和竖直Y方向的距离,可进行长度、角度和面积的量测,可用不同的数学公式将地球球体表面投影到二维平面上而得到广泛的应用。

质点参考系和坐标系教学设计

质点、参考系和坐标系教学设计 襄阳四中高一物理组沈冬 整体设计 质点模型是高中物理提出的第一个物理模型,也是最简单的模型,对质点概念的形成以及质点模型的建立过程,教学要求是初步的.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,为了准确、定量地描述质点的运动,又要建立坐标系.质点、参考系和坐标系是描述物体运动的基础知识,所以本教学设计是逐步展开的. 本课程的教学设计要解决两个问题:一是通过在教学中创设多样的问题情景,引导学生讨论并总结质点的概念;二是合作探究引入参考系和坐标系的意义,以及如何建立合适的参考系和坐标系,然后介绍全球卫星定位系统,让学生了解信息,拓展视野. 一、教学目标 1.知识与技能: (1)理解质点的概念.能明确物体在什么情况下可以看作质点. (2)知道参考系的概念.知道选取参考系时,要考虑到使运动的描述尽可能简单. (3)知道坐标系的概念.能够用坐标系描述物体的位置和位置的变化. 2.过程与方法: (1)领悟质点概念的提出和分析、建立的过程 (2)了解物理学研究中物理模型的特点,初步掌握科学抽象这种研究方法 (3)通过数形结合的学习,认识数学工具在物理学中的作用 3.情感态度与价值观: (1)通过学生的观察、探究体验,使学生保持对科学的求知欲,乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理 (2)通过小组讨论,培养学生相互合作、共同探索的团队精神,并使学生学会合作与交流,逐步形成严谨求实的科学态度 (3)体验物理学研究问题的方法——科学抽象,养成正确处理问题的方法,学会在研究问题中突出主要矛盾的哲学价值观 二、教学重点、难点 1.教学重点及其教学策略: 重点:质点概念的理解、参考系的选取、坐标系的建立 教学策略:通过观察、思考、讨论和实例分析来加深理解。 2.教学难点及其教学策略: 难点:理想化模型——质点的建立,及相应的思想方法 教学策略:通过问题的讨论,在原有认知水平上进一步深化拓宽,达到认知的螺旋上升,攻克难点 三、教学资源 1.演示器材:铁环,竹蜻蜓,纸飞机 2.课件:PPT 3. 图片资料 4.多媒体教学设备一套。 四、课时安排 1课时 五、教学过程 [新课导入]

高中物理质点、参考系和坐标系的知识点

高中物理质点、参考系和坐标系的知识点 1质点 1.定义:用来代替物体的有质量的点,是一个理想化的模型。 2.原则:物体的大小和形状对研究问题没有影响或影响很小可以忽略不计。 3.内容: (1)没有形状、大小,而具有质量的点。 (2)质点是一个理想化的物理模型,实际并不存在。 (3)一个物体能否看成质点,并不取决于这个物体的大小,而是看在所研究的问题中物体的形状、大小和物体上各部分运动情况的差异是否为可以忽略的次要因素,要具体问题具体分析。 1参考系、坐标系 1、参考系定义:为了研究物体的运动而假定不动的物体。 2、注意点:运动的描述是相对的,因参考系的选取的不同而不同。参考系的选择以研究问题的方便为原则。 3、坐标系:为了定量描述物体的位置及位置的变化而建立的参考系。 (1)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)在描述一个物体运动时,选来作为标准的(即假定为不动的)另外的物体,叫做参考系。 对参考系应明确以下几点: ①对同一运动物体,选取不同的物体作参考系时,对物体的观察结果往往不同的。 ②在研究实际问题时,选取参考系的基本原则是能对研究对象的运动情况的描述得到尽量的简化,能够使解题显得简捷。 ③因为今后我们主要讨论地面上的物体的运动,所以通常取地面作为参照系?

1坐标系 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。坐标系是在参考系的基础上抽象出来的概念,是抽象化的参考系。 (1)坐标系即参考系的具体化,是在参考系上建立的,坐标系相对参考系是静止的。 具体有: ①一维坐标:描述物体在一条直线上运动,即物体做一维运动时,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。如图1—1—1所示,若某一物体运动到A点,此时它的位置坐标XA=3m,若它运动到B点,则此时它的坐标XB=-2m(“-”表示沿X轴负方向)。 ②二维坐标:平面直角坐标,描述物体在一平面内运动,即二维运动时,需采用两个坐标确定它的位置③三维坐标:立体坐标系,描述物体在空间的运动。 (2)GPS定位仪——确定地球物体的具体方位,提供准确时间。 要注意以下几点: (a)坐标系相对参考系是静止的。 (b)坐标的三要素:原点、正方向、标度单位。 (c)用坐标表示质点的位置。 (d)用坐标的变化描述质点的位置改变 1机械运动1、定义:一个物体相对于另一个物体位置发生变化(注意机械运动是相对的)。 2、运动形式:平动(物体上各点运动形式相同)、转动、振动(围绕某点往复运动)等。

