第一章第一章 运动的描述运动的描述 物理学家海森堡说：物理学家海森堡说：“为了理解现象，首为了理解现象，首要条件是引入适当的概念，我们才能真正知道要条件是引入适当的概念，我们才能真正知道观察到了什么。观察到了什么。” 机械运动机械运动机机械械运运动动：物物体体的的空空间间位位置置随随时时间间的的变变化化叫叫机械运动，简称运动机械运动，简称运动 抛砖引玉抛砖引玉1 质点质点 参考系和坐标系参考系和坐标系新知探究新知探究（一）物体和质点（一）物体和质点问题展示问题展示：雄鹰拍打着翅膀在空中翱翔：雄鹰拍打着翅膀在空中翱翔 足球在绿茵场上飞滚足球在绿茵场上飞滚要准确描述运动，要准确描述运动， 不太容易。不太容易。困难：困难：物体有形状、大小，各部分运动有物体有形状、大小，各部分运动有差异。差异。质点：代替物体的有质量的点。质点：代替物体的有质量的点。 在物理学中为了研究的方便在物理学中为了研究的方便,可以用一个可以用一个小点代替物体。小点代替物体。新知探究新知探究什么物体可看做质点？什么物体可看做质点？1.研究乒乓球的旋转打法时的乒乓球研究乒乓球的旋转打法时的乒乓球2.研究乒乓球的运动速度时的乒乓球研究乒乓球的运动速度时的乒乓球3.研究火车从北京到广州所用时间的火车研究火车从北京到广州所用时间的火车4.研究火车过某一路标时的火车研究火车过某一路标时的火车5.研究绕太阳公转的地球研究绕太阳公转的地球6.研究自转的地球研究自转的地球小结：小结：1、同一物体能否看作质点，要看具体情况。、同一物体能否看作质点，要看具体情况。2、当物体的形状和大小对所研究的问题影响很小时，就可、当物体的形状和大小对所研究的问题影响很小时，就可以看作质点。而跟自身的体积大小和质量的多少无关。以看作质点。而跟自身的体积大小和质量的多少无关。3、物理方法：理想模型、物理方法：理想模型 根据所研究问题的根据所研究问题的性质和需要性质和需要，抓住问题，抓住问题中的主要因素，忽略其次要因素，建立一中的主要因素，忽略其次要因素，建立一种理想化的模型，使复杂问题得到简化，种理想化的模型，使复杂问题得到简化，这是一种重要的科学研究方法。质点就是这是一种重要的科学研究方法。质点就是这样一个理想化模型。这样一个理想化模型。 AD课堂练习课堂练习1、下列关于质点的说法正确的是（、下列关于质点的说法正确的是（）A、质点是一个理想化模型，实际并不存在、质点是一个理想化模型，实际并不存在B、因为质点没有大小，所以与几何中的点没有区别、因为质点没有大小，所以与几何中的点没有区别C、凡轻小的物体，都可看作质点、凡轻小的物体，都可看作质点D、如果物体的大小和形状对所研究的问题属于无关或次要、如果物体的大小和形状对所研究的问题属于无关或次要因素，就可以把物体看作质点。因素，就可以把物体看作质点。 BCD2、研究下列运动时，可以把物体看作质点的是、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、做精彩表演的花样滑冰运动员B、参加马拉松比赛的运动员、参加马拉松比赛的运动员C、研究飞出枪口的子弹运动轨迹时的子弹、研究飞出枪口的子弹运动轨迹时的子弹D、研究绕地球运动一周所用时间的航天飞机、研究绕地球运动一周所用时间的航天飞机（二）参考系（二）参考系新知探究新知探究n我们居住的地球是运动的还是静止的？我们居住的地球是运动的还是静止的？2、同一运动，如果选取的参考系不同，运动、同一运动，如果选取的参考系不同，运动情况有可能不同，请举例说明情况有可能不同，请举例说明1、描述物体是否运动，先要选定什么？、描述物体是否运动，先要选定什么？看什么量是否在改变？看什么量是否在改变？什么叫参考系？什么叫参考系？为什么说运动是绝对的，又是相对的？为什么说运动是绝对的，又是相对的？新知探究新知探究参考系：参考系：为了描述物体的运动而被选作参考为了描述物体的运动而被选作参考 的物体。的物体。 描述物体的位置及其变化时，又总是相对其描述物体的位置及其变化时，又总是相对其它物体而言，即运动的相对性。它物体而言，即运动的相对性。 自然界的一切物体都处于永恒的运动中。自然界的一切物体都处于永恒的运动中。3、选择参考系的原则是什么？、选择参考系的原则是什么？