高中物理 第1章 質(zhì)點 參考系和坐標(biāo)系課件 新人教版必修1

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1、成才之路成才之路 物理物理路漫漫其修遠(yuǎn)兮路漫漫其修遠(yuǎn)兮 吾將上下而求索吾將上下而求索人教版人教版 必修必修1 運(yùn)動的描述運(yùn)動的描述第一章第一章1.1.1集合的概念1質(zhì)點質(zhì)點 參考系和坐標(biāo)系參考系和坐標(biāo)系 第一章第一章1.1.1集合的概念學(xué)習(xí)目標(biāo)定位學(xué)習(xí)目標(biāo)定位1課堂情景切入課堂情景切入2知識自主梳理知識自主梳理3重點難點突破重點難點突破4考點題型設(shè)計考點題型設(shè)計5課后強(qiáng)化作業(yè)課后強(qiáng)化作業(yè)6學(xué)習(xí)目標(biāo)定位學(xué)習(xí)目標(biāo)定位理解質(zhì)點的概念，知道物體可看成質(zhì)點的條件知道參考系的概念及其與運(yùn)動的關(guān)系知道如何用坐標(biāo)系描述質(zhì)點位置體會物理模型在探究自然規(guī)律中的作用課堂情景切入課堂情景切入 下雨天，地面觀察者看到雨

2、滴豎直下落時，坐在勻速行駛的車廂里的乘客看到的雨滴卻是斜向后方的(如圖所示)。 你觀察過這種現(xiàn)象嗎？是否思考過其中的原因？知識自主梳理知識自主梳理1 1.定義 物體相對于其他物體的_變化，叫做機(jī)械運(yùn)動，簡稱運(yùn)動。 2運(yùn)動的絕對性和靜止的相對性 宇宙中沒有不動的物體，一切物體都在不停地運(yùn)動，運(yùn)動是_的，靜止是_的。 機(jī)械運(yùn)動 位置位置絕對絕對相對相對2 1.實際物體 有一定的_和_，并且運(yùn)動過程中物體上各部分的運(yùn)動情況一般_。 2質(zhì)點 (1)定義：研究物體的運(yùn)動時，在某特定情況下，可以不考慮物體的_和_，把它簡化為一個有_的物質(zhì)點，這樣的點稱為質(zhì)點。 (2)把物體看成質(zhì)點的條件：物體的_和_等因

3、素不影響問題的研究時，就可以把物體看成質(zhì)點。 物體和質(zhì)點 大小大小形狀形狀不同不同大小大小形狀形狀質(zhì)量質(zhì)量大小大小形狀形狀3 1.定義 要描述一個物體的運(yùn)動，就必須選擇另外一個物體作_，這個用來作_就叫做參考系。 2選取原則 (1)研究物體的運(yùn)動時，參考系的選取是_，一般根據(jù)研究問題的方便來選取。 (2)在研究地面上物體的運(yùn)動時，通常把_或者_(dá)的其他物體作為參考系。 參考系 參考參考參考的物體參考的物體任意的任意的地面地面相對于地面靜止不動相對于地面靜止不動4 1.建立坐標(biāo)系的目的 定量地描述物體的_及位置的_。 2建立坐標(biāo)系的方法 (1)建立何種坐標(biāo)系要針對物體是在_、平面內(nèi)，還是空間中運(yùn)動

4、而定。 (2)建立坐標(biāo)系時應(yīng)明確坐標(biāo)原點、_及單位長度，標(biāo)明坐標(biāo)單位。 坐標(biāo)系 位置位置變化變化直線上直線上正方向正方向重點難點突破重點難點突破 一、理想化模型與質(zhì)點 1理想化模型 (1)“理想化模型”是為了使研究的問題得以簡化或研究問題方便而進(jìn)行的一種科學(xué)的抽象，實際并不存在。 (2)“理想化模型”是以研究目的為出發(fā)點，突出問題的主要因素，忽略次要因素而建立的“物理模型”。 (3)“理想化模型”是在一定程度和范圍內(nèi)對客觀存在的復(fù)雜事物的一種近似反映，是物理學(xué)中經(jīng)常采用的一種研究方法。 2對質(zhì)點的理解 (1)質(zhì)點是用來代替物體的有質(zhì)量的點，其突出的特點是“具有質(zhì)量”，但是質(zhì)點沒有大小、體積、形

5、狀，它與幾何中的“點”有本質(zhì)區(qū)別。 (2)質(zhì)點是一種“理想化模型” 。 (3)可將物體看成質(zhì)點的幾種情況： 特別提醒： 物體能否被視為質(zhì)點，不是取決于物體的大小，而是看物體的形狀和大小對研究問題的結(jié)果的影響是否可忽略。同一物體在不同的問題情景中有的可視為質(zhì)點，有的則不能視為質(zhì)點。 研究下列現(xiàn)象，涉及的物體可看做質(zhì)點的是() A研究地球繞太陽運(yùn)動的軌跡時 B研究撬棒用力大小與支點位置關(guān)系 C研究旋轉(zhuǎn)的乒乓球旋轉(zhuǎn)方向 D研究旋轉(zhuǎn)的電扇扇葉所受阻力大小的影響因素 1 1 答案： A 解析：研究地球繞太陽運(yùn)動的軌跡時，由于地球的半徑遠(yuǎn)小于日地之間距離，所以地球可看做質(zhì)點，支點位置影響撬棒用力大小，撬棒

