2015-2016学年高一物理人教版必修1课件：质点 参考系和坐标系 .ppt

1、第一章运动的描述1 质点参考系和坐标系1 质点参考系和坐标系【知识与技能】(1)知道质点的概念及条件(2)知道参考系的概念及作用(3)掌握坐标系的简单应用1 质点参考系和坐标系 三维目标三维目标【过程与方法】(1)体验质点的条件及意义，初步掌握“科学抽象”这种研究方法(2)体会用坐标方法描述物体位置的优越性，可用不同的方法设计实验并体会比较增强学生发现问题并力求解决问题的意识和能力1 质点参考系和坐标系 三维目标【情感、态度与价值观】(1)认识运动是宇宙中的普遍现象，运动和静止的相对性，培养学生热爱自然，关心科技发展，勇于探索的精神(2)通过分析不同参考系中的运动现象的不同，帮助学生建立辩证唯

2、物主义的世界观1 质点参考系和坐标系 三维目标【重点】(1)质点模型是怎么建立的(2)参考系的选取和运动的相对性【难点】(1)正确判断一个物体是否可以看成质点(2)在不同的参考系中描述物体的运动1 质点参考系和坐标系 重点难点重点难点本节首先让学生阅读一段有关运动和静止的描述，让学生了解更广泛意义上的运动和静止在回顾了机械运动的根本特征后，让学生知道如何确定物体的运动和怎样看待运动的物体的问题通过对质点的认识，了解物理学研究中物理模型的特点，体会物理模型在探索自然规律中的作用讨论与交流的目的在于让学生从生活中的实际联系物理中的概念通过讨论与交流将生活中的经验升华为物理概念本节是高中学生学习物理

3、的起始章节，激发学生的学习兴趣是教师在教学中应该注意的主要问题1 质点参考系和坐标系 教学建议教学建议教学内容看起来似乎浅显，但其中蕴涵着许多学生在初中学习时很少接触过的方法，教师在教学中要创设丰富多彩的情景，要使学生在愉悦的心境中开始高中阶段的物理学习1 质点参考系和坐标系 教学建议【导入一】从生活实例引入如：汽车在马路上飞驰 汽车相对马路位置改变江水咆哮地奔向远方 江水相对河岸位置改变总结：一个物体对另一个物体的相对位置变化称之为机械运动怎样描述机械运动，即怎样描述物体上各点的位置及其随时间的变化呢？1 质点参考系和坐标系 新课导入新课导入【导入二】故事导入某天，上海市某出租车公司经理正在

4、办公室忙碌着突然，本公司司机小赵急匆匆赶来报告，说他驾驶的汽车在昨夜被盗公司经理听完汇报后，及时报警警方询问后得知该车装有GPS全球卫星定位系统，迅速采取了应急预案，由技术部启动全球定位追踪系统，马上发现该车位置在“N2959.913，E11623.505”附近警方根据该信息迅速布置警力，警察仿佛从天而降，使犯罪分子转眼间落入法网这主要还是GPS全球定位系统的功劳怎样利用GPS具体描述物体所在的位置呢？我们必须学习一些有关的基础知识质点参考系和坐标系1 质点参考系和坐标系 新课导入1 质点参考系和坐标系 知识必备知识必备知识点一 质点定义：忽略物体的_和_，突出“物体具有质量”这个要素，把物体

5、简化为一个有_的物质点知识点二 参考系1定义：在描述物体的运动时，被选定作为参考、假定为_的其他物体2选取原则：参考系可以_选取，一般以_为参考系大小形状质量不动任意地面1 质点参考系和坐标系 知识必备图111知识点三 坐标系1建立坐标系的意义：为了定量地描述物体的_及_，需要在参考系上建立适当的坐标系2直线坐标系：物体沿直线运动时，沿该直线建立坐标系，以某一点为原点，规定单位、正方向，如图111所示，则坐标表示物体所在的位置，又称位置坐标图中A、B两点的位置坐标x11 m、x23 m分别表示不同时刻物体所处的_位置位置的变化位置考点一 对质点概念的理解想一想研究一列车通过隧道需要的时间时，能

6、否把列车看作质点？若研究一列车从北京开往上海的时间，能否把列车看作质点？1 质点参考系和坐标系 学习互动学习互动答案 列车通过隧道需要的时间与列车的运行速度有关，还与隧道长度及列车长度有关，因列车长度与隧道长度相比不能被忽略，所以不能把列车看成质点因列车长度与北京到上海的距离相比能被忽略，所以可以把列车看成质点1 质点参考系和坐标系 学习互动1 质点参考系和坐标系 学习互动要点总结1质点的特点(1)质点是忽略物体的_和_、不占有空间的点；(2)质点具有所研究物体的全部质量；(3)质点是一种理想模型，实际中_(填“存在”或“不存在”)2物体可视为质点的条件(1)物体的大小和形状对研究的问题_；(