参考系坐标系及转换汇总

1 天球坐标系、地球坐标系和卫星测量中常用的坐标系的建立方法。天球直角坐标系 天球坐标系 天球球面坐标系 坐标系 地球直角坐标系 地球坐标系 地球大地坐标系 常用的天球坐标系:天球赤道坐标系、天球地平坐标系和天文坐标系。在天球坐标系中,天体的空间位置可用天球空间直角坐标系或天球球面坐标系两种方式来描述。 1 天球空间直角坐标系的定义 地球质心O为坐标原点,Z轴指向天球北极,X轴指向春分点,Y轴垂直于XOZ平面,与X轴和Z轴构成右手坐标系。则在此坐标系下,空间点的位置由坐标(X,Y,Z)来描述。 春分点:当太阳在地球的黄道上由天球南半球进入北半球,黄道与赤道的交 点).

2 天球球面坐标系的定义 地球质心O为坐标原点,春分点轴与天轴(天轴:地球自转的轴)所在平面为天球经度(赤经)测量基准——基准子午面,赤道为天球纬度测量基准而建立球面坐标。空间点的位置在天球坐标系下的表述为(r,α,δ)。

表示:2-1天球空间直角坐标系与天球球面坐标系的关系可用图

岁差和章动的影响 岁差:地球实际上不是一个理想的球体,地球自转轴方向不再保持不变,这 使春分点在黄道上产生缓慢的西移,这种现象在天文学中称为岁差。章动:在日月引力等因素的影响下,瞬时北天极将绕瞬时平北天极旋转,大致呈椭圆,这种现象称为章动。 极移:地球自转轴相对地球体的位置并不是固定的,因而,地极点在地球表面上的位置,是随时间而变化的,这种现象称为极移。地球的自转轴不仅受日、月引力作用而使其在空间变化,而且还受地球内部质量不均匀影响在地球内部运动。前者导致岁差和章动,后者导致极移。 协议天球坐标系:为了建立一个与惯性坐标系统相接近的坐标系,人们通常选择某一时刻,作为标准历元,并将此刻地球的瞬时自转轴(指向北极)和地心至瞬时春分点的方向,经过瞬时的岁差和章动改正后,分别作为X轴和Z轴的指向,。协议天球坐标系由此建立的坐标系称为 3 地球坐标系

质点参考系和坐标系教案

第一节质点参考系和坐标系 …………石家庄五中闫会波一、教学目标 1.知识与技能: (1)理解质点的概念.能明确物体在什么情况下可以看作质点. (2)知道参考系的概念.知道选取参考系时,要考虑到使运动的描述尽可能简单. (3)知道坐标系的概念.能够用坐标系描述物体的位置和位置的变化. 2.过程与方法: (1)领悟质点概念的提出和分析、建立的过程 (2)物理模型的特点。 (3)数学工具是物理研究的帮手。 3.情感态度与价值观: (1)通过提问,观看ppt使学生保持对科学的求知欲。 (2)形成严谨求实的科学态度 (3)研究问题中突出主要矛盾的哲学价值观 二、教学重点、难点 1.教学重点 重点:质点概念的理解、参考系的选取、坐标系的建立 2.教学难点及其教学策略: 难点:理想化模型——质点的建立。 三.教学过程 引入新课 呈现“神舟”6号从发射到返回舱成功回收的主要阶段。 讲述:飞船在茫茫太空遨游,如何描述它的运动呢?文学家、艺术家采用形象的手法。“凌云戏月游银汉,转瞬翔天过太空”,短短一两句话就勾勒出航天飞船的雄姿。 世界万物都在运动,对于不同物体的运动,不同的人(如文学家、艺术家等)有不同的描述,请举例说明。 那么科学家怎样描述物体的机械运动?

著名物理学家海森伯曾说过:“为了理解现象,首要条件就是引入适当的概念。只有借助于正确的概念,我们才能真正知道观察到了什么。” 讲授新课 (一)、物体与质点 1、观看雄鹰展翅的图片。 (1)要准确描述雄鹰身上各点的位置随时间的变化不是容易事,困难和麻烦出在哪儿呢? (2)如果我们研究雄鹰从石家庄出发到飞往北京所需要的时间,需要了解它身体各部分运动的区别吗? 在物理学中,突出问题的主要方面,忽略次要因素,经过科学抽象而建立理想化的“物理模型”,并将其作为研究对象,是经常采用的一种科学研究方法。 教师结论:在某些情况下,根据所要研究问题的性质,可以忽略某些物体的大小和形状。2、提问: (1)研究地球绕太阳的公转能否把地球视为一个点呢? (2)一列沿京石铁路运动的火车,若研究它从石家庄到北京的运动能否把它简化为一个点? (3)研究地球上各处的季节变化时,能否把它视为质点呢? (4)研究火车通过南京长江大桥的运动时,能否把它简化为一个质点? 3、通过以上几个问题请同学们进一步讨论: (1)物体是否在所有的情况下都能看作质点? (2)物体看作质点的条件是什么? 物体看做质点的条件:由问题的性质决定。 (1)物体的各部分的运动情况都相同,此物体可以当作质点。 (2)物体的形状大小远远小于所研究的距离,此物可当作质点。

