PPT《质点、参考系和坐标系》

当研究地球自转时,就不能把地球看成质点.研究电子绕原子核运动情况时,由于原子核的半径仅相当于原子半径的万分之一,所以可将原子核看成质点;

但若研究有关原子核结构的问题,就不能把原子核看成质点.研究火车通过路旁的电线 杆的时间时,火车的长度不能忽略,火车不能看成质点.研究乒乓球的旋转情况时,乒乓球的大小不能忽略,乒乓球不能看成质点.跳水时,运动员在很短的时间内完成转体和翻滚等高难度动作,运动员也不能看成质点. [答案] CD 一个物体能否看成质点,一定要对具体情况进行具体分析,要就其形状、大小在所研究的问题中起的作用而定. 1.选取参考系的意义 (1)有了参考系,才能确定物体的位置. (2)选定了参考系后,才能知道和研究物体的运动.试设想,在茫茫的大海里,水天一色,如果没有太阳或星辰作参考,水手根本无法确定自己船舰的位置和航向. 2.参考系的四性 (1)标准性:选作参考系的物体不论原来运动情况如何都假定不动,被研究的物体都以参考系为标准. (2)任意性:参考系的选取原则上是任意的. (3)统一性:比较不同物体的运动应选择同一参考系. (4)差异性:对于同一物体选择不同的参考系结果一般不同. 3.参考系的选取原则 (1)参考系的选取一般以观察方便和使运动的描述尽可能简单为原则. (2)通常在研究地面上物体的运动时,如果不加说明,则默认以地面为参考系. (3)在同一个问题当中,若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,必须选取同一个参考系. 4.判断物体运动或静止的方法 (1)确定研究对象;

(2)根据题意确定参考系,并假定参考系是不动的;

(3)分析被研究的物体相对于参考系有没有发生位置的变化. 2.甲、乙、丙三人各乘一架直升飞机,甲看到楼房匀速上升,乙看到甲匀速上升,丙看到乙匀速下降,甲看到丙匀速上升,则甲、乙、丙三人相对于地面的运动情况可能是 ( ) A.甲、乙均下降,丙停在空中 B.甲、乙均下降,丙上升 C.甲、乙、丙均下降 D.甲、乙、丙均上升 [审题指导] 解答本题需要注意以下两点:(1)选择不同的参考系,物体运动情况的描述不同.(2)要比较物体运动的快慢,必须选择同一参考系. [解析] 以静止的楼房为参考系,甲是下降的;

以甲为参考系,乙下降,故甲、乙相对于地面均下降,乙下降得更快;

以甲和乙为参考系,丙是上升的,但丙相对于地面可能静止,可能上升,也可能下降,只不过下降时比甲、乙都慢些.正确答案为A、B、C. [答案] ABC 由于运动描述的相对性,凡是提到物体的运动时,都应该明确它是相对哪一个参考系而言的. 1.坐标系的意义 (1)物体做机械运动时,其位置会随时间发生变化,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. (2)物体的位置可认为就是质点在某时刻所在的空间的一点. 2.坐标系的分类 (1)直线坐标系: 如果物体沿直线运动,即做一维运动,可以以该直线为x轴,以其上的某一点为原点,规定单位长度、正方向(或变化方向),这样就建立了直线坐标系. (2)平面坐标系: 研究物体在某一平面内的运动时需建立平面坐标系,即此时可用两个相互垂直的坐标确定物体的位置. (3)三维坐标系: 当物体在空间内运动时,需要用三个坐标来确定它的位置,即建立三维坐标系(空间坐标系). [名师点睛] (1)建立坐标系时,必须标上坐标原点、正方向和单位长度. (2)在坐标系上,位置坐标的正负表示方向,数据表示距坐标原点的距离. 3.一个小球从距地面4 m高处落下,被地面弹回,在距地面1 m高处被接住.坐标原点定在抛出点正下方2 m处,向下方向为坐标轴的正方向.则小球的抛出点、落地点、接住点的位置坐标分别是 ( ) A.2 m,-2 m,-1 m B.-2 m,2 m,1 m C.4 m,0,1 m D.-4 m,0,-1 m [解析] 根据题意建立如图所示的坐标系,A点为抛出点,坐标为-2 m,B点为坐标原点,D点为地面,坐标为2 m,C点为接住点,坐标为1 m,所以选项B正确. [答案] B 建立坐标系确定物体的位置,首先要确定原点的位置及正方向,然后确定研究对象所处的坐标即可. 1.物体能否看做质点,不是由其大小和形状决定的,而是看其大小和形状对所研究的问题的影响是否可以忽略. 2.描述物体运动时,必须选取参考系,被选定作为参考系的物体,都假定其不动. 3.比较不同物体的运动时,必须选取同一物体作为参考系. 4.要确切地描述物体的位置及其变化必须建立适当的坐标系. ........