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1、第一章第一章 运动的描述运动的描述第一节第一节 质点质点 参考系和坐标系参考系和坐标系自学问题：自学问题：1 1、什么叫做机械运动？、什么叫做机械运动？2 2、什么是质点？为什么要引入质点？、什么是质点？为什么要引入质点？ 物体看作质点需要条件吗？物体看作质点需要条件吗？ 引入质点有什么样的物理意义？引入质点有什么样的物理意义？3 3、什么是参考系？、什么是参考系？ 参考系的选取对物体运动有何影响？参考系的选取对物体运动有何影响？ 参考系的选取有没有条件？参考系的选取有没有条件？4 4、你认为坐标系有几种？、你认为坐标系有几种？ 在坐标系中描述一个物体位置时，在坐标系中描述一个物体位置时， 你
2、认为你认为 应注意什么问题？应注意什么问题？ 物理学家海森堡说：“为了理解现象，首要条件是引入适当的概念，我们才能真正知道观察到了什么.”不了解运动就不了解自然不了解运动就不了解自然 亚里士多德亚里士多德物体的空间位置随时间的变化，叫物体的空间位置随时间的变化，叫机机械运动械运动，简称运动简称运动, ,它是自然界最简它是自然界最简单最基本的运动形式。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在物理学中，研究物体做机械运动的分支叫力学力学问题：怎样描述一个物体的运动呢问题：怎样描述一个物体的运动呢？ 问题：问题：该如何描述物体的运动呢该如何描述物体的运动呢？ 诗人用“气势磅礴”的
3、词语描述大河中的水流，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条表示风来描述车辆的飞驰。科学家呢科学家呢？抛出的木棒在空中的运动抛出的木棒在空中的运动在描述上述物体运动时，我们遇在描述上述物体运动时，我们遇到了哪些困难和麻烦，这个困难和麻到了哪些困难和麻烦，这个困难和麻烦是由于什么原因造成的？烦是由于什么原因造成的？ 想一想车轮的转动车轮的转动车轮的转动车轮的转动我们还考虑我们还考虑我们还考虑我们还考虑吗？吗？吗？吗？我们有考虑我们有考虑我们有考虑我们有考虑汽车本身大汽车本身大汽车本身大汽车本身大小与形状吗小与形状吗小与形状吗小与形状吗？我们已经很自然的我们已经很自然的我们已经
4、很自然的我们已经很自然的忽略忽略忽略忽略某些次要因素（如某些次要因素（如某些次要因素（如某些次要因素（如形状、大小），形状、大小），形状、大小），形状、大小），只关心只关心只关心只关心主要的方面。主要的方面。主要的方面。主要的方面。例：某火车以速度例：某火车以速度70m/s70m/s从南京向北京运从南京向北京运动，路程为动，路程为1160km1160km，求运动的时间为多，求运动的时间为多少？少？ 难道我们真的无法准确描述物体的运动吗？难道我们真的无法准确描述物体的运动吗？1 质点（质点（mass point）矛盾的主矛盾的主矛盾的主矛盾的主次方面次方面次方面次方面物体都可以物体都可以看作质点
5、吗看作质点吗？（1）某些情况下，将物体简化为一个某些情况下，将物体简化为一个有质量有质量的点的点-质点质点里约奥运女子里约奥运女子100米仰泳半决赛中，游泳小将傅园慧游出米仰泳半决赛中，游泳小将傅园慧游出58秒秒95的成绩，以第三名的身份成功晋级决赛。的成绩，以第三名的身份成功晋级决赛。1.1.1.1.现若要研究他的平均速度时是否可以把他看作质点现若要研究他的平均速度时是否可以把他看作质点现若要研究他的平均速度时是否可以把他看作质点现若要研究他的平均速度时是否可以把他看作质点? ? ? ?2.2.2.2.若要研究他最后冲刺时的伸手动作若要研究他最后冲刺时的伸手动作若要研究他最后冲刺时的伸手动作
6、若要研究他最后冲刺时的伸手动作, , , ,又是否能把他看作质点又是否能把他看作质点又是否能把他看作质点又是否能把他看作质点? ? ? ?答案答案1.在研究他的平均速在研究他的平均速度的时候度的时候,身体的大小与身体的大小与其路程其路程100米来说是可以米来说是可以忽略的忽略的,可以看做质点。可以看做质点。答案答案2.研究他在最后冲刺研究他在最后冲刺的伸手动作的伸手动作,涉及到的是涉及到的是具体的一些微小动作具体的一些微小动作,此此时人的大小与研究的问时人的大小与研究的问题对象关系密切题对象关系密切,不能看不能看做质点做质点!讨论：讨论：讨论：讨论：（1 1）物体是否所的有情况下都可以看作质点
7、）物体是否所的有情况下都可以看作质点）物体是否所的有情况下都可以看作质点）物体是否所的有情况下都可以看作质点？（2 2）大的物体一定不能看作质点，小的物体）大的物体一定不能看作质点，小的物体）大的物体一定不能看作质点，小的物体）大的物体一定不能看作质点，小的物体随时都能看作质点？随时都能看作质点？随时都能看作质点？随时都能看作质点？（3 3物体看作质点的条件是什么？物体看作质点的条件是什么？物体看作质点的条件是什么？物体看作质点的条件是什么？（4 4）物理学中的质点与几何中的点有什么相）物理学中的质点与几何中的点有什么相）物理学中的质点与几何中的点有什么相）物理学中的质点与几何中的点有什么相同
8、与不同？同与不同？同与不同？同与不同？1 质点（质点（mass point）（1）特点：只有质量没有形状某些情况下，将物体简化为一个某些情况下，将物体简化为一个有质量有质量的的点点-质点质点（2）条件：它的形状和大小在所研究的问题中影响较）条件：它的形状和大小在所研究的问题中影响较小，小，可以忽略不计可以忽略不计时，可将物体视为质点。时，可将物体视为质点。（3）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) 矛盾的主矛盾的主矛盾的主矛盾的主次方面次方面次方面次方面研究火车车轮的转动时研究火车车轮的转动时, ,能否把火车看能否把火车看作质点作质点? ?
