质点 参考系和坐标系_学案

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1、质点参考系和坐标系学习目标：1．理解质点的概念，知道它是一种科学抽象，知道实际物体在什么条件下可看作质点，知道这种科学抽象是一种常用的研究方法。2．知道参考系的概念和如何选择参考系。学习重点：质点的概念、参考系。学习难点：质点概念的理解。自主学习：（一）、物体与质点1．观看鸽子飞行的录像。思考：（1）要准确描述鸽子身上各点的位置随时间的变化不是容易事，困难和麻烦出在哪儿呢？（2）如果我们研究它从家里出发到你亲戚家送信，需要了解它各部分运动的区别吗？（3）如何才能较准确地描述它的运动呢？提示：有些时候为了便于分析，常常把物体简化为一个点。观看“神舟”5号运行时在指挥部荧光

2、屏上的显示为一个小小的光点。在某些情况下，我们可以把物体简化为一个有质量的点。物体变化，叫机械运动，简称运动。用来代替物体的叫质点。提示：在物理学中，突出问题的主要方面，忽略次要因素，经过科学抽象而建立理想化的“物理模型”，并将其作为研究对象，是经常采用的一种科学研究方法。质点就是这种物理模型之一。质点是理想化的物理模型，如果在研究的问题中，物体的、以及物体上各部分运动的差别是次要因素或无关因素，就可以把物体看着质点。2．思考：（1）观看太阳系运行的模拟动画：研究地球绕太阳的公转能否把地球视为一个点呢？（2）观看火车运行模拟动画：一列沿京沪铁路运动的火车，若研究它从上海

3、到北京的运动能否把它简化为一个点？（3）观看地球公转和四季变化的模拟动画：研究地球上各处的季节变化时，能否把它视为质点呢？。（4）观看火车过桥的图片。研究火车通过南京长江大桥的运动时，能否把它简化为一个质点？3．讨论：（1）物体是否在所有的情况下都能看作质点？（2）物体看作质点的条件是什么？（3）物理中的“质点”跟几何学中的点有什么相同和不同的地方？（4）大的物体一定不能看成质点？小的物体随时都看成质点吗？归纳：①质点是用来代替物体的具有质量的点，因而其突出特点是“具有质量”和“占有位置”，但没有大小，它的质量就是它所代替的物体的质量。②质点没有体积，因而质点是不可能转

4、动的。任何转动的物体在研究其自转时都不可简化为质点。③质点不一定是很小的物体，很大的物体也可简化为质点。同一个物体有时可以看作质点，有时又不能看作质点，要具体问题具体分析。（二）、参考系1．观看太空站的图片。设想一下，你和你的同桌正在太空站里一边喝咖啡一边聊天。在“地球人”看来，你们随太空站以很大的速度绕地球运动。思考：你和你的同桌能感到自己在高速运动吗？为什么？物体的运动和静止是的。为描述物体的运动，需要另外选取一个物体作为标准，否则无法判断。这个叫做参考系．思考：有一首唐代流传下来的诗词：“满眼风波多闪灼，看山恰似走来迎，仔细看山山不动——是船行。”作者为什么会有“

5、山迎”、“船行”这样两种不同的感觉？2．观看飞机空投的模拟动画。思考：选择不同的参考系观察结果如何？从中你有什么发现呢？参考系的选择是任意的。但怎样选择比较好呢？观看地月系、太阳系运行的模拟动画（几何画板制作），思考：月球的运动选什么参考系较好？由此你得出的结论如何？参考系的选择应以为原则。若无特别说明，通常是以为参考系．（三）、坐标系1．观看学校平面图，思考：假设你在学校攀登楼前广场上，沿东西方向笔直地奔跑，如果要问你到了哪里，我们会怎样表示呢？对我们可以选择大家所熟悉的标志作为参考，说明你的位置，那么能否借助数学方法呢？一般说来，为了定量地描述物体的位置变化，需要在

6、参考系上，用来表示物体的位置。思考：如何选择坐标轴和正方向？如何选坐标原点？如何确定坐标轴上的刻度值？如果我们以广场上旗杆作为坐标原点，x=5m，x=－10m表示什么意思？正负号表示什么意思？如果你在学校里从前校门到后校门，对于这种平面运动，要描述你的位置或位置的变化，应该建立怎样的坐标系？如果我们要研究“神舟”5号这种三维运行呢？2．阅读课本第13页“科学漫步”，并回答：此GPS定位器此刻处于我国哪个城市？从显示屏中你还能获得哪些信息？例题1．下列情况中的物体，哪些可以看成质点（）A．研究绕地球飞行时的航天飞机。B．研究汽车后轮上一点的运动情况的车轮。C．研究从北京开

7、往上海的一列火车。D．研究在水平推力作用下沿水平地面运动的木箱。2．对于参考系，下列说法正确的是（）A．参考系必须选择地面。B．研究物体的运动，参考系选择任意物体其运动情况是一样的。C．选择不同的参考系，物体的运动情况可能不同。D．研究物体的运动，必须选定参考系。3．人坐在运动的火车中，以窗外树木为参考系，人是_______的。以车厢为参考系，人是__________的。4．桌面离地面的高度是0.9m，坐标系的原点定在桌面上，向上方向为坐标轴的正方向，有A．B两点离地面的距离分别为1.9m和0.4m。那么A．B的坐标分别是（）A．1m，0