物理必修 第一册1 质点 参考系授课课件ppt

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亚里士多德（公元前384-公元前322）
不了解运动，就不了解自然。 亚里士多德
提出问题：怎样研究物体的运动呢？
问题：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，用矫健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。
物体相对于其他物体的位置变化叫机械运动
难道我们真的无法描述物体的运动?例：飞机以某速度从南京飞向北京，研究火车在城市之间运行
车厢的颤抖我们需要考虑吗？
我们是否需要考虑飞机本身的大小？
我们已经很自然的忽略了某些次要因素(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?
质点(mass pint) :用来代替物体的有 质量的点。
用荧光屏上的小光点代替这个“庞大”的飞船。
研究地球公转时，可以忽略它的大小看出一个点
1.质点的定义：用来代替有质量的运动物体的点。
2.为什么要引入质点的概念：实际物体的运动情况很复杂，要一次性仔细详尽同时研究物体的所有运动情况，很困难。某些情况下，根据问题的性质，将物体简化为一个有质量的点；
3.研究物理的一种科学方法：建立“理想化物理模型”的方法。突出主要因素：具有质量(本质属性)忽略次要因素：形状、大小等
理想化的定义：理想化方法是一种科学抽象，是研究物理学的重要方法，它根据所研究问题(- 般都是十分复杂，涉及诸多因素)的需要和具体情况,确定研究对象的主要因素和次要因素，保留主要因素，忽略次要因素，排除无关干扰，从而简明扼要地揭示事物的本质。
理想化模型的优点：建立这种理想模型的目的是为了暂时忽略与当前考察不相关的因素，以及某些影响很小的次要因素，突出主要因素，借以化繁为简，以利于问题的分析、讨论，从而较方便地找出当前所研究的最基本的规律，这是一种重要的科学方法,也是物理学中常用的科学分析方法。
几何中的一点和质点是一回事吗？
相同点：都是没有形状和大小的点。
不同点：质点是实际物体的抽象，它具有一定的物理内涵，不仅具有物体的全部质量，而且是一相对的物理概念，集合中的点没有质量，仅表示位置，而且应该绝对的小
例题1（多选题）质点是理想化模型。下列实例中，能把研究对象看成质点的是（ ）
A.研究地球绕太阳的运动规律B.研究地球的昼夜交替规律C.研究火车从福州到上海运行所需的时间D.研究一列火车通过南京长江大桥所需的时间
分析：A.研究地球绕太阳的运动是，地球的大小相对于其转动半径可以忽略，可以看成质点，故A正确；B.研究地球的昼夜交替规律是要考虑地球各部分运动的不同，故不能忽略代大小和形状，不能看成质点，故B错误；C.研究火车从福州到上海运行所需的时间是，火车的长度相对于福州到上海的距离是可以忽略的，可以看成质点，故C正确； D.研究一列火车通过南京长江大桥所需的时间，火车的长度不能忽略，故不能看成质点，故D错误。
例题2（单选题）在研究下述运动时，能吧物体看做质点的是（ ）
A.研究地球的公转问题B.研究乒乓球的旋转问题C.体育教练员研究百米跑运动员的跑动作D.研究一列火车通过长江大桥所需的时间
分析：研究地球公转时，由于地球的大小是次要因素，故可以把地区看成质点，A正确；当研究物体的运动姿态和动作时，由于需要用到 物体的形状和大小，所以都不能将物体看成质点，故BC错误；火车的长度 相对于带大桥的长度不能忽略，故不能看做质点，D错误。
如何解释小孩的静止？同样的物体，运动会不同？
运动的相对性：描述运动要寻找参考物体参考系：是在描述一个问题的运动时，选来作为标准的假定不动的另外物体
1.运动和静止都是相对参考系的2.参考系的选择是任意的3.选择不同的参考系观察的结果可能不同4.选择参考系时应使运动的描述尽可能简单5.比较两个物体的运动情况，必须选择相同的参考系才有意义
运动是绝对的，静止是相对的。
思考：我们曾经说过运动是绝对的， 现在又说运动是相对的，矛盾吗？
自然界的物体的运动是绝对的，但是运动的描述是相对的
