1、第一章運(yùn)動(dòng)的描述,物體的空間位置隨時(shí)間的變化，是自然界中最簡(jiǎn)單、最基本的運(yùn)動(dòng)形態(tài)，稱為機(jī)械運(yùn)動(dòng)，簡(jiǎn)稱運(yùn)動(dòng),獵豹在捕食，熊貓?jiān)谟崎e的走動(dòng)，汽車在賽跑，足球在綠茵場(chǎng)上飛滾，神舟飛船在茫茫太空遨游，連靜靜的山川也在“坐地日行八萬里”，。宇宙中的一切物體都在不停地的運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)是宇宙間永恒的主題，也是日常生活中常見的現(xiàn)象，詩人可以用“飛流直下三千尺，疑是銀河落九天”來描述氣勢(shì)磅礴的瀑布，畫家也可以用汽車后面的幾個(gè)線條表示“風(fēng)”，來描述車輛的飛馳。科學(xué)家應(yīng)該怎樣描繪物體的機(jī)械運(yùn)動(dòng)呢？,1,質(zhì)點(diǎn)參考系和坐標(biāo)系,我們知道自然界物體的運(yùn)動(dòng)是多種多樣的，要想詳細(xì)而準(zhǔn)確地描述物體上各部分的運(yùn)動(dòng)是一件十分困難的事。,

2、思考：描述物體運(yùn)動(dòng)的困難和麻煩出在哪里？能不能克服這些麻煩呢？,物體的大小和形狀在一些問題的描述過程中，起著重要的作用，不可忽略，如教練研究劉翔跨欄的動(dòng)作要領(lǐng)；裁判根據(jù)跳水運(yùn)動(dòng)員在空中翻滾的動(dòng)作打分時(shí)，大小和形狀就起了關(guān)鍵作用。,問題一:是不是我們研究的所有問題，大小和形狀都起關(guān)鍵作用而不可忽略呢？比如地球的運(yùn)動(dòng),人類居住的地球在繞太陽公轉(zhuǎn)，同時(shí)又在自轉(zhuǎn)。因此，地球的各個(gè)部分離太陽的遠(yuǎn)近在不斷變化，但是，如果考慮到地球到太陽的距離長(zhǎng)達(dá)1.5108K，而地球的直徑只有1.3104K，還不到它與太陽距離的萬分之一，那么，在研究地球公轉(zhuǎn)的時(shí)候，由地球的大小而引起的地球上各部分的運(yùn)動(dòng)差異就可以忽略不計(jì)

3、了,研究地球公轉(zhuǎn)時(shí)，地球本身的大小和形狀是次要因素可忽略. 可看成一個(gè)“點(diǎn)”.,研究地球自轉(zhuǎn)時(shí)，地球本身的大小和形狀不可忽略. 不能看成一個(gè)“點(diǎn)”.,問題一:是不是我們研究的所有問題，大小和形狀都起關(guān)鍵作用而不可忽略呢？比如地球的運(yùn)動(dòng),問題二:忽略地球的大小和形狀把地球看做一個(gè)“點(diǎn)”時(shí)，能忽略地球的質(zhì)量嗎？,不能，質(zhì)量是物體的固有屬性,在物理學(xué)中，突出問題的主要方面，忽略次要因素，建立理想化的“物理模型”，并將其作為研究對(duì)象，是經(jīng)常采用的一種科學(xué)研究方法。,在某些情況下，我們可以忽略物體的大小和形狀，而突出“物體具有質(zhì)量”這個(gè)要素，把它簡(jiǎn)化為一個(gè)有質(zhì)量的物質(zhì)點(diǎn)，這樣的點(diǎn)稱為質(zhì)點(diǎn)。,研究飛機(jī)在空

4、中的位置、離開地面的高度、飛行的速度、運(yùn)動(dòng)軌道等問題時(shí)，可以用一個(gè)小點(diǎn)代替這個(gè)“龐大”的飛機(jī),因?yàn)轱w機(jī)的大小與形狀在研究的問題中影響很小，可忽略不計(jì),研究飛機(jī)輪胎的轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)就不能把它看成質(zhì)點(diǎn)，飛機(jī)輪胎的大小與形狀在研究的問題中不可忽略,問題三:那么什么情況下可以把飛機(jī)看做質(zhì)點(diǎn)，質(zhì)點(diǎn)又有哪些特征？,問題四：乒乓球可不可以看成質(zhì)點(diǎn)？,1. 研究乒乓球的運(yùn)動(dòng)軌跡時(shí);,物體能否看成質(zhì)點(diǎn)與物體本身的大小和形狀無關(guān),2.在研究上旋球或下旋球?qū)忧虻挠绊憰r(shí)；,一、質(zhì)點(diǎn),2、物體可以看作質(zhì)點(diǎn)的條件： 當(dāng)物體的大小與形狀在研究的問題中影響很小，可忽略不計(jì)時(shí)，可看成質(zhì)點(diǎn).,1、質(zhì)點(diǎn)：用來代替物體的有質(zhì)量的點(diǎn)。,3、