9、下列关于质点的说法中，正确的是下列关于质点的说法中，正确的是 ( () )A A质点是一个理想化的模型，实际并不存在质点是一个理想化的模型，实际并不存在B B因为质点没有大小，所以与几何中心的点没有区别因为质点没有大小，所以与几何中心的点没有区别C C凡是轻小的物体，都可看做质点凡是轻小的物体，都可看做质点D D如果物体的形状和大小在所研究的问题中属于无关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，就可以把物体看做质点或次要因素，就可以把物体看做质点课堂练习课堂练习解析：解析：质点是一个理想化的物理模型，实际上并质点是一个理想化的物理模型，实际上并不存在，物体能否看成质点要满足不存
10、在，物体能否看成质点要满足D D项的条件，项的条件，A A、D D正确。质点是人们为了研究问题的方便而抽象正确。质点是人们为了研究问题的方便而抽象出来的点，与几何中心、物体大小没有直接关系，出来的点，与几何中心、物体大小没有直接关系，B B、C C项错。项错。答案：答案：ADAD观察观察你是怎么判断出小孩是你是怎么判断出小孩是静止（运动）的静止（运动）的？想一想2 参考系（参考系（reference frame）为描述物体的运动而选为描述物体的运动而选用来做参考的另外物体用来做参考的另外物体称为参考系。称为参考系。参考系是参照物的参考系是参照物的科学名称科学名称观察观察思考：同样的物体，运思考
11、：同样的物体，运动为何会不同？动为何会不同？参考系的选择参考系的选择 （1 1）选择的）选择的任意性任意性（一般选择地面和相（一般选择地面和相对于地面静止的物体）。对于地面静止的物体）。 （2 2）同一物体相对于不同的参考系，运）同一物体相对于不同的参考系，运动情况可能动情况可能不同不同。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。2 参考系（参考系（reference frame）小小竹排江中游，巍巍青山两岸走小小竹排江中游，巍巍青山两岸走月亮在白莲花般的云朵里穿行月亮在白莲花般的云朵里穿行CD课堂练习课堂练习1、以正确的、以正确的下说法下说法是是 （ ）A、参考系就是不动的
12、物体、参考系就是不动的物体B、任何情况下，只有地球才是最理想的参考系、任何情况下，只有地球才是最理想的参考系C、不选定参考系，就无法研究某一个物体是怎、不选定参考系，就无法研究某一个物体是怎么运动的么运动的D、同一物体的运动，对不同的参考系可能有、同一物体的运动，对不同的参考系可能有不同的观察结果不同的观察结果2、甲、乙、丙三架光电梯，甲中乘客看到、甲、乙、丙三架光电梯，甲中乘客看到一座高楼在向下运动，乙中乘客看甲在一座高楼在向下运动，乙中乘客看甲在向下运动，丙中乘客看甲、乙都在向上向下运动，丙中乘客看甲、乙都在向上运动，这三架电梯的运动情况可能有那运动，这三架电梯的运动情况可能有那些？些？3
13、 坐标系坐标系（coordinate systemcoordinate system）为了定量地描述物体的位置及位置的变化，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。需要在参考系上建立适当的坐标系。1 1、坐标系建立的作用、坐标系建立的作用2 2、坐标系的构成要素：、坐标系的构成要素：正方向、原点、标度、物理量、单位正方向、原点、标度、物理量、单位质点质点 参考系和坐标系参考系和坐标系 说一说说一说 对于在平面上运动的物体，例如冰场上的花样滑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冰运动员，要描述他们的位置，你认为应该
14、怎样建立坐标系？坐标系？二维二维( (直角直角) )坐标系坐标系科学漫步科学漫步 全球卫星定位系统全球卫星定位系统（GPS） 手持式手持式GPS定位器定位器 此此 GPS GPS 定位器此刻处于我定位器此刻处于我国哪个城市的什么部位？国哪个城市的什么部位？质点质点 参考系和坐标系参考系和坐标系 生活中的物理生活中的物理 课堂小结：课堂小结：1，本节课我们学习了质点、参考系、坐，本节课我们学习了质点、参考系、坐标系的概念及参考系的选取原则。标系的概念及参考系的选取原则。2，学习了如何利用坐标系来描述物体的，学习了如何利用坐标系来描述物体的位置和位置变化。位置和位置变化。课后作业：课后练习第课后作业：课后练习第1题、题、第第2题和第题和第3题。题。谢谢!