参考系坐标系及转换

1天球坐标系、地球坐标系和卫星测量中常用的坐标系的建立方法。 L天球直角坐标系 厂天球坐标系 天球球面坐标系 地球直角坐标系地球大地坐标系 常用的天球坐标系:天球赤道坐标系、天球地平坐标系和天文坐标系。 在天球坐标系中,天体的空间位置可用天球空间直角坐标系或天球球面坐标系两种方式来描述。 1天球空间直角坐标系的定义 地球质心0为坐标原点,Z轴指向天球北极,X轴指向春分点,丫轴垂直于XOZ 平面,与X轴和Z轴构成右手坐标系。则在此坐标系下,空间点的位置由坐标(X,丫Z)来描述。 春分点:当太阳在地球的黄道上由天球南半球进入北半球,黄道与赤道的交点)

A <空闵直笥坐瑟厂K V : z 丿的楚辽” 2天球球面坐标系的定义 地球质心0为坐标原点,春分点轴与天轴(天轴:地球自转的轴)所在平面为天 球经度(赤经)测量基准一一基准子午面,赤道为天球纬度测量基准而建立球面 坐标。空间点的位置在天球坐标系下的表述为(r ,a,S )。 天欢申诗与地球质?M 重合T 赤礙刊为舍天黏 和感分点的天球子牛面 与过天体$的天球子牛面 之间的夾角,未纬 S 为 原点Mi 天体£的连規与 天球击道面之间的夹角, 旬題丫为展点Mi 天体S 球球】?坐抚1就,S 1 r )的C 义: 天球空间直角坐标系与天球球面坐标系的关系可用图 2-1表示: 感鼻—地I 球质心M 一孑塾一指向天球北奴Pn 、 ¥菇'一垂直于XMZ 平面, 与X 抽和Z 抽枸成右 手坐 标系统。 Pn A Z y X 1 \y X 奋 My\5 Ps / /

对同一空间点,直角坐标糸与其著效的球面坐标糸参教间有如下转换关务: C X - /cos a cos S < Y= / sin cos -Z = ysin 5 Y V a = arctan —— L Xz d -arctail . 岁差和章动的影响 岁差:地球实际上不是一个理想的球体,地球自转轴方向不再保持不变,这使春分点在黄道上产生缓慢的西移,这种现象在天文学中称为岁差。 章动:在日月引力等因素的影响下,瞬时北天极将绕瞬时平北天极旋转,大致呈椭圆,这种现象称为章动。 极移:地球自转轴相对地球体的位置并不是固定的,因而,地极点在地球表面上的位置,是随时间而变化的,这种现象称为极移。地球的自转轴不仅受日、月引力作用而使其在空间变化,而且还受地球内部质量不均匀影响在地球内部运动。 前者导致岁差和章动,后者导致极移。 协议天球坐标系:为了建立一个与惯性坐标系统相接近的坐标系,人们通常选择某一时刻,作为标准历元,并将此刻地球的瞬时自转轴(指向北极)和地心至瞬 时春分点的方向,经过瞬时的岁差和章动改正后,分别作为 X轴和Z轴的指向, 由此建立的坐标系称为协议天球坐标系。天味奋 5 y X X Ps

参考系和坐标系1

第一章运动的描述 ●同步导学● 第1节质点参考系和坐标系 理解领悟 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。由于运动的相对性,描写质点的运动时,必须明确所选择的参考系。为了准确地、定量地描述质点的运动,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。本节知识是学习后面知识的基础,也是整个力学的基础。 1.为什么要引入“质点”这一概念? 物体的运动通常是很复杂的。雄鹰拍打着翅膀在空中翱翔,它的身体在向前运动,但它的翅膀在向前运动的同时还在上下运动;足球在运动场上飞滚,它在向前运动的同时还在不断滚动;呼啸而过的火车,它的车身在向前运动,而车轮在向前运动的同时还在不断滚动,它的发动机和传动机构的运动就更为复杂;舞蹈演员的优美舞姿,令人眼花缭乱,叹为观止。显然,要详细而准确地描述这些物体的运动,是很困难的,并不是一件容易的事。 那么,问题出在哪里呢?原来,物体都有一定的大小和形状,而物体各部分的运动情况一般是不同的,这就导致了描述物体运动的复杂性。假如物体各部分的运动情况都相同,那么在我们研究物体的运动状态时,不就可以用一个“点”来代替它了吗?即使物体各部分的运动情况并不相同,但在某些情况下,我们需要了解物体各部分运动的区别吗?例如,研究地球绕太阳的公转,研究火车的整体运动,等等,我们并不需要了解物体各部分运动的区别。这时,物体的大小和形状并不重要,可以不予考虑,不也就可以用一个“点”来代替它了吗? 可见,在某些情况下,我们可以把物体简化为一个有质量的点,从而引入“质点”这一概念。用来代替物体的有质量的点叫做质点,即质点是没有大小和形状,而具有物体全部质量的点。 2.什么样的物体可以看成质点? 一个物体能否看成质点是相对的,是由问题的性质决定的,要视具体情况而定,不能绝对化。例如,在研究地球绕太阳的公转时,地球能够看成质点;但在研究地球的自转时,地球就不能看成质点了。 物体能否看成质点,与物体本身的大小没有必然的关系。很大的物体可能被看成质点,而很小的物体却不一定能够被看成质点。例如,上面提到的研究地球绕太阳的公转时,地球尽管很大,仍然能够看成质点;但在研究双原子分子的振动及转动时,小小的份子却就不能看成质点了。 一个物体能否被看成质点,一般情况下与物体做直线运动还是曲线运动没有关系,即物体做直线运动或曲线运动时,都可能被看成质点。例如,研究运动员在400m赛跑中的速度变化时,无论是在直道上还是在弯道上,都可以将运动员看成质点。 总之,在研究物体的运动时,若可以不考虑物体的大小和形状,就可以将物体看成质点。

