1、1 1 質點質點 參考系和坐標系參考系和坐標系第一章第一章 運動的描述運動的描述在我們生活的周圍有各式各樣運動著的物體在我們生活的周圍有各式各樣運動著的物體 在我們生活的周圍有各式各樣運動著的物體在我們生活的周圍有各式各樣運動著的物體 一、機械運動：一、機械運動： 定義：物體的空間位置隨時間的變化定義：物體的空間位置隨時間的變化二、物體和質點二、物體和質點 研究同一物體的運動時，物體的各個部分的運動情況可能研究同一物體的運動時，物體的各個部分的運動情況可能不同，描述這種物體的運動可能會比較復雜。不同，描述這種物體的運動可能會比較復雜。例如：風扇葉上與軸心距離不等的各點。例如：風扇葉上與軸心距離

2、不等的各點。 同一個物體在研究其不同的運動情況時，有時可以不考慮同一個物體在研究其不同的運動情況時，有時可以不考慮其形狀和大小，有時候卻不得不考慮。其形狀和大小，有時候卻不得不考慮。 研究列車從廣州開往北京所需要的時間，需要考慮列車研究列車從廣州開往北京所需要的時間，需要考慮列車的長度嗎，為什么？研究列車通過一座橋梁時呢？的長度嗎，為什么？研究列車通過一座橋梁時呢？ 研究列車從廣州開往北京可以不考慮列車的長度！研究列車從廣州開往北京可以不考慮列車的長度！ 研究列車通過一座橋梁時，需要考慮列車的長度！研究列車通過一座橋梁時，需要考慮列車的長度！ 二、物體和質點二、物體和質點 研究地球繞太陽公轉時

3、，地球的大小相對于地球與太陽之間的距離研究地球繞太陽公轉時，地球的大小相對于地球與太陽之間的距離可以忽略，可以不考慮地球的大小。可以忽略，可以不考慮地球的大小。 研究地球的自轉時，隨著緯度的不同，地球表面的轉動情況不同，研究地球的自轉時，隨著緯度的不同，地球表面的轉動情況不同，地球的形狀和大小不能忽略。地球的形狀和大小不能忽略。二、物體和質點二、物體和質點1、質點的定義：用來代替物體的有質量的點。、質點的定義：用來代替物體的有質量的點。2、物體可以看作質點的條件：、物體可以看作質點的條件： 物體的形狀、大小、體積對所研究的問題的影響物體的形狀、大小、體積對所研究的問題的影響可以忽略不計。可以忽

4、略不計。3、注：質點是一種科學抽象的理想模型；、注：質點是一種科學抽象的理想模型； 物體本身大小不是能否看成質點的標準；物體本身大小不是能否看成質點的標準； 物體能否看成質點取決于所研究問題的性物體能否看成質點取決于所研究問題的性質，同一物體有時可看成質點，有時不可看作質點。質，同一物體有時可看成質點，有時不可看作質點。二、物體和質點二、物體和質點例題：三、參考系三、參考系 地球在不斷的自轉，地面上的人看到太陽東升西落。地球在不斷的自轉，地面上的人看到太陽東升西落。 人們研究物體的運動時，總是不自覺地用另外的物體來人們研究物體的運動時，總是不自覺地用另外的物體來作為標準。作為標準。 對面的伯伯

5、看到女孩是靜止的，那么路邊的人看到的情對面的伯伯看到女孩是靜止的，那么路邊的人看到的情況又是怎樣的呢？況又是怎樣的呢？三、參考系三、參考系 相相 對對 運運 動動1、定義：描述一個物體的運動時，選定作為參考、定義：描述一個物體的運動時，選定作為參考的其他物體。的其他物體。2、注：描述物體是否運動是看相對于參考系的、注：描述物體是否運動是看相對于參考系的位置是否改變，事先假定參考系不動；位置是否改變，事先假定參考系不動； 選取不同的參考系來觀察同一物體的運選取不同的參考系來觀察同一物體的運動結果往往是不同；動結果往往是不同； 參考系的選取可以是任意的，實際解題參考系的選取可以是任意的，實際解題應

6、以觀測方便和使物體的運動盡可能簡單為原則；應以觀測方便和使物體的運動盡可能簡單為原則； 通常選取地面為參考系；通常選取地面為參考系； 比較兩個物體的運動應選同一參考系。比較兩個物體的運動應選同一參考系。三、參考系三、參考系 例例1 1： 電影閃閃的紅星中，電影閃閃的紅星中，有一句歌詞：有一句歌詞：“小小竹小小竹排江中游，巍巍青山兩排江中游，巍巍青山兩岸走岸走”，問：，問：“竹排江竹排江中游中游”和和“青山兩岸走青山兩岸走”分別是以什么做為參考分別是以什么做為參考系的？系的？“小小竹排江中游小小竹排江中游”是以是以兩岸兩岸為參考系的。為參考系的。 “巍巍青山兩岸走巍巍青山兩岸走”是以是以竹排竹排

7、為參考系的。為參考系的。 例例3 3：第一次世界大戰期間，一名法國飛：第一次世界大戰期間，一名法國飛行員在行員在20002000米的高空飛行時，發現旁邊有一米的高空飛行時，發現旁邊有一個小東西，他以為是一只小飛蟲，敏捷地把個小東西，他以為是一只小飛蟲，敏捷地把它抓過來，令他吃驚的是，抓到的竟是一顆它抓過來，令他吃驚的是，抓到的竟是一顆子彈。飛行員能抓住子彈的原因是子彈。飛行員能抓住子彈的原因是（ ） A A、飛行員反應快、飛行員反應快 B B、子彈相對飛行員是靜止的、子彈相對飛行員是靜止的 C C、子彈已經飛行的沒勁了、子彈已經飛行的沒勁了 D D、飛行員有手勁、飛行員有手勁B例題：例題： 為

8、了定量地描述物體的位置及位置的變化，需要在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的坐標系。參考系上建立適當的坐標系。三、坐標系三、坐標系如果物體沿直線運動，可以以這條直線為如果物體沿直線運動，可以以這條直線為x軸，在直線軸，在直線上規定原點，正方向和單位長度，建立直線坐標系。上規定原點，正方向和單位長度，建立直線坐標系。XO5m一個坐標系有幾個要素呢？一個坐標系有幾個要素呢？數字原點單位長度正方向物理量的符號和單位 （1）直線坐標系）直線坐標系練習練習A點坐標點坐標XA=-3mX/mO如圖所示，汽車沿如圖所示，汽車沿X軸做直線運動，從軸做直線運動，從A點點運動到運動到B點

9、，由圖判斷點，由圖判斷A,B,C三點坐標、從三點坐標、從A到到B點，點，B到到C位置的變化。位置的變化。1-1234-2-3-4ABB點坐標點坐標XB=2m從從A到到B,位置的變化位置的變化XB=mC（2）二維坐標系：當物體在某一個平面內做曲線運動時，需要用兩個相互垂直的坐標確定它的位置。X1y1y0 x（x,y）（3）三維坐標系：當物體在空間內運動時，需要采用三個相互垂直的坐標確定它的位置。y0 xz手持式手持式GPSGPS科學漫步：全球衛星定位系統（科學漫步：全球衛星定位系統（GPSGPS）GPSGPS顯示屏信息顯示屏信息車載GPS放大圖放大圖本課小結：本課小結：本節學習了質點本節學習了質點. .參考系和坐標系等概念，參考系和坐標系等概念，它們是運動學乃至整個力學的最基本的概念。它們是運動學乃至整個力學的最基本的概念。要描述物體的運動，首先要建立一個物理模型，要描述物體的運動，