6、不可以看做質(zhì)點，研究乒乓球如何旋轉(zhuǎn)，不能看做質(zhì)點，扇葉所受阻力與扇葉形狀大小有關(guān)，不能看做質(zhì)點，選A。 二、對參考系的進(jìn)一步理解 1選擇參考系的意義 要描述一個物體的運(yùn)動，必須首先選好參考系，對于同一個運(yùn)動，如果選不同的物體作參考系，觀察到的運(yùn)動情況可能不相同。 2選擇參考系的原則 (1)選取參考系一般應(yīng)根據(jù)研究對象和研究對象所在的系統(tǒng)來決定。 (2)參考系的選取可以是任意的。在實際問題中，參考系的選取應(yīng)以觀測方便和使運(yùn)動的描述盡可能簡單為基本原則。 特別提醒： (1)由于運(yùn)動描述的相對性，凡是提到物體的運(yùn)動，都應(yīng)該明確它是相對哪個參考系而言。 (2)在同一個問題當(dāng)中，若要研究多個物體的運(yùn)動或

7、同一個物體在不同階段的運(yùn)動時，必須選取同一個參考系。 (3)無論物體原來運(yùn)動情況如何，一旦把它選為參考系，就認(rèn)為它是靜止的。 (江陰市五校20132014學(xué)年高一上學(xué)期期中)觀察下面的漫畫，圖中司機(jī)說乘車人“你沒動”，而路上的小女孩說他運(yùn)動得“真快”。關(guān)于司機(jī)和小女孩對乘車人運(yùn)動狀態(tài)的描述所選取的參考系分別為() 2 2 A地面、地面B地面、汽車 C汽車、地面 D汽車、汽車 答案：C 解析：乘車人和車具有相同的速度，保持相對靜止，而相對地面來說，車在運(yùn)動。故選項C正確。 三、坐標(biāo)系 1建立坐標(biāo)系的物理意義 借助適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系可以定量地描述物體的位置及位置變化。 2三種坐標(biāo)系的比較分類項目直線坐標(biāo)

8、系平面坐標(biāo)系空間坐標(biāo)系適用運(yùn)動物體沿直線運(yùn)動時物體在某平面內(nèi)做曲線運(yùn)動時物體在空間內(nèi)做曲線運(yùn)動時分類項目直線坐標(biāo)系平面坐標(biāo)系空間坐標(biāo)系建立方法在直線上規(guī)定原點、正方向和標(biāo)度，就建立了直線坐標(biāo)系在平面內(nèi)畫相互垂直的x軸與y軸，即可組成平面直角坐標(biāo)系。物體的位置由一對坐標(biāo)值確定在空間畫三個相互垂直的x軸、y軸和z軸，即可組成三維坐標(biāo)系。物體的位置由三個坐標(biāo)值來確定應(yīng)用實例M點位置坐標(biāo)：x2mN點位置坐標(biāo)：x3m，y4m P點位置坐標(biāo)：x3m，y4m，z2m 特別提醒： (1)建立何種坐標(biāo)系，由物體的運(yùn)動特點確定。建立坐標(biāo)系的原則是能夠方便、準(zhǔn)確地描述物體的位置及位置變化。 (2)物體在坐標(biāo)系中的坐

9、標(biāo)值是正值還是負(fù)值，與正方向的規(guī)定和原點的位置有關(guān)。 (山東海岳中學(xué)20132014學(xué)年高一上學(xué)期期中)如圖所示，運(yùn)動員將鉛球奮力擲出，鉛球出手后在水平方向前進(jìn)10m時，在豎直方向上升了4m到達(dá)最高點。你認(rèn)為應(yīng)該建立怎樣的坐標(biāo)系能方便地描述鉛球在最高點所處的位置，按你所建立的坐標(biāo)系，鉛球在最高點的位置坐標(biāo)是多少？ 3 3 答案：應(yīng)建立平面直角坐標(biāo)系(10m,4m) 解析：因為小球在二維空間運(yùn)動，需要建立平面直角坐標(biāo)系，若以拋出點為坐標(biāo)原點，水平向右(即運(yùn)動的水平方向)為x軸正方向，豎直向上為y軸正方向，則可得其最高點的位置為x10m，y4m，即用坐標(biāo)表示為(10m,4m)?？键c題型設(shè)計考點題型

