2018高中物理 第一章 運(yùn)動(dòng)的描述 1.1 質(zhì)點(diǎn) 參考系和坐標(biāo)系課件1 新人教版必修1.ppt

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1質(zhì)點(diǎn)參考系和坐標(biāo)系 第一章運(yùn)動(dòng)的描述 學(xué)習(xí)目標(biāo) 1 理解什么是質(zhì)點(diǎn) 知道質(zhì)點(diǎn)是一種理想化的物理模型 能說(shuō)出把物體看做質(zhì)點(diǎn)的條件 2 知道參考系 知道對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的描述具有相對(duì)性 3 知道坐標(biāo)系和坐標(biāo)系的種類(lèi) 會(huì)用一維坐標(biāo)系定量描述物體的位置及位置的變化 內(nèi)容索引 重點(diǎn)探究啟迪思維探究重點(diǎn) 達(dá)標(biāo)檢測(cè)檢測(cè)評(píng)價(jià)達(dá)標(biāo)過(guò)關(guān) 自主預(yù)習(xí)預(yù)習(xí)新知夯實(shí)基礎(chǔ) 自主預(yù)習(xí) 一 質(zhì)點(diǎn)1 定義 用來(lái)代替物體的有的點(diǎn) 2 物體可看做質(zhì)點(diǎn)的條件 1 物體的和可以忽略 2 物體上任意一點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)可以代替物體的運(yùn)動(dòng) 3 一個(gè)物體能否看成質(zhì)點(diǎn)是由決定的 4 理想化方法 在物理學(xué)中 突出問(wèn)題的方面 忽略因素 建立理想化的 物理模型 是經(jīng)常采用的一種科學(xué)研究方法 就是這種物理模型之一 質(zhì)量 大小 形狀 整個(gè) 問(wèn)題的性質(zhì) 主要 次要 質(zhì)點(diǎn) 二 參考系1 運(yùn)動(dòng)與靜止的關(guān)系 1 自然界中一切物體都處于永恒的運(yùn)動(dòng)中 即運(yùn)動(dòng)的性 2 描述某一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)時(shí) 總是相對(duì)于其他物體而言的 這便是運(yùn)動(dòng)的性 2 參考系 在研究物體的運(yùn)動(dòng)時(shí) 被選做的其他物體稱(chēng)為參考系 3 參考系的選擇是 填 任意 或 唯一 的 4 參考系對(duì)觀察結(jié)果的影響 選擇不同的參考系觀察同一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng) 觀察結(jié)果 填 可以不同 或 一定相同 絕對(duì) 相對(duì) 參考 任意 可以不同 三 坐標(biāo)系1 建立目的 為了定量地描述物體的位置及 2 坐標(biāo)系的三要素 和單位長(zhǎng)度 位置變化 原點(diǎn) 正方向 1 判斷下列說(shuō)法的正誤 1 只有體積很小的物體才可以看做質(zhì)點(diǎn) 體積較大的物體不能看做質(zhì)點(diǎn) 2 質(zhì)點(diǎn)是一個(gè)理想化模型 實(shí)際上是存在的 3 只能選擇靜止的物體作為參考系 4 描述直線運(yùn)動(dòng) 一般建立直線坐標(biāo)系 即學(xué)即用 答案 2 如圖1是某次日全食時(shí)的美妙景象 在觀測(cè)日全食時(shí) 填 能 或 不能 將月球看成質(zhì)點(diǎn) 月球繞地球轉(zhuǎn)動(dòng) 這是以 填 太陽(yáng) 地球 或 月球 為參考系來(lái)描述的 不能 地球 答案 重點(diǎn)探究 一 質(zhì)點(diǎn) 導(dǎo)學(xué)探究 1 中國(guó)名將劉虹在2016年里約奧運(yùn)會(huì)田徑女子20公里競(jìng)走決賽中奪得冠軍 教練在研究劉虹的擺臂和步幅對(duì)速度的影響時(shí) 能否把她看成一個(gè) 點(diǎn) 若研究劉虹全程的速度變化時(shí) 能否把她看成一個(gè) 點(diǎn) 答案不能能 2 小偉在研究火車(chē)由北京開(kāi)往廣州所用時(shí)間時(shí) 能否把火車(chē)看成一個(gè) 點(diǎn) 如果研究火車(chē)通過(guò)一架鐵路橋的時(shí)間 能否把火車(chē)看成一個(gè) 點(diǎn) 答案能不能 答案 知識(shí)深化 1 質(zhì)點(diǎn)的特點(diǎn) 1 質(zhì)點(diǎn)具有質(zhì)量 與幾何中的 點(diǎn) 有本質(zhì)的區(qū)別 2 質(zhì)點(diǎn)是為了研究問(wèn)題方便而對(duì)實(shí)際物體的科學(xué)抽象 是一種理想化的物理模型 實(shí)際上并不存在 2 可將物體看成質(zhì)點(diǎn)的幾種情況 