7、2)物体上各点的运动情况相同，如平动的物体(或转动效果可忽略)一般可视为质点，转动的物体一般不能视为质点，题目中有特殊说明的转动物体(如研究绕太阳公转的地球)也可视为质点大小形状不存在没有影响或影响不大例1 下列几种运动比赛项目中的研究对象可视为质点的是()A在撑杆跳高比赛中研究运动员手中的支撑杆在支撑地面过程中的转动情况时B帆船比赛中确定帆船在大海中的位置时C跆拳道比赛中研究运动员动作时D乒乓球比赛中研究乒乓球的旋转时1 质点参考系和坐标系 学习互动B解析 物体的形状和大小对研究的问题没有影响，或影响很小可以忽略不计时，物体就可以看作质点，研究支撑杆在支撑地面过程中的转动、运动员的动作及乒乓

8、球的旋转情况时，各位置的运动不同，且不能忽略，故选项A、C、D错误；确定帆船在大海中的位置时，帆船的大小、形状可以忽略，选项B正确1 质点参考系和坐标系 学习互动考点二 对参考系的理解想一想 列车长在行驶的列车上做例行检查，你认为应选取什么为参考系来描述列车长的运动情况？能否以地面上的建筑物为参考系？1 质点参考系和坐标系 学习互动答案 描述列车长在行驶的列车上的运动，以车厢为参考系描述简单，如果以地面建筑为参考系，不易对运动进行描述，所以应选车厢为参考系，不能以地面上的建筑物为参考系1 质点参考系和坐标系 学习互动1 质点参考系和坐标系 学习互动要点总结 1选取参考系的必要性：一切物体都是运

9、动的，研究一个物体的运动，就必须选取另外的物体作为参考，并假定这个物体是不动的无论物体原来的运动情况如何，一旦把它选为参考系，就认为它是_的静止1 质点参考系和坐标系 学习互动2选取原则：参考系可_选取，但实际选取参考系时，应考虑研究问题的方便，使运动的描述尽可能简单研究地面上物体的运动时，一般选取_为参考系在同一个问题当中，当要研究多个物体的运动或同一个物体在不同阶段的运动时，必须选取_参考系3参考系对观察结果的影响：选择不同的参考系观察同一个物体的运动，观察结果可能_任意地面同一个不同例2中国是掌握空中加油技术的少数国家之一，图112是我国自行研制的第三代战斗机“歼10”在空中加油的情景，

10、以下列的哪个物体为参考系，可以认为加油机是运动的()1 质点参考系和坐标系 学习互动图112A地面上的飞机跑道B“歼10”战斗机C加油机里的油箱D“歼10”战斗机里的飞行员1 质点参考系和坐标系 学习互动A解析空中加油时，加油机与被加油战斗机及飞行员、油箱均相对静止，加油机相对地面上的飞机跑道运动，所以以地面上的飞机跑道为参考系加油机是运动的，选项A正确1 质点参考系和坐标系 学习互动例3(多选)有甲、乙、丙三架观光电梯，甲中乘客看一高楼在向下运动，乙中乘客看甲在向下运动，丙中乘客看甲、乙都在向上运动这三架电梯相对地面的运动情况可能是()A甲向上、乙向下、丙不动B甲向上、乙向上、丙不动C甲向上

11、、乙向上、丙向下D甲向上、乙向上、丙也向上，但比甲、乙都慢1 质点参考系和坐标系 学习互动BCD解析 电梯中的乘客看其他物体时，是以自己所乘的电梯为参考系，甲中乘客看高楼向下运动，说明甲相对于地面一定在向上运动同理，乙中乘客看到甲在向下运动，说明乙相对地面也是向上运动，且运动得比甲更快丙电梯无论是静止，还是在向下运动，或者以比甲、乙都慢的速度向上运动，丙中乘客看见甲、乙两电梯都在向上运动1 质点参考系和坐标系 学习互动考点三 坐标系的建立和应用想一想 某运动员正在百米赛道上自南向北全力奔跑，为准确描述他在不同时刻的位置和位置变化，应建立怎样的坐标系？1 质点参考系和坐标系 学习互动图113答案

12、 可以以赛道起点为原点，选择向北方向为正方向，选取一定的标度，建立直线坐标系1 质点参考系和坐标系 学习互动1 质点参考系和坐标系 学习互动要点总结1建立坐标系的意义：在参考系中建立坐标系，物体相对坐标系的_变化可以用坐标来定量描述，使问题的研究方便，表述准确2建立坐标系的三要素：(1)确定坐标_；(2)规定坐标轴的_；(3)选定合适的_在坐标系中，坐标表示质点的位置，用坐标的变化描述质点的_3当物体做直线运动时，只需建立一维_即可反映物体的位置及位置的变化；当物体在某平面内做曲线运动时，应建立平面直角坐标系；物体在三维空间中做复杂运动时，应建立三维直角坐标系位置原点标度（比例）位置改变坐标系