高中物理必修一质点参考系和坐标系精品教案

第一章运动的描述 1.1 质点参考系和坐标系教案 1、教材分析 本节教科书的第一段道出了全章教科书的目标,就是研究“怎样描述物体的机械运动”。教科书一开始就从参考系中明确地抽象出了坐标系的概念,指导思想是强调一般性的科学方法,即为这样的思想作准备:解决问题时首先把实际问题抽象成物理模型,然后用数学方法描述这个模型,并寻求解决的方法。 要研究物体位置的变化问题,首先必须解决位置确定问题,教科书把“物体和质点”当作一个知识点,说明质点是针对物体而言的,实际的“物体”都“占有一定的空间”,在通常的运动过程中,“不同部位的运动情况是不相同的”,从而“给描述运动带来了困难”,解决问题的关键是“能否用一个点来代替物体”。 “科学漫步”栏目中的“全球卫星定位系统”是扩展性内容,其后附有进一步研究的问题,例如“这个定位器处于我国哪个城市的什么部位?从显示屏中你还能获得哪些信息?”。这样做的目的也是使学生养成勤于观察、勤于思考的习惯,提高学生自主获得知识的能力。这类问题不作为针对所有学生的强制性要求。 2、教学目标 1、知道参考系的概念。知道对同一物体选择不同的参考系时,观察的结果可能不同。 2、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。 3、教学重点 1、在研究问题时,如何选取参考系。 2、质点概念的理解。 4、教学难点 在什么情况下可把物体看出质点 5、学情分析 我们的学生属于平行分班,没有实验班,学生已有的知识和实验水平有差距。有些学生对于受力分析及运动情况有一定的基础,但是两者结合起来综合的应用有些困难,需要详细的讲解。 6、教学方法 1.学案导学:见后面的学案。 2.新授课教学基本环节:预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习 7、课前准备

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。 B.研究从桥上通过的一列队伍。 C.研究在水平推力作用下沿水平面运动的木箱。 ..,在研究牵引力来源的时。 ... D.汽车后轮 3、参考系

11,质点,参考系和坐标系练习题及答案解析

11,质点,参考系和坐标系练习题及答案解析 1、质点参考系和坐标系练习题(含答案) 1.下列关于质点的概念叙述正确的是() A、只要是细小的物体都可以看作质点。 B、只要是静止的物体都可以看作质点。 C、在研究某个问题时,一物体可以看做质点,那么在研究另一个问题时,该物体也一定可看做质点。 D、一个物体可否可以看做质点,要看所研究问题的具体情况而定。 2.下列关于质点的说法中正确的是() A、只有体积很小的物体才能看作质点 B、在研究足球旋转的问题时,可把足球看作质点 C、在太空中进行飞船对接的宇航员观察该飞船,可把飞船看作质点

D、从地球上的控制中心跟踪观察在太空中飞行的宇宙飞船,可把飞船看作质点 3.在有云的夜晚,抬头望月,觉得月亮在云中穿行,这是选取的参考系是 A、月亮 B、云 C、地面 D、星() 4.汽车在平直的公路上向东冒雨行驶,下列说法中正确的是 ( ) A、选择汽车为参考系,雨滴是静止的 B、选择地面为参考系,坐在汽车里的乘客是静止的 C、选择汽车为参考系,路旁的树木在向西运动 D、选择乘客为参 考系,刮雨器一定是静止的 5.下面关于质点的正确说法有() A、研究和观察日食时可把太阳当做质点 B、研究地球的公转时可把地球看做质点

