质点参考系和坐标系
特别提醒:
(1)物体能否看作质点与物体的大小无关 (2)对于同一个物体有时可以看作质点, 有时不能 (3)不能说平动的物体一定能看作质点,
而转动的物体一定不能看作质点,关键还
是看研究的问题中物体的大小和形状是否
可以忽略不计或是次要因素
质点和几何中的点是一回事吗?
相同点:都是没有大小和形状的。
知识点三:参考系 1、概念:
要描述一个物体的运动,首先要选定 某个其他物体做参考,假定这个“其 他物体”不动,观察研究对象相对于 这个“其他物体”的位置是否随时间 变化,以及怎样变化,这个用来做参 考的物体,叫做参考系。
特别提醒:
同一个物体的运动,选择的参考系不同,
观察的结果可能不同。要比较两个物体的
D.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,就可以把物体看作质点
下列情况中的运动物体,不能被看成质点 的是(B )
A.研究绕地球飞行时航天飞机的轨道
B.研究飞行中直升飞机上的螺旋桨的转 动情况 C.计算从北京开往上海的一列火车 的运行时间 D.计算在传送带上输送的工件数量
下列几种情况下的物体,哪些情况可将物体当 作质点来处理( B) A.游乐场中,观察坐在翻滚过山车中的小孩
B、远洋航行中的巨轮 C、运行中的人造卫星
D、转动着的砂轮
当我们坐在平稳的汽车上/火车上,站 在匀速上升的观光电梯内。 当我们闭上眼睛,我们能感觉到自己在 动吗? 当我们睁开眼睛时,又是什么感觉? 是怎么判断的?
• 所以要描述一个物体是运动还是静止的我 们需要选择一个物体作为参考。被选为参 考的这个物体是假定不动的。
3、物体可以视为质点的几种情况
(1)研究物体的平动时,一般可将物 体视为质点
例:汽车在水平路面上行驶、 从斜面上滑下来的木块等
(2)物体虽然有转动,但相对于平 动而言可以忽略其转动时,可把物 体视为质点
例:向前滚动的足球,我要研究它的 路径时,也可以将足球视为质点
(3)问题涉及的空间尺度远大于物体 自身的大小时,物体自身的大小可以 忽略不计,这时可将物体视为质点
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2、机械运动常见形式:
(1)平动: 平动过程中,物体各部分 的运动特点完全相同
例如:木块在水平桌面上滑动
(2)转动:物体的各部分绕某一点(或轴) 做圆周运动
例如:地球的自传
星光闪闪属于机械运动吗?
植物的生长属于机械运动吗?
因为,星光闪闪和植物的生长都没 有发生位置的改变。所以不属于机 械运动
• 现实中,运动的情况很多。 • 如滚动的足球、雄鹰拍打着翅膀在空中翱翔。
(3)同一性:在同一个问题中,若 要研究多个物体的运动时或同一个物 体不同阶段的运动,必须选择同一参 考系。
(4)差异性:描述同一物体的运动 时,选择不同的参考系,观察的结 果一般不同。
关于参考系的选取,下列说法正确的是 ( D) A.参考系必须选取静止不动的物体 B.参考系必须是和地面联系在一起的
A B C D 2m, -2m, 4m, -4m, -2m, -1m 2m, 1m 0m, 1m 0m, -1m
知识的梳理
机械运动 质 点
1、定义
平动 2、常见的形式
转动
1、定义
质点
参 考 系 参考系 坐 标 系
2、判断条件 3、可以作为质点的几种情况
1、概念 2、选取原则
3、四个性质 1、引入坐标系的目的
C.在空中运动的物体不能作为参考系
D.任何物体都可以作为参考系
地面观察者看雨滴竖直下落时,坐在匀 速前进的车厢中的乘客看雨滴是( D ) A.向前运动
B.向后运动
C.倾斜落向前下方 D.倾斜落向后下方
在平直的公路上,甲乘汽车以10m/s的速度运 动,乙骑自行车以5 m/s的速度运动,甲、乙 的运动方向相同,甲在前,乙在后,则( B )
第一章,运动的描述
不了解运动,就不了解自然。 ——亚里士多德
1.1质点,参考系和坐标系
• 找茬游戏
找出两张照片中的不同之处!!
把甲图作为开始时的情况,乙图作为 一段时间后的情况的话。 那图中哪些小孩是静止的,哪些小孩 是运动的?判断的依据是什么?
知识点一:机械运动
1、机械运动的定义: 物体的位置随时间的变化,称为机械 运动,简称运动
A.甲观察到乙以5m/s的速度靠近
B.乙观察到甲以5 m/s的速度远离
C.甲观察到乙以15 m/s的速度远离
D.乙观察到甲以15 m/s的速度远离
要是运动方向相反,背对着朝两个方向运动时, 哪个选项正确呢?相对着呢?
在生活中,人们常常问道的一个 问题是,你在哪?到哪?
比如我们可以在地球仪准确的 找出贵州贵阳的位置吗?