（虽然参考系可以任意选取，但实际上总是（虽然参考系可以任意选取，但实际上总是本着观测方便和使运动的描述尽可能简单的本着观测方便和使运动的描述尽可能简单的原则选取）原则选取）（一般研究地面上运动的物体时选取地面为（一般研究地面上运动的物体时选取地面为参考系）参考系）新知探究新知探究1、运动和静止都是相对于参考系的、运动和静止都是相对于参考系的2、参考系的选取是任意的。、参考系的选取是任意的。3、选选择择不不同同的的参参考考系系，观观察察的的结结果果可可能能不不一一样样，也也可可能一样能一样4、选选择择参参考考系系时时，应应使使物物体体运运动动的的描描述述尽尽可可能能简简单单、方便方便5、比较两个物体的运动情况，必须选择同一参考系才、比较两个物体的运动情况，必须选择同一参考系才有意义。有意义。说明说明CD 课堂练习课堂练习 1 1、以下说法正确的是、以下说法正确的是 （ ）A A、参考系就是不动的物体、参考系就是不动的物体B B、任何情况下，只有地球才是最理想的参考系、任何情况下，只有地球才是最理想的参考系C C、不选定参考系，就无法研究某一个物体是怎么运动的、不选定参考系，就无法研究某一个物体是怎么运动的D D、同一物体的运动，对不同的参考系可能有不同的观察、同一物体的运动，对不同的参考系可能有不同的观察结果结果 课堂练习课堂练习 2 2、甲、乙、丙三架观光电梯，甲中乘客看到一座高楼、甲、乙、丙三架观光电梯，甲中乘客看到一座高楼在向下运动，乙中乘客看甲在向下运动，丙中乘客看甲、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，这三架电梯的运动情况可能有哪些？乙都在向上运动，这三架电梯的运动情况可能有哪些？1. 甲向上、乙向上但比甲快 、丙不动2. 甲向上、乙向上但比甲快 、丙向下 3. 甲向上、乙向上、丙也向上，但比甲、乙都慢 为了定量地描述物体的位置及位置的变化，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。需要在参考系上建立适当的坐标系。（三）坐标系（三）坐标系 如果物体沿直线运动，可以以这条直线为如果物体沿直线运动，可以以这条直线为x轴，在直线上规定轴，在直线上规定原点，正方向和单位长度原点，正方向和单位长度，建立直线坐标系。建立直线坐标系。XO5m新知探究新知探究A点坐标点坐标XA=-3mX/mO 如图所示，汽车沿如图所示，汽车沿X轴做直线运动，从轴做直线运动，从A点运动到点运动到B点，由图判断点，由图判断A点坐标、点坐标、B点坐标点坐标和走过的路程。和走过的路程。1-1234-2-3-4ABB点坐标点坐标XB=2m走过的路程走过的路程B=m跟踪导练跟踪导练问题：田径场上，描述百米运动员在运动中的位置，需建问题：田径场上，描述百米运动员在运动中的位置，需建立什么样的坐标系立什么样的坐标系? ?描述描述800800米赛跑运动员在运动中的位置米赛跑运动员在运动中的位置需建立什么样的坐标系需建立什么样的坐标系? ?足球场上，描述足球的位置需建足球场上，描述足球的位置需建立什么样的坐标系立什么样的坐标系? ?坐标系坐标系 要准确地描述物体的位置及位置变化需要建立坐标系要准确地描述物体的位置及位置变化需要建立坐标系, ,坐坐标系是参考系的数学工具标系是参考系的数学工具. .描述描述直线直线运动的物体的位置变化，可以建立运动的物体的位置变化，可以建立一维直线坐标一维直线坐标系系. . 描述描述平面平面上运动的物体的位置变化，可以建立上运动的物体的位置变化，可以建立二维平面直二维平面直角坐标系角坐标系. . 描述描述立体空间立体空间内运动的物体的位置变化，可以建立内运动的物体的位置变化，可以建立三维立三维立体空间坐标系体空间坐标系. . 