C、研究地球的自转时可把地球看做质点 D、原子核很小,可把原子核看做质点 6.一辆汽车在平直公路上匀速行驶,车上的人看到车上的木箱保持静止不动,这是选取_____为参考系的;若选取汽车为参考系,则路边的电线杆是_______的. 参考答案 1、D 2、D 3、B 4、C 5、B 6、汽车、运动 1.下列现象是机械运动的是( ) A.上海的磁悬浮列车正在高速行驶 B.中国的综合国力正在飞速发展 C.煤炭正在熊熊燃烧 D.奥运冠军刘翔在110米栏决赛中 2.下列各物体中,能被视为质点的有( )

质点参考系和坐标系-同步练习题(一)

… 质点参考系和坐标系同步练习 1、甲、乙两辆汽车均以相同速度行驶.有关参考系,下列说法正确的是() A.如两辆汽车均向东行驶,若以甲为参考系,乙是静止的 B.如观察结果是两辆车均静止,参考系可以是第三辆车 C.如果以在甲车中一走动的人为参考系,乙车仍是静止的 D.如甲车突然刹车停下,乙车向东行驶,以乙车为参考系,甲车向西行驶 2、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 3、下列情况中的运动物体,不能被看成质点的是() A.研究绕地球飞行时航天飞机的轨道 B.研究飞行中直升飞机上的螺旋桨的转动情况 C.计算从北京开往上海的一列火车的运行时间 D.计算在传送带上输送的工件数量 4、“坐地日行八万里,巡天遥看一千河.”这一句诗表明() ^ A.坐在地上的人是绝对静止的 B.坐在地上的人相对地球以外的其他星体是运动的 C.人在地球上的静止是相对的,运动是绝对的 D.以上说法都错误 5、地面观察者看雨滴竖直下落时,坐在匀速前进的车厢中的乘客看雨滴是() A.向前运动B.向后运动 C.倾斜落向前下方D.倾斜落向后下方 6、下列关于质点的说法中,正确的是() '

A.质点是一个理想化的模型,实际并不存在 B.因为质点没有大小,所以与几何中心的点没有区别 C.凡是轻小的物体,都可看作质点 D.如果物体的形状和大小在所研究的问题中属于无关或次要因素,就可以把物体 7、如图1-1-1所示,物体沿x轴做直线运动,从A点运动到B点.由图判断A点坐标、B点坐标和走过的路程. 图1―1―1 ! 8、坐在行驶列车里的乘客,看到铁轨两旁树木迅速后退,“行驶着的列车”和“树木迅 速后退”的参考系分别是() A.地面、地面 B.地面、列车C.列车、列车 D.列车、地面 9、下列几种情况下的物体,哪些情况可将物体当作质点来处理() A.游乐场中,坐在翻滚过山车中的小孩 B.确定太空中的宇宙飞船位置 C.研究门的转动 D.研究正在将货物吊起的起重机的受力情况 10、在平直的公路上,甲乘汽车以10m/s的速度运动,乙骑自行车以5 m/s的速度运动,甲、乙的运动方向相同,甲在前,乙在后,则() A.甲观察到乙以5m/s的速度靠近 B.乙观察到甲以5 m/s的速度远离C.甲观察到乙以15 m/s的速度远离 D.乙观察到甲以15 m/s的速度远离 【 11、两辆汽车在平直的公路上行驶,甲车内一个人看乙车没有动,而乙车内的一个人看见路旁的树木向西移动,如果以大地为参考系,上述观察说明() A.甲车不动,乙车向东运动 B.乙车不动,甲车向东运动 C.甲车向西运动,乙车向东运动 D.甲乙两车以相同的速度向东运动12、在研究下述运动时,能把物体看作质点的是()

最新质点参考系坐标系说课稿

§1.1质点+参考系和坐标系 一、教材分析 1.本节课在教材中的地位和作用。 《质点参考系和坐标系》是人教版普通高中物理必修一第一章第一课的内容。是运动学的开篇,本节课主要学习质点、参考系、坐标系的基本概念。通过本节课的学习为进一步学习运动学起到了重要铺垫的作用。 2.教学目标 根据上述教材的结构和内容分析,同时考虑到高一年级新生的认知结构及其心理特征,我制定了以下三维教学目标: 知识与技能:知道质点的概念及条件;知道参考系的概念及作用;掌握坐标系的简单应用。 过程与方法:通过质点模型的学习,体会物理模型在自然规律中的作用;对不同参考系的选取,学会从不同角度研究、分析问题。 情感态度与价值观:通过质点参考系和坐标系第一节课的学习,使学生了解生活与物理的关系,让学生学会用科学的思维去看待事物,并培养学生对高中物理学习的兴趣与信心。 3.重、难点 根据普通高中物理课程标准及教材编排的基础上,结合高一新生对物理既好奇又畏惧的特点,对本节课我确定了以下教学重点和难点: 教学重点:质点概念的建立及其条件本节课的重点。只有掌握了基本的物理概念才能更加准确的理解和掌握后续教材的相关内容。 教学难点:质点模型建立的条件判断。本部分比较抽象,学生欠缺这方面的基础知识。需要教师的引导与对具体实例的分析。 二、教法与学法 教学是教师的教和学生的学共同组成的传递和掌握社会经验的双边活动。在这期间,教师只是起主导作用,而学生才是教学活动的主体。为了体现以学生为主体,遵循高一年级学生的认知规律,体现循序渐进和启发式的教学原则,这节课可采用综合运用直观演示、讨论、自学、练习并辅以多媒体等多种形式的教学方法。 作为教师来说,“授之以鱼,不如授之以渔”,教给高一学生学习物理的方法,培养其学习物理的能力,是物理教学的落脚点。因此这节课采用自主学习发现问题,合作探究寻求方法的兵帮兵学习方法,从而最大限度地凸现学生的主体地位,培养学生的思维能力。在这过程中要加强师生间的双向活动,教师启发引导学生自主探究,发挥其主观能动性,让学生学会学习。 三、教学过程分析 教学过程分五个教学环节。1、进入话题,激发兴趣;2、启发诱导,探求新知;3、即时训练,反馈矫正;4、归纳小结,深化目标;5、任务后延,自主探究。下面我将对这五个教学环节逐一进行介绍。 1、进入话题,激发兴趣 根据建构主义学习理论,知识不可能脱离活动情景而抽象的存在,学习应该与情景化的社会实践活动相结合。所以,本节课我采用情景导入的方式。 利用多媒体向同学们展示生活中各种运动(小鸟,飞机,汽车,行人等)视频资料。然后,让同学们举一些生活中物体运动的例子。通过古人对运动的描述,