5、特點(diǎn)：有質(zhì)量，沒有大小和形狀。質(zhì)點(diǎn)是一種科學(xué)抽象的理想模型； 物體本身大小不是能否看成質(zhì)點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)； 物體能否看成質(zhì)點(diǎn)取決于所研究問題的性質(zhì)，同一物體有時(shí)可看成質(zhì)點(diǎn)，有時(shí)不可看作質(zhì)點(diǎn)。,【課堂探究】 1.沿一個(gè)方向推動(dòng)桌面上的書本，如果測(cè)量書本移動(dòng)的距離，是否可以將書本視為質(zhì)點(diǎn)，為什么？ 2.如果測(cè)定書本經(jīng)過桌面上方某一定點(diǎn)所需要的時(shí)間，是否可以將書本視為質(zhì)點(diǎn)，為什么？ 3.還有什么情況下書本可以被視為質(zhì)點(diǎn)？什么情況下書本不能被視為質(zhì)點(diǎn)？,問題五：同樣的飛機(jī)投彈，為什么會(huì)觀察到不同的軌跡呢？,問題六：為什么對(duì)于同一物體的同一狀態(tài)，關(guān)于運(yùn)動(dòng)和靜止的說法不一樣呢？,以車站為參照系,以汽車為參照系,車

6、站,車站,恐怖份子在失控的汽車上安置炸彈，如何安全轉(zhuǎn)移乘客？,二、參考系,要描述一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)，首先要選定某個(gè)其它的物體做參考，觀察物體相對(duì)這個(gè)物體“其它物體”的位置是否隨時(shí)間變化，以及怎樣變化。這種用來做參考的物體稱為參考系。,1、參考系：為了確定物體的位置和描述物體運(yùn)動(dòng)而被選作參考的物體或物體系。,2、參考系的選取： 描述物體是否運(yùn)動(dòng)是看相對(duì)于參考系的位置是否改變，事先假定參考系不動(dòng)； 選取不同的參考系來觀察同一物體的運(yùn)動(dòng)結(jié)果往往是不同； 參考系的選取可以是任意的，實(shí)際解題應(yīng)以觀測(cè)方便和使物體的運(yùn)動(dòng)盡可能簡(jiǎn)單為原則； 通常選取地面為參考系； 比較兩個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)應(yīng)選同一參考系。,第一次世界大

7、戰(zhàn)期 間的一次空戰(zhàn)中， 一個(gè)法國飛行員正 在2 000米高的空中 飛行，忽然，他發(fā) 現(xiàn)臉旁好像有一個(gè) 小東西在飛舞，他以為是一只小昆蟲，于是就伸手輕松地把它抓了過來，仔細(xì)一看，把他嚇出一身冷汗來。他抓住的不是別的，是德國飛機(jī)射向他的一顆子彈。請(qǐng)根據(jù)上述信息討論回答以下問題，并注意體會(huì)參考系的選取與運(yùn)動(dòng)的相對(duì)性。,(1)子彈飛得那么快(一般為幾百米每秒)，為什么沒有把他的手打穿？體會(huì)一下，同一物體相對(duì)于不同的參考系運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相同嗎？,(2)受類似現(xiàn)象的啟發(fā)，人們實(shí)現(xiàn)了飛機(jī)在飛行途中進(jìn)行空中加油，在航天飛行中，宇宙飛船發(fā)射到太空和正在繞地球運(yùn)動(dòng)的空間站實(shí)行空中對(duì)接。實(shí)現(xiàn)“空中加油”和“空中對(duì)接”應(yīng)滿