例1觀察圖2所示四幅圖 對(duì)圖中各運(yùn)動(dòng)物體的描述正確的是 圖2 A 圖 中研究投出的籃球運(yùn)動(dòng)路徑時(shí)不能將籃球看成質(zhì)點(diǎn)B 圖 中觀眾欣賞體操表演時(shí)不能將運(yùn)動(dòng)員看成質(zhì)點(diǎn)C 圖 中研究地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)時(shí)不能將地球看成質(zhì)點(diǎn)D 圖 中研究子彈頭射穿蘋(píng)果的時(shí)間時(shí)可將子彈看成質(zhì)點(diǎn) 答案 解析 解析在研究籃球的運(yùn)動(dòng)路徑和地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)時(shí) 籃球和地球的大小是次要因素 可以將其看成質(zhì)點(diǎn) 觀眾在欣賞體操表演和研究子彈射穿蘋(píng)果的時(shí)間時(shí) 運(yùn)動(dòng)員和子彈的大小 形狀不能被忽略 不能看成質(zhì)點(diǎn) 綜上所述應(yīng)選擇B 物體能否看做質(zhì)點(diǎn)是由問(wèn)題的性質(zhì)決定 與物體的大小無(wú)關(guān) 二 參考系 導(dǎo)學(xué)探究 請(qǐng)閱讀下面的漫畫(huà)材料 圖3 回答問(wèn)題 有人說(shuō)我 快如閃電 疾如風(fēng) 有人說(shuō)我 紋絲不動(dòng) 坐如鐘 我 是靜是動(dòng) 答案 圖3 答案靜止是相對(duì)的 運(yùn)動(dòng)是絕對(duì)的 物體是靜止還是運(yùn)動(dòng)取決于所選的參考系 選取的參考系不同 對(duì)同一個(gè)物體運(yùn)動(dòng)的描述也往往不同 知識(shí)深化 1 選取參考系的意義 靜止是相對(duì)的 運(yùn)動(dòng)是絕對(duì)的 要描述一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng) 首先必須選定參考系 之后才能確定物體的位置 研究物體的運(yùn)動(dòng) 對(duì)于同一個(gè)物體 選擇不同的參考系 觀察結(jié)果往往不同 2 參考系的選取原則 1 對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的描述盡可能簡(jiǎn)單 2 一般地 根據(jù)研究對(duì)象所在的系統(tǒng)來(lái)選取 當(dāng)研究地面上物體的運(yùn)動(dòng)時(shí) 常選地面或相對(duì)于地面靜止的物體作為參考系 例2觀察圖4中的煙和小旗 關(guān)于甲 乙兩車(chē)相對(duì)于房子的運(yùn)動(dòng)情況 下列說(shuō)法正確的是A 甲 乙兩車(chē)一定向左運(yùn)動(dòng)B 甲 乙兩車(chē)一定向右運(yùn)動(dòng)C 甲車(chē)可能運(yùn)動(dòng) 乙車(chē)向右運(yùn)動(dòng)D 甲車(chē)可能靜止 乙車(chē)向左運(yùn)動(dòng) 圖4 答案 解析 解析題圖中房子相對(duì)于地面是靜止的 由煙囪冒出的煙向左飄 可知此時(shí)風(fēng)向向左 相對(duì)于地面而言 甲車(chē)上的小旗向左飄 則有三種可能的情況 一是甲車(chē)不動(dòng) 風(fēng)把小旗向左吹 二是甲車(chē)向右運(yùn)動(dòng) 風(fēng)相對(duì)甲車(chē)向左 風(fēng)把小旗向左吹 三是甲車(chē)向左運(yùn)動(dòng)但速度小于風(fēng)速 因此風(fēng)仍能把小旗向左吹 對(duì)于乙車(chē) 則只有乙車(chē)向左運(yùn)動(dòng)并且速度大于風(fēng)速時(shí) 才能使小旗向右飄 故只有選項(xiàng)D正確 針對(duì)訓(xùn)練 多選 下列關(guān)于運(yùn)動(dòng)的描述中 敘述正確的是A 詩(shī)句 臥看滿天云不動(dòng) 不知云與我俱東 中 云與我俱東 是以船為參考系的B 明月松間照 清泉石上流 是以山石為參考系的C 太陽(yáng)東升西落 是以太陽(yáng)為參考系的D 升國(guó)旗時(shí) 觀察到國(guó)旗冉冉升起 是以旗桿為參考系的 答案 三 坐標(biāo)系 導(dǎo)學(xué)探究 1 如圖5 一輛汽車(chē)正在平直的公路上直線行駛 為了描述汽車(chē)的位置及位置變化 我們需要建立什么樣的坐標(biāo)系 答案以起點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn) 建立一維直線坐標(biāo)系 答案 圖5 2 汽車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí) 1 中建立的坐標(biāo)系還能描述物體的位置及位置變化嗎 如果不能 我們需要建立什么樣的坐標(biāo)系 