《质点 参考系和坐标系》教学设计

《质点参考系和坐标系》教学设计 一、教材分析 本教学设计选自人教版新课标高中物理教材第一章第一节《质点参考系和坐标系》,要描述物体的运动,首先要对实际物体建立一个最简单的物理模型—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,教材中逐步展开这些内容,最后介绍全球卫星定位系统。本节介绍质点、参考系和坐标系,不仅是这一章学习的基础知识,也是以后力学各章学习的基础知识。这些基础知识在实践中有广泛的、重要的应用。 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、教学重、难点 (1)重点 1.理解质点的概念; 2.从参考系中明确地抽象出了坐标系的概念。 (2)难点 1.理解质点的概念 四、教学突破 课前师生收集丰富的图片、视频、文字等资料,联系学生日常生活中身边熟悉的实例,激发学生学习的兴趣,通过老师引导,学生得出有关物理概念,从而使学生乐于探究和思考。

第一章 运动的描述之参考系坐标系

第一章运动的描述 1.1质点参考系和坐标系 教学目标 一:知识与技能 (1)理解质点的概念; (2)知道参考系的概念及与运动的关系; (3)能正确个分析和建立参考系。 二:过程与方法 (1)能联系实际体会质点模型 (2)能结合具体环境建立合适的坐标系 三:情感态度与价值观 体会理想模型在处理物理问题中的价值 教学重点:质点的概念、参考系的选取、坐标系的建立。 教学难点: 实际物体可以看作质点的条件。 课时安排:1课时 教学过程: 第一节质点参考系坐标系 (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。

质点参考系和坐标系(B)卷

质点参考系和坐标系(B)卷 1.在考察下列运动员的比赛成绩时,可将运动员看做质点的是() A.马拉松 B.跳水C.击剑D.体操 2.(多选)下列情况的物体,哪些可看做质点() A.放在地面上的木箱,在上面的箱角处用水平推力推它,木箱可绕下面的箱角转动B.放在地面上的木箱,在其箱高的中点处用水平推力推它,木箱在地面上滑动C.研究地球公转一周所需时间是多少 D.研究钟表时针的转动情况 3.(多选)下列说法正确的是() A.参考系必须是固定不动的物体 B.参考系可以是变速运动的物体 C.地球很大,又因有自转,研究地球公转时,地球不可作为质点 D.研究跳水运动员转体动作时,运动员不可作为质点 4.据新华社消息,6月12日23时30分,我国在西昌卫星发射中心用长征三号丙运载火箭,成功发射了第二十三颗北斗导航卫星,它是地球静止轨道卫星,可以定点在赤道上空的某一点.则关于该颗卫星下列说法正确的是() 图1-1-6 A.以地面为参考系,北斗导航卫星静止 B.以太阳为参考系,北斗导航卫星静止 C.北斗导航卫星在高空一定是运动的

D.北斗导航卫星相对地面上静止的物体是运动的 5.“坐在火车里的人看到窗外相邻轨道上的另一火车启动了,此时他感到自己坐的火车在后退,实际上,他坐的火车并没有动.”这句话的描述中,所选择的参考系有几个() A.1个B.2个 C.3个D.4个 6.如图1-1-7所示是为了定量研究物体的位置变化作出的坐标系(x轴),在画该坐标系时规定原点在一长直公路上某交通亭中心,公路为南北走向,规定向北为正方向.坐标系上有A、B两点,A的位置坐标为x A=50 m,B的位置坐标为x B=-30 m.下列说法中正确的是() 图1-1-7 ①A点位于交通亭中心南边50 m处 ②A点位于交通亭中心北边50 m处 ③B点位于交通亭中心南边30 m处 ④B点位于交通亭中心北边30 m处 A.①③ B.②④ C.①④D.②③ 7.下列运动的物体,可以看做质点的是() A.质量小于1 g的物体 B.研究“悟空号”暗物质粒子探测器在太空中的运行时间 C.研究乒乓球的旋转效应 D.在空中做翻滚动作的跳伞运动员 8.某运动物体在平面内由点(3 m,1 m)出发,沿直线运动到点(1 m,4 m);然后又由点(1 m,4 m)沿直线运动到点(5 m,5 m).试在图中完成坐标系的建立并画出物体

