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1、新沂市物理教研组,高中物理必修1 第一章 运动的描述 1、质点 参考系和坐标系,机械运动,定义：物体的空间位置随时间的变化叫做机械运动,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,谁运动？（研究对象）,人类的认知规律：, ,运动及其描述：,由浅入深 由表及里,怎样运动？（描述：文字、物理量、图像）,为何会运动？（因果分析）,问题1：该如何描述物体的运动呢？ 诗人用气势磅礴来描述大河中的水流，用矫捷如燕来描述运动员轻盈的舞姿，画家用汽车后面的线
2、条来表示风，来描述车辆的飞驰。,如：雄鹰在空中翱翔 足球的飞滚 树叶、纸张的飘落 海浪的汹涌澎湃,精确描述之难,物理学家怎样描述下列物体的运动呢？,对于复杂的运动应该如何描述呢？,1、飞机以某速度从南京飞向北京所用时间。 2、 研究火车在城市之间运行快慢情况。 它们的大小形状不同，能否简化呢？,我们是否要考虑飞机本身大小？,车箱的颤动我们考虑吗？,我们完全可以忽略某些次要因素（如形状、大小），只关心主要的方面。,研究飞机在空中的位置、离开地面的高度、飞行的速度、运动轨道等问题时，需要考虑它本身的大小和形状吗？,因为飞机、火车的大小与形状在上述研究的问题中影响很小,可忽略不计,在物理学中为了研究
3、的方便,可以用一个小点代替物体,这个有质量的点称为质点,一、质点,定义：当物体的大小与形状在研究的问题中影响很小,可忽略不计时,可看成只具有质量的点，叫做质点.,物理方法,1、质点（mass point） （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 突出主要因素：具有质量（本质属性）,矛盾的主次方面,思考,（1） 研究地球绕太阳的公转能否把地球视为一个质点呢？ （2） 研究地球上各处的季节变化时，能否把它视为质点呢？ （3） 一列沿京沪铁路运动的火车，若研究它从上海到北京的运动能否把它简化为一个质点？ （4） 研究火车通过南京长江大桥
4、的运动时，能否把它简化为一个质点呢？ （5）我们在欣赏跳水运动时我们看的是什么?,质点小结：,质点是一种科学抽象，是一种理想化的模型。,质点是对实际物体的近似，这也是物理学中常用的一种重要的研究方法。,一个物体能否看成质点，取决于它的形状和大小在所研究问题中是否可以忽略不计，或者各点的运动情况是否完全相同。而跟自身体积的大小、质量的多少和运动速度的大小无关。,课堂训练,1.下列关于质点的说法中，正确的是（ ） A.体积很小的物体都可看成质点 B.质量很小的物体都可看成质点 C.无论物体的质量多大，只要物体的尺寸跟物体间距相比甚小时，就可以看成质点 D.只有低速运动的物体才可看成看点,高速运动的
5、物体不可看作质点,C,脑筋急转弯：,1、自然界存在很多质点。 2、小的物体一定可以看作质点。 3、大的物体不能当作质点。 4、原子核一定可以当作质点。 5、研究运动员的长跑时，可以看作质点。 6、研究跳水运动员的运动时不能简化为质点。,思维体操：, 如何解释小孩的静止？ 同一个物体，运动会不同？,参考系的研究,参考系的研究,参考系的研究,二、参考系,定义：描述物体运动时，用来作参考(假定 为不动) 的物体,新沂市物理研究会,参考系小结,运动和静止是相对于参考系的。,参考系的选取是任意的。,选择不同的参考系，观察的结果可能不一样，也可能一样。,选择参考系时，应使物体运动的描述尽可能简单、方便。,
6、比较两个物体的运动情况，必须选择同一参考系才有意义。,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。 “云不动”是以 - 为参考系。 “云与我俱东”是以- 为参考系,诗境中的相对运动,体会,课堂训练,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,D, 文字描述方便吗？能精确吗？ 有没有简便又准确的方法？,区分：定性与定量,笛卡儿发明坐标系,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？,如 何 确 定 物 体 的
