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·1.1 质点、参考系和坐标系
——2016.xx.xx
第一章 运动的描述
运动无处不在
如:雄鹰在空中翱翔
足球的飞滚
树叶、纸张的飘落
海浪的汹涌澎湃
地球的公转及自转
………..
不了解运动就不了解自然
——亚里士多德
亚里士多德
(Aristotle,
前384—前322)
机械运动
(mechanical motion)
物体的空间位置随时间的变化叫机械运动,简称运动,是自然界中最简单、最基本的运动形态。
·问题:该如何描述物体的运动呢?
·诗人用气势磅礴来描述大河中的水流,用矫捷 如燕来描述运动员轻盈的舞姿,画家用汽车后面的线条表示风,来描述车辆的飞驰。
··
精确描述之难
·问题:谁能准确描述下列物体的运动?
·如:雄鹰在空中翱翔
足球的飞滚
树叶、纸张的飘落
海浪的汹涌澎湃
困难在于物体有自己的大小和形状
1、宇宙飞船
2、行星绕太阳转
质点(mass point):用来代替物体的有质量的点。
物体与质点
1.定义: 用来代替物体的有质量的点
·质点:
2.条件:
物体的大小,形状对所研究问题的影响可以忽略不计的,可视为质点.
3.质点的选择:
4.物理方法——定义和研究质点的意义:
理想化的“物理模型”
忽略次要因素:形状、大小等
突出主要因素:具有质量(本质属性)
说明:高中阶段,我们只能研究简化为质点的物体的运动,因此,如果没有特别说明,都可以把物体视为质点来处理.
·思考与讨论:
质点和几何中的点是一回事吗?
1、相同点:都是没有形状和大小的点。
2、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,而且是一相对的物理概念;几何中的点没有质量,仅表示位置,而且应该绝对的小。
·大的物体(如地球)一定不能看成质点吗? 小的物体(如分子)一定可看成质点吗?
·匀速运动的物体可看做质点,转动的物体不能看成质点吗?
·具体的物体和其对应的质点究竟有什么区别?
结论:若被研究的物体的大小,形状以及各部分运动的差异, 对我们研究的问题没有影响或者影响不大,便可将物体看 成质点.
1.下列物体或人可看成质点的是( )
A.跳水冠军郭晶晶在跳水比赛中
B.奥运会冠军王军霞在万米长跑中
C.研究一列火车通过某一路标所用的时间时
D.我国科学家考察船去南极途中
2. 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
B.质量很小的物体都可看成质点
C.不论物体的质量多大,只要物体的尺寸跟物体间距相比甚小时,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
·练一练
如何解释小孩的静止?运动?
同样的物体,运动会不同?
“坐地日行八万里”是真的吗?
结论: 运动是绝对的,静止是相对的.
·如何描述质点的运动情况?
运动 or 静止?
·参考系
在描述一个物体的运动时,选来作为标准的另外的物体叫参考系.
1.定义:
2.说明:
(1)运动具有相对性:选择不同的参考系来观察同一个物体的运动,其观察结果会有不同。
(2)比较两个物体的运动情况,只有选择同一参考系,比较才有意义。
(3)在没有特别指明参考系时,通常是以地面为参考系。
(4)描述一个物体的运动时,参考系可以任意选取,但具体选取时应使对物体运动的描述尽量简洁、方便。
飞花两岸照船红,百里榆堤半日风。卧看满天云不动,不知云与我俱东。
2.平常说的:“一江春水向东流”、“地球的公转”、“钟表的时针在转动”、“太阳东升西落”等等,分别是说什么物体相对什么参考系在运动?
·想一想
1、电影《闪闪的红星》中有两句歌词:“小小竹排江中游,巍巍青山两岸走。”这其中分别描述了两种运动情景,那么它们分别是以什么为参考系的?
2、“月亮在莲花般的云朵里穿行”
3、坐在美丽的校园内学习毛泽东的诗句“坐地日行八万里,巡天遥看一千河”时,我们感觉是静止不动的。这与诗句里的描述是否矛盾?说明理由。
4、敦煌曲子词中有这样的诗句:“满眼风波多闪烁,看山恰似走来迎,仔细看山山不动,是船行”其中“看山恰似走来迎”和“是船行”所选的参考系分别是什么?
·做一做
河岸、竹排
云朵
不矛盾
人
山(地面)
·如何确定物体位置?
定
性
与
定
量
参考系
在参考系上建立坐标系
1、坐标系
建立的作用?
2、坐标系的构成要素:
原点、正方向、标度、物理量、单位
直线坐标系:一维空间
单位长度(标度) 原点
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