高中物理质点、参考系、坐标系

质点、参考系、坐标系知识归纳 1、质点 质点定义:用来代替物体的有质量的点叫做质点。 将物体看成质点的条件:物体的大小、形状对研究问题的影响可以忽略不计时,可视物体为质点。 质点的物理意义:质点是一个理想化的模型,尽管不是实际存在的物体,但却是实际物体的一种近似反映,是为了研究问题的方便而进行的科学抽象,它突出事物的主要特征,即抓住主要因素,忽略次要因素,使所研究的复杂问题得到简化。 质点的特点:无大小;无形状;代替整个物体的质量。 2、参考系 参考系定义:在描述一个物体运动时,选作标准的假定不动的另一物体叫参考系。 理解参考系:标准性;任意性;统一性。 3、坐标系 物理意义:在参考系上建立适当的坐标系,可以定量的描述物体的位置及位置的变化。

1、下列哪些情况下的物体可以看成是质点() A、大的物体不能看作质点,小的物体可以看作质点 B、绕太阳运转的地球 C、任何球体在任何情况下都能看成质点 D、形状不规则的物体不能看成质点 2、研究下列物体的运动时,可以将物体视为质点的是() A、转动的门 B、研究汽车轮上的一点运动情况的车轮 C、绕太阳作椭圆运动的地球 D、乒乓球运动员接球时可以将乒乓球当作质点 3、下列运动的物体能看成质点的是() A、从甲地开往乙地的一列火车 B、做花样滑冰的运动员 C、从斜面上翻滚下来的物体 D、研究转动时转动着的车轮 4、甲乙丙三人同时观察一个物体的运动,甲说:“它在向前做匀速运动”;乙说:“它是静止的”;丙说:“它在向后倒退”。正确判断这三人说法的是() A、在任何情况下都不对 B、三人中至少有两人是错误的 C、如果选定同一参考系,那么三人的说的都对了 D、如果各人选自己的参考系,三人的说法都可能是对的 5、一辆汽车在平直的公路上追上一辆正向前行驶的自行车,超过它并继续向前行驶,对此下面描述正确的是() A、以自行车为参考系,汽车超车前是向后运动的 B、以自行车为参考系,汽车是向前运动的 C、以汽车为参考系,自行车是向前运动的 D、以汽车为参考系,汽车、自行车都是向前运动的 6、下雨天,地面观察者看到雨滴竖直下落时,坐在匀速行驶的车厢里的乘客看到的雨滴是() A、向前运动 B、向后运动 C、倾斜落向前下方 D、倾斜落向后下方

不同坐标系之间的变换

§10.6不同坐标系之间的变换 10.6.1欧勒角与旋转矩阵 对于二维直角坐标,如图所示,有: ?? ? ?????????-=??????1122cos sin sin cos y x y x θθθθ(10-8) 在三维空间直角坐标系中,具有相同原点的两坐标系间的变换一般需要在三个坐标平面上,通过三次旋转才能完成。如图所示,设旋转次序为: ①绕1OZ 旋转Z ε角,11,OY OX 旋 转至0 0,OY OX ; ②绕0 OY 旋转Y ε角 10 ,OZ OX 旋转至0 2 ,OZ OX ; ③绕2OX 旋转X ε角, 0,OZ OY 旋转至22,OZ OY 。 Z Y X εεε,,为三维空间直角坐标变换的三个旋转角,也称欧勒角,与 它相对应的旋转矩阵分别为: ???? ? ?????-=X X X X X R εεεεεcos sin 0sin cos 00 01 )(1 (10-10) ???? ??????-=Y Y Y Y Y R εεεεεcos 0sin 010sin 0cos )(2 (10-11)

???? ??????-=10 0cos sin 0sin cos )(3Z Z Z Z Z R εεεεε (10-12) 令 )()()(3210Z Y X R R R R εεε= (10-13) 则有: ???? ? ?????=??????????=??????????1110111321222)()()(Z Y X R Z Y X R R R Z Y X Z Y X εεε (10-14) 代入: ???? ??? ??? +-+++--=Y X Z Y X Z X Z Y X Z X Y X Z Y X Z X Z Y X Z X Y Z Y Z Y R εεεεεεεεεεεεεεεεεεεεεεεεεεεεεcos cos sin sin cos cos sin cos sin cos sin sin cos sin sin sin sin cos cos cos sin sin sin cos sin sin cos cos cos 0一般Z Y X εεε,,为微小转角,可取: sin sin sin sin sin sin sin ,sin ,sin 1cos cos cos =========Z Y Z X Y X Z Z Y Y X X Z Y X εεεεεεεεεεεεεεε 于是可化简 ???? ? ?????---=111 0X Y X Z Y Z R εεεεεε (10-16) 上式称微分旋转矩阵。