7、位 置,三、坐标系,定义: 为了定量地描述物体的位置及位置的变化，而需要在参考系上建立适当的坐标系,0,x,1、坐标系（coordinate system）建立的作用 2、坐标系的构成要素： 原点、正方向、标度、 物理量、单位,三. 坐 标 系, 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？,实例训练,3.如图所示，一辆自行车从青海新村出发沿青海路驶向海中附校和海门中学方向，我们怎样描述自行车的位置随时间的变化？,x（西）,0,(西),y(南),生活中的物理,车载GPS定位系统1,GPS导航系统是以全球24颗定位人造卫星为基础，向全
8、球各地全天候地提供三维位置、三维速度等信息的一种无线电导航定位系统。它由三部分构成，一是地面控制部分，由主控站、地面天线、监测站及通讯辅助系统组成。二是空间部分，由24颗卫星组成，分布在6个轨道平面。三是用户装置部分，由GPS接收机和卫星天线组成。民用的定位精度可达10米内。,生活中的物理,GPS：全球定位系统 ( 授时与测距导航系统-全球定位系统 navigation system timing and rangingglobal positioning system ) 全球定位系统是美国从20世纪70年代开始研制，历时20年，耗资200亿美元，于1994年全面建成，具有在海、陆、空进行全
9、方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。 在美国,GPS全球卫星定位技术与“阿波罗”飞船登月、航天飞机升空，同列为20世纪“三大航天工程”。,生活中的物理,GPS：全球定位系统 ( 授时与测距导航系统-全球定位系统 navigation system timing and rangingglobal positioning system ) GPS系统包括三大部分： （1）GPS卫星（空间部分） （2）地面支撑系统（地面监控部分） （3）GPS接收机（用户部分）,定 位 仪 中 所 示 位 置,全球卫星导航定位系统,1、美国全球定位系统（GPS）。有24颗卫星组成，分布在6条交点
10、互隔60度的轨道面上，精度约为10米，军民两用，目前正在试验第二代卫星系统； 2、俄罗斯“格洛纳斯”系统。有24颗卫星组成，精度在10米左右，军民两用，设计2009年底服务范围拓展到全球； 3、欧洲“伽利略”系统。有30颗卫星组成，定位误差不超过1米，主要为民用。2005年首颗试验卫星已成功发射。预计2008年前开通定位服务； 4、中国“北斗”系统。由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成。定位精度10米。计划2008年左右覆盖中国及周边地区，然后逐步扩展为全球卫星导航系统。,中国“北斗”系统,北斗卫星导航系统BeiDou（COMPASS）Navigation Satellite Syst
11、em是中国正在实施 北斗卫星导航系统介绍 的自主研发、独立运行的全球卫星导航系统,缩写为BDS1-2,与美国的GPS、俄罗斯的格洛纳斯、欧盟的伽利略系统兼容共用的全球卫星导航系统，并称全球四大卫星导航系统。北斗卫星导航系统2012年12月27日起提供连续导航定位与授时服务 北斗卫星导航系统由空间端、地面端和用户端三部分组成。空间端包括5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星。地面端包括主控站、注入站和监测站等若干个地面站。用户端由北斗用户终端以及与美国GPS、俄罗斯“格洛纳斯”（GLONASS）、欧盟“伽利略”（GALILEO）等其他卫星导航系统兼容的终端组成。 中国此前已成功发射四颗北斗导航试
12、验卫星和十六颗北斗导航卫星（其中，北斗-1A已经结束任务），将在系统组网和试验基础上，逐步扩展为全球卫星导航系统。,典型例题 1、在下列物体的运动中，可视作质点的物体有 ( ) 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 H.测量子弹船过一张薄纸的时间。,ACFG,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（ ） （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，简繁程度会不同,ABD,The End,
