1、1、质点 参考系和坐标系,在我们周围可以看到各种各样的运动:,雄鹰在飞翔,火箭飞向太空,乌龟在跑,地球在转动,一切物体都在运动着,运动是绝对的,不了解运动就不了解自然 亚里士多德,物体的空间位置随时间的变化,叫机械运动,它是自然界最简单最基本的运动形式。,那么我们如何准确描述物体的运动呢?,车箱的颤动我们考虑吗?,我们是否要考虑飞机本身大小形状?,我们已经很自然的忽略某些次要因素(如形状、大小),只关心主要的方面。,例:飞机以某速度从南京飞向北京,火车在南京与上海之间的运行,(2)质点是一个理想化的“物理模型”,矛盾的主次方面,(1)某些情况下,将物体简化为一个有质量的点质点,忽略次要因素:形
2、状、大小 等突出主要因素:具有质量 (本质属性),研究:在下列问题中,能否将物体看作质点? 研究地球绕太阳的公转 一列沿京沪铁路运行的列车,若要研 究它从北京到上海的运动时,能否将它视为质点? 研究由于地球的自转而造成各处季节的变化时,能否将地球视为质点? 研究火车通过一座桥梁运动时,能否将火车视为质点?,提问:当我们研究地球公转的规律时怎么样看待 地球?,如果研究其自转,还可以把地球看作一个质点吗?,刘翔在110米栏赛中,1.现若要研究他的平均速度时是否可以把他看作质点?,2.若要研究他最后冲刺时的挺身动作,又是否能把他看作质点?,答案1.在研究他的平均速度的时候,身体的大小与其路程110米
3、来说是可以忽略的!,答案2.研究他在最后冲刺的挺身动作,涉及到的是具体的一些微小动作,此时人的大小与研究的问题对象关系密切,不能看做质点!,质点小结:,质点是一种科学抽象,是一种理想化的模型。,质点是对实际物体的近似,这也是物理学中常用的一种重要的研究方法。,一个物体能否看成质点,取决于它的形状和大小在所研究问题中是否可以忽略不计,而跟自身体积的大小、质量的多少和运动速度的大小无关。,1.研究下列运动时,可以把物体看作质点的是 ( ) A、做精彩表演的花样滑冰运动员 B 、教练在战术板上布置跑位的队员 C、研究飞出枪口后运动轨迹时的子弹 D 、研究乒乓球比赛中打的弧圈球,BC,2.下列关于质点
4、的说法中,正确的是( ) A.体积很小的物体都可看成质点 B.质量很小的物体都可看成质点 C.无论物体的质量多大,只要物体的尺寸跟物体间距相比甚小时(大于100倍),就可以看成质点 D.只有低速运动的物体才可看成质点,高速运动的物体不可看作质点,C,3,下列情况中的物体不能看作质点的是( ),A、绕太阳运转的地球 B、研究飞行中螺旋桨转动情况的直升机 C、计算从北京开往汕头运行时间的火车 D、计算通过路口所用时间的火车,1、物体上各点的运动情况相同时,可以看作质点,一般研究物体的转动时不能把物体看作质点。 2、物体有转动,但物体的转动不是我们所研究的主要问题时,物体的本身大小和形状已变成了次要
5、因素,物体可以看作质点。,小结,3、物体能否看作质点,取决于它的形状和大小在所研究的问题中是否可以忽略不计,而跟物体自身体积的大小,质量的多少和运动速度的大小无关。 4、一个物体能否看作质点取决于所研究问题的性质,即使同一个物体在研究问题不同时,有的情况下可以看作质点,而有的情况下不可以看作质点。,观察与思考,物体的运动是相对的 运动的相对性描述运动要寻找参考物体,2 参考系(reference frame),2.1 为描述物体的运动而选用来做参考的另外物体,“日出东方,夕阳西下”是以_ 作为参考系的;“小小竹排江中游,巍巍青山两岸走”第一句以 _为参考系,第二句是以_为参考系。,参考系的选择
6、(1)选择的任意性(一般选择地球和相对于地球静止的物体)(2)同一物体对于不同的参考系,运动可能不同,注意:比较两个物体的运动情况,必须选择同一个参考系才有意义。,如何确定物体的位置?,若物体只在一条直线上运动,如何描述位置及位置变化?,文字描述方便吗?能精确吗? 有没有简便又准确的方法?,3.坐标系,3.1 坐标系的建立,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。,3.2 坐标系的构成要素,原点、正方向、标度、物理量、单位,3.3 在坐标系中物体位置的表示方法,3.3 在坐标系中物体位置的表示方法,如图所示,汽车沿 x 轴做直线运动,从 A 点运动到 B 点,由图判断 A 点坐标、B 点坐标和走过的路程。,X/m,O,1,-1,2,3,4,-2,-3,-4,A,B,A 点坐标 xA = -3m,B 点坐标 xB = 2m,走过的路程B = m,观察与思考,问题: 如何确定物体的位置?, 对于在平面上运动的物体,例如冰场上的花样滑冰运动员,要描述他们的位置,你认为应该怎样建立坐标系?,3.3 在坐标系中物体位置的表示方法,或A(2m,2m),x = _ m,y = _ m, 对于在空间里运动的物体,例如孙悟空腾云驾雾,要描述他的位置,你认为应该怎样建立坐标系?,三维直角坐标系:三维空间,y,0,x,z,