8、足的基本條件是什么?,問題七：如圖所示，某人從學(xué)校門口A處開始散步，先向南走了50到達(dá)B處，再向東走了100到達(dá)C處，最后又向北走了150到達(dá)D處，則A、B、C、D各點(diǎn)的位置如何表示？,A,B,C,D,50m,100m,150m,為了定量地描述物體的位置及位置的變化，需要在參考系上建立適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系。,三、坐標(biāo)系,如果物體沿直線運(yùn)動(dòng)，可以以這條直線為x軸，在直線上規(guī)定原點(diǎn)，正方向和單位長(zhǎng)度，建立直線坐標(biāo)系。,X,O,A點(diǎn)坐標(biāo)XA=-3m,X/m,O,如圖所示，汽車沿X軸做直線運(yùn)動(dòng)，從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，由圖判斷A點(diǎn)坐標(biāo)、B點(diǎn)坐標(biāo)和走過的路程。,1,-1,2,3,4,-2,-3,-4,A,B,B點(diǎn)坐標(biāo)

9、XB=2m,走過的路XB=m,對(duì)于在平面上運(yùn)動(dòng)的物體，例如噴水拋物線，要描述他們的位置，你認(rèn)為應(yīng)該怎樣建立坐標(biāo)系？,平面直角坐標(biāo)系,如果物體在同一平面上運(yùn)動(dòng)，就需要建立平面直角坐標(biāo)系來描述物體的位置,【課堂訓(xùn)練】 一質(zhì)點(diǎn)在x軸上運(yùn)動(dòng)，各個(gè)時(shí)刻的位置坐標(biāo)如下表：,（1）請(qǐng)畫出一個(gè)x軸并在x軸上標(biāo)出質(zhì)點(diǎn)在各時(shí)刻的位置. （2）哪個(gè)時(shí)刻離坐標(biāo)原點(diǎn)最遠(yuǎn)？有多遠(yuǎn)？,手持式GPS,科學(xué)漫步：全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPS）,GPS顯示屏信息,車載GPS,放大圖,機(jī)械運(yùn)動(dòng)：物體的空間位置隨時(shí)間的變化叫機(jī)械運(yùn)動(dòng)，簡(jiǎn)稱運(yùn)動(dòng) 質(zhì)點(diǎn)：用來代替物體的有質(zhì)量的點(diǎn)。 當(dāng)物體的大小與形狀在研究的問題中影響很小，可忽略不計(jì)時(shí),可看

10、成質(zhì)點(diǎn)。 質(zhì)點(diǎn)是一個(gè)理想物理模型，是實(shí)際物體的一種近似. 參考系：描述物體運(yùn)動(dòng)時(shí),用來作參考(假定為不動(dòng))的另外的物體。 參考系的選擇是任意的。（一般研究地面上運(yùn)動(dòng)的物體時(shí)選取地面為參考系） 坐標(biāo)系:要規(guī)定原點(diǎn)、正方向、單位長(zhǎng)度。,1、下列關(guān)于質(zhì)點(diǎn)的說法中，正確的是（ ）,A、體積很小的物體都可看成質(zhì)點(diǎn) B、質(zhì)量很小的物體都可看成質(zhì)點(diǎn) C、物體的大小和形狀在所研究的問題中起的作用很小，可以忽略不計(jì)時(shí)，我們就可以把物體看成質(zhì)點(diǎn) D、只有低速運(yùn)動(dòng)的物體才可看成質(zhì)點(diǎn)，高速運(yùn)動(dòng)的物體不可看成質(zhì)點(diǎn),C,2、下列情況不能看成質(zhì)點(diǎn)的是（ ）,A、研究繞地球飛行時(shí)航天飛機(jī)的軌道 B、研究飛行中的直升機(jī)上的螺旋槳的轉(zhuǎn)動(dòng)情況 C、計(jì)算從北京開往汕頭的一列火車的運(yùn)行時(shí)間 D、計(jì)算火車通過路口所用的時(shí)間,BD,3、關(guān)于參考系的選取，下列說法正確的是（ ） A、參考系必須選取靜止不動(dòng)的物體 B、參考系必須是和地面聯(lián)系在一起的 C、在空中運(yùn)動(dòng)的物體不能作為參考系 D、任何物體都可以作為參考系,D,4.在公路上向左勻速運(yùn)動(dòng)的汽車，經(jīng)過一棵果樹時(shí)，恰有樹上一個(gè)果子從上面自由落下，下圖為運(yùn)動(dòng)的軌跡，在地面上觀察到的運(yùn)動(dòng)軌跡是_車中人以車為參考系觀察到果子的運(yùn)動(dòng)軌跡是_,A,B,C,D,A,D,5、太陽從東邊升起，西邊落下，是地球上的自然現(xiàn)象，但在某些條件下，在緯度較