例题3（单选题）高一的新同学分别乘两辆汽车去五象校区进行学习交流。两辆汽车在平直公路.上运动时，甲车内“青同学”看见乙车没有运动，而乙车内“芳同学”看见路旁的树木向西移动。如果以地面为参考系，那么，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、乙两车以相同的速度都向东运动D.甲车向西运动，乙车向东运动
分析：因为甲车看乙车没有动，则甲和乙的运动情况一致，而乙车的人看到路旁的树木向西运动，说明乙车相对路旁的树木向东运动，则如果以大地为参考系则乙向东运动，因为甲车和乙车运动状态一致，故甲、乙两车以相同的速度向东运动。故C正确。
例题4（单选题）一只蜜蜂和一辆汽车在平直公路上以同样的速度并列运动，如果这只蜜蜂的眼睛紧盯着车轮边缘_上某一点，那么它看到的这一点的运动轨迹应是下图中的（ ）
分析：蜜蜂和汽车速度相同，因此就好像是蜜蜂在车轴上看车轮边缘上一点的运动一样，其运动轨迹是圆，A正确；考查参考系和相对运动问题。考生必须站在蜜蜂的角度想问题。
一般来说，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。
1.坐标系的种类及应用（1）一维空间（一条直线）)建立直线坐标系（2）二维空间（一平面上)）建立平面直角坐标系（3）三维空间（立体空间上）建立空间直角坐标系2.坐标系的构成要素：原点、正方向、标度、物理量、单位
从A到B位置变化了多少？你是如何知道的？
若是在空中呢？（比如火箭的导航）
例题5（单选题）描述在水平面上移动的汽车的位置，应选择的坐标系是（ ）
A.直线坐标系B.二维坐标系C.三维坐标系D.球坐标系
分析：要描述在水平面上运动的汽车的位置，选中的坐标系应是一个平面，所以要选取二维坐标系，故B正确，ACD错误。
例题6（单选题）一个小球从距地面4m高 处落下，被地面弹回，在距地面1m高处被接住，坐标原点定在抛出点正下方2m处，坐标轴的正方向设为向下，则小球的抛出点、落地点、接住点的位置坐标分别是（ ）
A、2m，-2m，-1mB、-2m，2m，1mC、4m，0,1mD、-4m，0，-1m
分析：坐标原点定在抛出点正下方2m处，向下方向为坐标轴的正方向，小球从距地面4m高处开始下落的，在坐标原点的上方，所以抛出点的位置坐标是-2m；小球落到地面上，此时距离坐标原点为2m,所以落地点的位置坐标是2m；小球在距离地面高处被接住，此时的小球在坐标原点的下方1m处，所以接住点的位置坐标是1m；所以B正确。
1.（单选题）如图所示， 由于风的缘故，河岸上的旗帜向右飘，在河面上的两条船上的旗帜分别向右和向左飘，两条船运动状态是（ ）
A.A船肯定是向左运动的B.A船肯定是静止的C.B船肯定是向右运动的D.B船可能是静止的
分析：因为河岸上旗杆是固定在地面上的，那么根据旗帜的飘动方向判断，风是从左向右刮的。A船上旗帜向右，有三种可能：一是A船不动，风把旗帜刮向右；二是A船向左运动，风相对于旗帜向右，把旗帜刮向右；三是A船向右运动但运动的速度小于风速，此时风仍能把旗帜刮向右，故AB错误。如果B船静止不动，那么旗帜的方向应该和国旗相同，而现在的旗帜的方向明显和河岸上旗子方向相反，如果B船向左运动，旗帜只会更加向右展。所以，B船一定向右运动，而且运动的速度比风速快，这样才会出现图中旗帜向左飘动的情况.故C正确，D错误。故选C。
2.（单选题）下列说法正确的是（ ）
A.宇宙中的大部分物体在不停地运动，只有少部分物体处于永恒的静止状态B.一切物体是否能被视为质点，要看它的大小情况，太大就不能当做质点C.比较两个物体的运动情况时，必须选择同一个参考系D.个物体做曲线运动，建立一个一维坐标系就可以准确描述出来
分析： A.运动是绝对的，静止是相对的，A错误；B.物体是否能被视为质点，要看忽略大小和形状对研究的物体有无影响，B错误；C.比较两个物体的运动情况时，必须选择同一个参考系，C正确；D.一个物体做曲线运动，建立-个二维坐标系就可以准确描述出来，D错误。
一、质点1、定义：用来代替物体的有质量的点叫质点。2、实物简化为质点的条件：物体的大小和形状对研究的问题的影响可以忽略不计。理想化模型：抓住主要特征，忽略次要因素。
二、参考系1、选来作为标准的另外的物体叫做参考系；2、选择不同的参考系来观察同一运动，观察的结果会有不同；3、选择的原则：观察方便和使运动的描述尽可能简单。
三、坐标系 为了定量地描述物体的位置的变化，需要在参考系上适当的建立坐标系。
成功的花，人们只惊慕她现时的明艳！然而当初它的芽儿，浸透了奋斗的泪泉，洒遍了牺牲的血雨。