1、由于运动描述的相对性,凡是 提到物体的运动,都应该明确它是 相对于哪个参考系而言的。
2、无论物体原来的运动情况如何, 一旦这个物体被选为参考系,就认 为他是静止的。
3、参考系的四个性质
(1)相对性:用来作为参考的物体都 是假定不动的,被研究的物体运动还是 静止,都是相对于参考系而言的。
(2)任意性:参考系的选取具有任意 性。任何物体都可以作为参考系。
他一直转着圈来行走,看不清他到底长得好不好 看啊!为了看他长得好不好看,所以我不能把他 当做质点!你这是要哪呢?我跑过去问他,他说 去上厕所。难道他这样转是因为尿急找不到厕所 吗?这时我更好奇啦,他这样转着圈怎么去厕所, 也就是他走的路径会是怎么的呢?我研究他的路 径时,我就可以把他看作质点啦。问题又来啦, 要是我想准确的描述他某时刻在什么位置或某一 段时间位置是怎么变化的?我该怎么办?哦,建 立坐标系!建立什么坐标系。具体情况具体分析!
为什么可以?
要是同学们散乱的站在操场上,我 们可以准确的描述某一同学的位置 吗?
要是同学们整齐的站在操场上 呢?这时能不能准确的描述某 一同学的位置? 原因是什么?
可以的原因就是,相当于我们建立 了一个坐标系。
知识点四:坐标系
1、引入坐标系的目的
为了定量的描述物体的运动情况,必须在 参考系上建立坐标系,这样才能应用数学 工具来研究运动。
我们能准确的描述其上各点的运动 情况吗?
• 雄鹰的身体在向前运动,但它的翅膀在向 前的同时也在向上/向下的运动。
• 足球在向前运动的同时还在滚动。
所以要准确的描述其上各点的运动 是不容易的,原因是什么呢?
原因就是物体都有一定的大小和 形状,各部分的运动情况一般来 说并不一样!
那大家想想,我们可以用什么方 法来使我们对这些物体的描述变 得简单呢?
画坐标系时,必须标上原点、正方向和单位长 度 物体在坐标系中的坐标值有正直也有负值,其 正直、负值不表示大小,仅表示在参考点的哪 一侧:正号表示在参考点的正向一侧,负号表 示在参考点的负向一侧。
建立何种坐标系由物体是在直线上、平面内, 还是在空间中运动而定。
在一长直公路上某交通亭中心,公路为南北 走向,规定向北为正方向。坐标系上有A、B 两点,A的位置坐标为 X A 50m ,B的位置坐 标是 X B 30m ,下列说法正确的是(BC)
我们可以用一个 生活中,有没有把物体看成一个 点来对其运动情况进行描述的?
例如: 追踪器
导航
战术板
知识点二:质点
1、质点的定义:
像这种可以忽略物体的大小和形状, 而突出“物体具有质量”这个要素, 把它简化为一个有质量的物质点,这 样的点称为质点
A A点位于交通亭中心南方50m处
B A点位于交通亭中心北方50m处
C B点位于交通亭中心南方30m处
D B点位于交通亭中心北方30m处
一个小球从距离地面4m的高处落下,被 地面弹回,在距地面1m的地方被接住, 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、接住点的位置的坐标分别是 ( B )
的表情
B.确定太空中的宇宙飞船位置
C.研究门的转动
D.研究正在将货物吊起的起重机
在研究下述运动时,能把物体看作质点的 是(C ) A.研究地球的自转效应 B.研究乒乓球的旋转效应
C.研究火车从南京到上海运行需要的时间
D.研究一列火车通过长江大桥所需的时间
下列物体可看作质点的是( BC ) A、做花样溜冰的运动员
2、引入坐标系的意义
有了坐标系,就可以定量的描述某一时 刻物体的位置,以及某一段时间内物体 位置的变化。
3、坐标系的建立
高一上学期只学 习,直线运动
物体做直线运动——直线坐标系(一维坐标系)
物体在平面内运动——平面坐标系(二维坐标系)
物体在空间内运动——空间坐标系(三维坐标系)
特别提醒:
坐标系相对于参考系是静止的
特 别 提 醒
坐标系
2、引入坐标系的意义
内容总结:(小故事的形式)
一个小人从宿舍楼走出来,相对于宿舍楼我们 知道他的位置发生了改变,说明他运动了,一 般的行走,我们可以近似的看作是平动,可是 这个人非常奇怪,他转着圈走,这个时候,他 做的就是转动啦!前面我们提到他运动了,可 是他真的运动了吗?当我们选这个人的头发作 为参考系时,这个人是静止的。当我们选地面 为参考系时,这个人是运动的。虽然是同一个 人,当我们选择不同的参考系时,他的运动情 况还可能不同啊!
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,而且是一个相对的物理概念。 几何中的点是没有质量,仅表示位置, 而且应该是绝对的小。
下列关于质点的说法中,正确的是(AD) A.质点是一个理想化的模型,实际并不存 在 B.因为质点没有大小,所以与几何中心的 点没有区别 C.凡是轻小的物体,都可看作质点
例:研究地球公转时,虽然地球很大,但 相对于地球绕太阳的轨道的长度而言的话, 地球的大小完全可以忽略,此时可将物体 视为质点