参考系和坐标系的理解

第01章第01节对质点、参考系和坐标系的理解 质点 (1)用来代替物体的有质量的点叫做质点. (2)研究一个物体的运动时,如果物体的形状和大小对问题的影响可以忽略,就可以看做质点. (3)质点是一种理想化模型,实际并不存在. 【例1】下列关于质点的说法中,正确的是() A.质点是一个理想化的模型,实际并不存在 B.因为质点没有大小,所以与几何中的点没有区别 C.凡是轻小的物体,都可看作质点 D.如果物体的形状和大小在所研究的问题中属于次要因素,就可以把物 体看作质点 解析质点是一个理想化的物理模型,实际上不存在.物体能否看成质点要满足D项的条件,A、D正确;质点是有质量的,它是人们为了研究问题的方便而抽象出来的点,与物体大小没有直接关系,B、C项错. 答案AD 【变式题组】 1.下列关于运动的说法中,正确的是() A.物体的位置没有变化就是不运动B.两物体间的距离没有变化,两物体一定都是静止的 C.自然界中没有不运动的物体,运动是绝对的,静止是相对的 D.为了研究物体的运动,必须先选择参考系,平常说的运动或静止是相 对于地球而言的. 答案CD 解析物体的位置对某一参考系不变.但对另一参考系可能变化了,所以物体可能在运动,故A错误;两物体间的距离没有变化,二者可能静止,也可能以相同的速度运动,故B错误;由于参考系的选择是任意的,对于不同的参考系,同一物体可能静止,也可能运动,故C、D正确. 2.下列情形中,不可以把物体看作质点的是() A.研究高速旋转的砂轮的运动 B.研究芭蕾舞演员的动作 C.研究花样滑冰中的运动员 D.研究飞行中直升机上的螺旋桨 答案ABCD 3.在研究下列问题时,可以把汽车看作质点的是() A.研究汽车在行驶时车轮的转动情况 B.研究人在汽车上的位置 C.研究汽车在上坡时有无翻车的危险 D.计算汽车从北京开往大连的时间 答案 D 解析A、B、C三项的物体均需要考虑汽车的形状

参照系变换

参照系变换 邓敛冰 前言 如果说力学是中学物理的根基,牛顿三定律是力学的基石,那么正交分解法、参照系变换则是运用牛顿三定律解决具体力学问题的两大支柱,是中学力学的两大基本分析方法,是力学的两条“腿”。离开前者,走不动,离开后者,跑不远! 只要具备一定物理基础知识和逻辑思维能力,经过几个课时全面系统的训练,要掌握这两大基本方法,难度并不大。 本文力求从基础知识、具体方法步骤两个方面,对参照系变换做一个相对系统的阐述,希望能起到一个抛砖引玉的作用。 一、基础知识 (一)相关概念、定义及其说明。 1、参照系:在研究物体运动的过程中,我们通常要选择一个系统(或者说物体)作为标准(认为该系统或物体是静止不动的),这个系统就叫参照系(或参照物)。 运动是相对的。一个物体是运动还是静止,物体的位移、速度、加速度的大小、运动的轨迹等均取决于参照系的选取。 参照系的选取是任意的。选择任何系统作为参照系,从

理论上讲都是允许的。但在中学物理中,参照系的选取要坚持三条原则:一是惯性原则。二是统一原则。就是说各物理量必须是相对同一参照系而言的,否则得不出正确的结论。三是有利原则。就是说参照系的选取要使运动的研究变得简单、清晰、明了,有利于问题的解决。参照系变换的目的也正在于此。不做特别说明时,我们一般默认地面为参照系。 在参照系变换中,对系统问题进行研究时,往往选择系统质心作为参照系,这就是所谓的质心系。质心系是参照系变换的重点和难点。选取质心作为参照系,不但能大大简化计算,也往往能使相对复杂的力学问题变得简洁、清晰、明了,使整个物理过程了然于胸。长期运用,不仅能加深对相关力学规律本质的认知,而且能使各力学知识点融会贯通,为高起点解决力学问题提供崭新的思路。它是沟通对力学现象感性认识与理性认识的桥梁,从根本方法上提高了把握和解决复杂力学问题的能力。深入掌握这一方法、思想,对深入学习、了解力学,提高力学整体思维能力具有里程碑式的意义! 2、惯性参照系:通俗讲,一切相对于太阳系静止或做匀速直线运动的物体都可作为惯性参照系。 由于地球自转和公转的速度很小,地面可认为是近视的惯性参照系。 3、非惯性参照系:一切相对于太阳系做加速运动的物

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