答案不能 以汽車(chē)開(kāi)始轉(zhuǎn)彎時(shí)的位置為坐標(biāo)原點(diǎn) 建立平面坐標(biāo)系 知識(shí)深化 坐標(biāo)系的建立及應(yīng)用 例3一個(gè)小球從距地面4m高處落下 被地面彈回 在距地面1m高處被接住 坐標(biāo)原點(diǎn)定在拋出點(diǎn)正下方2m處 向下為坐標(biāo)軸的正方向 則小球的拋出點(diǎn) 落地點(diǎn) 接住點(diǎn)的位置坐標(biāo)分別是 m m和 m 小球從落下到被接住 位置變化了 m 答案 解析 2 2 1 3 解析根據(jù)題意建立如圖所示的坐標(biāo)系 A點(diǎn)為拋出點(diǎn) 坐標(biāo)為 2m B點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn) D點(diǎn)為落地點(diǎn) 坐標(biāo)為2m C點(diǎn)為接住點(diǎn) 坐標(biāo)為1m 小球從落下到被接住 位置變化了 x 1m 2m 3m 達(dá)標(biāo)檢測(cè) 1 能否看成質(zhì)點(diǎn)的條件 下列關(guān)于質(zhì)點(diǎn)的說(shuō)法正確的是A 質(zhì)點(diǎn)是一個(gè)理想化模型 實(shí)際上并不存在 所以 引入這個(gè)概念沒(méi)有多大意義B 體積很小的物體都可以看成是質(zhì)點(diǎn) 而體積較大的物體一定不能看成質(zhì)點(diǎn)C 只要物體運(yùn)動(dòng)不是很快 就可以把物體看成質(zhì)點(diǎn)D 物體的大小和形狀對(duì)所研究問(wèn)題的影響可以忽略時(shí) 可以將物體看成質(zhì)點(diǎn) 答案 1 2 3 4 解析 解析質(zhì)點(diǎn)是理想化模型 實(shí)際上不存在 但在研究問(wèn)題時(shí)可以把體積很龐大的物體看成一個(gè)點(diǎn) 這有利于問(wèn)題的研究 故A錯(cuò)誤 體積很小的物體不一定都可以看做質(zhì)點(diǎn) 故B錯(cuò)誤 物體能否看成質(zhì)點(diǎn)主要是看物體的大小和形狀對(duì)所研究問(wèn)題的影響是否可以忽略 與物體的運(yùn)動(dòng)快慢沒(méi)有關(guān)系 所以C錯(cuò)誤 D正確 1 2 3 4 2 質(zhì)點(diǎn)的實(shí)例判斷 如圖6所示 研究下列現(xiàn)象 涉及到的物體可看做質(zhì)點(diǎn)的是 答案 圖6 1 2 3 4 A 研究地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的時(shí)間B 研究撬棒用力大小與支點(diǎn)位置關(guān)系C 研究旋轉(zhuǎn)的乒乓球的旋轉(zhuǎn)方向D 研究旋轉(zhuǎn)的電風(fēng)扇扇葉所受阻力大小的影響因素 3 參考系的選取與物體運(yùn)動(dòng)的判斷 中國(guó)是掌握空中加油技術(shù)的少數(shù)國(guó)家之一 如圖7是我國(guó)自行研制的第三代戰(zhàn)斗機(jī) 殲 10 在空中加油的情景 以下列哪個(gè)物體為參考系 可以認(rèn)為加油機(jī)是運(yùn)動(dòng)的A 殲 10 戰(zhàn)斗機(jī)B 地面上的房屋C 加油機(jī)中的飛行員D 殲 10 戰(zhàn)斗機(jī)里的飛行員 答案 1 2 3 4 解析 圖7 解析加油機(jī)相對(duì)于 殲 10 戰(zhàn)斗機(jī)位置不變 以 殲 10 戰(zhàn)斗機(jī)為參考系 加油機(jī)是靜止的 故A錯(cuò)誤 加油機(jī)相對(duì)于地面上的房屋位置不斷變化 以地面上的房屋為參考系 加油機(jī)是運(yùn)動(dòng)的 故B正確 加油機(jī)相對(duì)于加油機(jī)中的飛行員位置不變 以加油機(jī)中的飛行員為參考系 加油機(jī)是靜止的 故C錯(cuò)誤 以 殲 10 戰(zhàn)斗機(jī)里的飛行員為參考系 加油機(jī)相對(duì)于 殲 10 戰(zhàn)斗機(jī)里的飛行員位置不變 加油機(jī)是靜止的 故D錯(cuò)誤 1 2 3 4 4 坐標(biāo)系 一物體從O點(diǎn)出發(fā) 沿東偏北30 的方向運(yùn)動(dòng)10m至A點(diǎn) 然后又向正南方向運(yùn)動(dòng)5m至B點(diǎn) sin30 0 5 1 建立適當(dāng)坐標(biāo)系 描述出該物體的運(yùn)動(dòng)軌跡 答案見(jiàn)解析圖 解析以O(shè)為原點(diǎn) 正東方向?yàn)閤軸正方向 正北方向?yàn)閥軸正方向 建立坐標(biāo)系 物體運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖 2 根據(jù)建立的坐標(biāo)系 分別求出A B兩點(diǎn)的坐標(biāo) 答案 解析 1 2 3 4