1、下列关于质点的说法中，正确的是（、下列关于质点的说法中，正确的是（ ）A、体积很小的物体都可看成质点、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、质量很小的物体都可看成质点C、物体的大小和形状在所研究的问题中起的、物体的大小和形状在所研究的问题中起的作用很小，可以忽略不计时，我们就可以把物作用很小，可以忽略不计时，我们就可以把物体看成质点体看成质点D、只有低速运动的物体才可看成质点，高速、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成质点运动的物体不可看成质点C跟踪导练跟踪导练2、下列情况不能看成质点的是（、下列情况不能看成质点的是（ ）A、研究绕地球飞行时航天飞机的轨道、研究绕地球飞行时航天飞机的轨道B、研究飞行中的直升机上的螺旋桨的转动情况、研究飞行中的直升机上的螺旋桨的转动情况C、计算从北京开往汕头的一列火车的运行时间、计算从北京开往汕头的一列火车的运行时间D、计算火车通过路口所用的时间、计算火车通过路口所用的时间BD跟踪导练跟踪导练3 3、关于参考系的选取，下列说法正确的是、关于参考系的选取，下列说法正确的是（ ）A A、参考系必须选取静止不动的物体、参考系必须选取静止不动的物体 B B、参考系必须是和地面联系在一起的、参考系必须是和地面联系在一起的C C、在空中运动的物体不能作为参考系、在空中运动的物体不能作为参考系 D D、任何物体都可以作为参考系、任何物体都可以作为参考系D跟踪导练跟踪导练4 4、第一次世界大战期间，一名法国飞行员、第一次世界大战期间，一名法国飞行员在在20002000米的高空飞行时，发现旁边有一个小米的高空飞行时，发现旁边有一个小东西，他以为是一只小飞虫，敏捷地把它抓东西，他以为是一只小飞虫，敏捷地把它抓过来，令他吃惊的是，抓到的竟是一颗子弹。过来，令他吃惊的是，抓到的竟是一颗子弹。飞行员能抓住子弹的原因是飞行员能抓住子弹的原因是（ ） B跟踪导练跟踪导练A A、飞行员反应快飞行员反应快 B B、子弹相对飞行员是静止的子弹相对飞行员是静止的 C C、子弹已经飞行的没劲了子弹已经飞行的没劲了 D D、飞行员有手劲飞行员有手劲5.在公路上向左匀速运动的汽车，经过一棵在公路上向左匀速运动的汽车，经过一棵果树时，恰有树上一个果子从上面自由落下，果树时，恰有树上一个果子从上面自由落下，下图为运动的轨迹，在地面上观察到的运动下图为运动的轨迹，在地面上观察到的运动轨迹是轨迹是_，车中人以车为参考系观察到果，车中人以车为参考系观察到果子的运动轨迹是子的运动轨迹是 _。ABCDAD跟踪导练跟踪导练全球卫星定位系统（全球卫星定位系统（GPS） 手持式手持式GPS定位器定位器 车载车载GPS定位系统定位系统 GPS要由空间卫星系统、地面监控系统、用户接收系统三大部分构成，天上地下协同工作，才能完成定位。 它一般是由24颗工作卫星组成，它们均匀分布在6个轨道平面上，每个轨道上均匀分布有4颗卫星。 质点参考系和坐标系一、机械运动一、机械运动物体的空间位置随时间的变物体的空间位置随时间的变化，称为机械运动。化，称为机械运动。二、质点二、质点1.定义：用来代替物体的有质量定义：用来代替物体的有质量的点。的点。2.质点的概念是一种科学的抽象，质点的概念是一种科学的抽象，是一种理想化的模型。是一种理想化的模型。3.质点是对实际物体的近似，是质点是对实际物体的近似，是物理学中常用的一种重要的研物理学中常用的一种重要的研究方法。究方法。4.一个物体能否看成质点，取决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于它的形状和大小在所研究问题中是否可以忽略不计。题中是否可以忽略不计。三、参考系三、参考系1.参考系：为了描述一个物体的参考系：为了描述一个物体的运动，选来作为参考的物体。运动，选来作为参考的物体。2.选择不同的参考系来观察同一选择不同的参考系来观察同一个运动，观察结果可能有所不个运动，观察结果可能有所不同。同。3.参考系可以任意选取的，但选参考系可以任意选取的，但选取的原则是要使运动的描述尽取的原则是要使运动的描述尽可能简单。可能简单。4.比较两个物体的运动情况，必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。须选择同一个参考系才有意义。四、坐标系四、坐标系 一般来说，准确地描述物体一般来说，准确地描述物体所在的位置以及位置的变化需所在的位置以及位置的变化需要建立坐标系。要建立坐标系。