13、正方向例4(多选)图114是为了定量研究物体的位置变化画出的坐标轴(x轴)，在画该坐标轴时规定原点位于某广场的中心，规定向北为正方向坐标轴上有两点A和B，A的位置坐标为xA5 m，B的位置坐标为xB3 m下列说法正确的是()1 质点参考系和坐标系 学习互动图114AA点位于广场中心南5 m处BA点位于广场中心北5 m处CB点位于广场中心南3 m处DB点位于广场中心北3 m处1 质点参考系和坐标系 学习互动BC解析在直线坐标系中，位置坐标的正负表示在坐标原点的哪一侧，数值代表该位置到坐标原点的距离在此直线坐标系中，坐标原点的左侧代表广场中心的南方，右侧代表北方，故B、C选项的说法是正确的1 质点

14、参考系和坐标系 学习互动1.在研究以下四种情况中所提出的问题时，所涉及的对象可看作质点的是()1 质点参考系和坐标系 备用习题备用习题A解析绕太阳公转时，地球的大小远小于地球到太阳的距离，符合看成质点的条件，火车进站时间是从车头进站开始到车尾进站为止，不能将火车看成质点，花样滑冰运动员比的是身体各部分的动作及协调性等方面，不能将其看成质点，要研究刘翔跨栏的姿势(即身体各部分的位置及协调性)，显然不能将其视为质点，选A.1 质点参考系和坐标系 备用习题2在电视连续剧西游记中，常常有孙悟空“腾云驾雾”的镜头，如图所示，这通常是采用“背景拍摄法”：让“孙悟空”站在平台上，做着飞行的动作，在他的背后展

15、现出蓝天和急速飘动的白云，同时加上烟雾效果；摄影师把人物动作和飘动的白云及下面的烟雾等一起摄入镜头放映时，观众就感觉到“孙悟空”在“腾云驾雾”这时，观众所选的参考系是()A“孙悟空”B平台C飘动的云D摄影师1 质点参考系和坐标系 备用习题C解析蓝天和白云相对“孙悟空”运动，把蓝天和白云选为参考系，即认为蓝天和白云静止，则“孙悟空”相对于蓝天和白云运动，感觉是“孙悟空”在“腾云驾雾”故C正确1 质点参考系和坐标系 备用习题1(对质点概念的理解)下列关于质点的说法正确的是()A研究和观察日食时，可以把太阳看成质点B研究地球的公转时，可以把地球看成质点C研究地球的自转时，可以把地球看成质点D原子核很

16、小，必须把它看成质点1 质点参考系和坐标系 自我检测自我检测B解析日食是由于太阳上某些部位射向地球的光线被月球挡住形成的，因此不能忽略太阳的大小和形状，选项A错误；在研究地球绕太阳公转时，地球的形状和大小是次要因素，可以将其看成质点，而研究地球的自转时，不能忽略地球上各点运动的差别，不能把地球看成质点，选项B正确，C错误；质点是一种理想化模型，当物体的形状和大小在研究的问题中起的作用很小，可以忽略不计时，物体就可以看作质点，体积很小的物体或微观粒子，在研究其自旋等问题时，不能将其看作质点，选项D错误1 质点参考系和坐标系 自我检测2(对参考系的理解)宋代诗人陈与义乘着小船在风和日丽的春日出游时

17、曾经写了一首诗，如图115所示，诗中“云与我俱东”所选取的参考系是()A船 B云C诗人D河岸1 质点参考系和坐标系 自我检测图115D解析物体相对于参考系位置改变时物体是运动的，相对于参考系位置不变时物体则是静止的由题意知“我”与云、船的位置保持不变，相对于岸的位置不断变化，所以“云与我俱东”是以河岸为参考系1 质点参考系和坐标系 自我检测3(对参考系的理解)我国研制并自行发射的同步通信卫星是无线电波传播的中继站这类卫星虽绕地心转动，但我们却觉得它在空中静止不动，这是因为观察者所选择的参考系是()A太阳B地球C月亮D同步通信卫星1 质点参考系和坐标系 自我检测B解析同步通信卫星相对地球静止，以地球为参考系，同步卫星处于静止状态1 质点参考系和坐标系 自我检测4(坐标系的建立和应用)一个小球从距地面4 m处落下，到达地面并被弹回，在距地面1 m处被接住以抛出点正下方2 m处为坐标原点，向下的方向为正方向，则球的抛出点、落地点、接住点的位置坐标分别为()A2 m、2 m、1 mB2 m、2 m、1 mC4 m、0 m、1 mD4 m、0 m、1 m1 质点参考系和坐标系 自我检测B解析按照题意建立坐标系如图所示，O为坐标原点，抛出点A的坐标为xA2 m，地面C处坐标为xC2 m，接住点B的坐标为xB1 m，选项B正确1 质点参考系和坐标系 自我检测