10、設(shè)計(山東兗州市20132014學(xué)年高一上學(xué)期期中)關(guān)于下列情況中的物體可否看作質(zhì)點，判斷正確的是() A研究一列火車通過南京長江大橋的時間，火車可視為質(zhì)點 B分析高射炮彈的軌跡長度，炮彈可視為質(zhì)點 C研究地球的自轉(zhuǎn)，地球可視為質(zhì)點 D分析跳高運(yùn)動員的過桿技術(shù)，運(yùn)動員可視為質(zhì)點1 對質(zhì)點概念的理解 1 解析：研究一列火車通過南京長江大橋的時間時，火車長度相對于大橋長，不能忽略，不能看成質(zhì)點，A錯誤，研究地球的自轉(zhuǎn)時，地球各部分的運(yùn)動情況不一樣，所以不能看成質(zhì)點，C錯誤；分析跳高運(yùn)動員的過桿技術(shù)時，不能忽略運(yùn)動員的動作，D錯誤，分析高射炮彈的軌跡長度時，炮彈大小可以忽略，B正確。 答案：B 點評

11、：物體能否被看成質(zhì)點，關(guān)鍵要看所研究的問題。當(dāng)物體的大小和形狀對所研究的問題無影響或者影響可以忽略時，此時物體可以看成質(zhì)點。 如圖所示，下列物體或人可以看成質(zhì)點的是() A研究從北京開往天津的一列高速列車的速率 B研究繞月球運(yùn)動的“嫦娥二號”衛(wèi)星的運(yùn)行軌跡 C體操運(yùn)動員在單杠比賽中 D表演精彩芭蕾舞的演員 1 1 答案：AB 解析：完成單杠動作的運(yùn)動員和表演芭蕾舞的演員，他們的姿態(tài)、肢體動作是需要研究的，不能把他們看成質(zhì)點，C、D錯；從北京開往天津的高速列車和繞月球運(yùn)動的衛(wèi)星的形狀、大小對于所研究的問題可忽略，可看成質(zhì)點，A、B正確。甲、乙、丙三人各乘一個熱氣球(如下圖所示)，甲看到樓房勻速上

12、升，乙看到甲勻速上升，甲看到丙勻速上升，丙看到乙勻速下降。那么，從地面上看，甲、乙、丙的運(yùn)動情況可能是()2 參考系與相對運(yùn)動 2 A甲、乙勻速下降，v乙v甲，丙停在空中 B甲、乙勻速下降，v乙v甲，丙勻速上升 C甲、乙勻速下降，v乙v甲，丙勻速下降，且v丙v甲 D以上說法均不正確 解析：甲、乙、丙三人在觀察其他物體的運(yùn)動時，是以自己所乘的熱氣球為參考系的。樓房和地面連為一體，是同一個參考系，甲看到樓房勻速上升，說明甲相對于地面勻速下降；乙看到甲勻速上升，說明乙相對于地面也在勻速下降，且乙下降的速度v乙大于甲下降的速度v甲；甲看到丙勻速上升，則丙的運(yùn)動有三種可能情況：(1)丙靜止(2)丙勻速上

13、升(3)丙勻速下降，但v丙v甲；而在這三種可能的情況下，丙看到乙一定是勻速下降，符合題意。故選項A、B正確。 答案：AB 釣魚島自古以來就是中國領(lǐng)土，其附近海域是漁民祖祖輩輩傳承的謀生漁場。如圖所示，中國“殲15”戰(zhàn)斗機(jī)在釣魚島領(lǐng)空內(nèi)開展例行維權(quán)巡航。假設(shè)A、B兩飛機(jī)并排行駛，A機(jī)上的飛行員看見釣魚島向東移動，B機(jī)上的飛行員發(fā)現(xiàn)A機(jī)沒有動。如果以釣魚島為參照物，上述事實說明() 2 2 AA飛機(jī)向西運(yùn)動，B飛機(jī)不動 BB飛機(jī)向西運(yùn)動，A飛機(jī)不動 CA飛機(jī)向西運(yùn)動，B飛機(jī)向東運(yùn)動 DA、B兩飛機(jī)以相等的速度都向西運(yùn)動 答案：D如圖所示，某人從學(xué)校門口A處開始散步，先向南走了50m到達(dá)B處，再向東

14、走了100m到達(dá)C處，最后又向北走了150m到達(dá)D處，則A、B、C、D各點位置如何表示？3 坐標(biāo)系的應(yīng)用 3 解析：可以以A點為坐標(biāo)原點，向東為x軸的正方向，向北為y軸的正方向建立平面直角坐標(biāo)系，如圖所示。則各點坐標(biāo)為A(0,0)，B(0，50m)，C(100m，50m)，D(100m,100m)。 答案：A(0,0)，B(0，50m)，C(100m，50m)，D(100m，100m) 有一口井，水面距井口4m，現(xiàn)用水桶從井中提水(如圖)，出井后又將水桶提升了1m。選井口處為坐標(biāo)原點，水桶豎直向上提升的路線為x軸，向上為正方向，則水桶在水面時的位置和最后的位置坐標(biāo)分別是() A4m,1m B4m,1m C5m,0 D5m,1m 答案：B 解析：本題中建立了直線坐標(biāo)系，水面處和最后位置的坐標(biāo)分別為4m,1m。 3 3